基于虛擬天文館對全天相機姿態的精確測量

作者：李小波,劉煜,崔辰州,宋騰飛,王晶星,樊建康

摘要：全天相機已廣泛應用在氣象、天文等領域,在監測云量、夜天光、流星時,需要準確掌握相機的姿態參數,特別是在安裝和運維中造成的偏差。旨在開發一套基于虛擬天文館的像場測量方法,通過比較參考恒星的虛擬坐標及其像點的實測坐標,高精度地測量相機的姿態參數。使用中國科學院云南天文臺安置于四川無名山觀測站的全天相機,分析了2016年至2017年獲得的4組全天圖像,采集了容量分別約為10、50、200的恒星樣本,通過Stellarium虛擬天文館獲得了恒星的地平坐標,對全天相機像場的天頂位置、測者子午線方向等基本參數進行了精確的測量。主要結果為:(1)開發了一種基于虛擬天文館計算恒星地平坐標功能的測量方法,使姿態測量建立在容量較大的參考恒星上,該方法準確度高,對設備配置的依賴性低,具有較強的可移植性;(2)采用網格法對圖像天頂的定位達到了亞像素的精度,有望滿足高精度定位監測的需要;(3)全天相機姿態精度的首要指標是光軸的豎直性,光軸偏離天頂對投影的軸對稱造成不可忽略的影響;(4)維護作業對圓形像場幾何參數的改變甚微,但可能改變指向和旋轉角,并需要重新測量;(5)生成了符合制圖慣例的可視化產品,為監測數據的深入分析奠定了基礎。

發文機構：中國科學院云南天文臺 中國科學院國家天文臺

關鍵詞：全天相機虛擬天文館視場天頂云量監測All-sky cameraVirtual planetariumField of viewZenithMonitoring of cloud cover

分類號： P111.33[天文地球—天文學]