Введение к работе
Актуальность .темы: Одной из основных задач позиционной астрометрии является
определение положений небесных объектов в заданной системе координат. При
этом определяются либо положения звезд относительТю Труппы "других звезд-
т.н. опорных , т.е. звезд, координаты которых известны (задача создания каталогов положений), либо определяются относительные положения близкой к нам звезды и далеких опорных звезд (задача определения тригонометрических параллаксов), либо определяются относительные положения компонент двойной или кратной звезды В исторической ретроспективе эти задачи решались в XIX леко визуальными микрометрическими измеренями в фокусе телескопа, позднее -
~„^,., лгч uormQiiipi о ниеМспи - .Viо,^лл»;;.'... *СТСГргтф'.*ЧлГКГча ягтпмищии.
Однако в настоящее время в связи с развитием методов вычислений и измерений на базе новых средств ( компьютеры, ЛЗС-матрицы и пр.) многие из перечисленных задач могут быть эффективнее (оперативнее и точнее) решены на новом качественном уровне . В связи с этим перед астрономами-наблюдателями встала задача применить новую технику наблюдений и разработать адекватные методы их обработки, используя имеющиеся телескопы. Для Пулковской обсерватории, располагающей двумя хорошими астрографами - длиннофокусным астрографом Цейсса (D/F - 65/1040 см) и нормальным астрографом ( D/F -23/346 ) - эта задача особенно актуальна, т.к. трудом нескольких поколений астрономов накоплен уникальный массив фотографических наблюдений, частично не обработанных или требующих точнейших переизмерений. Таким образом, актуальна задача по разработке эффективных методов измерений астронегативов с помощью микроденсиометров, а также методов обработки наблюдений, выполненных с помощью ПЗС-камер. И в том, и в другом случае используются общие положения обработки цифровых матриц, описывающих наблюденные изображения небесных, объектов
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в анализе и разработке методов автоматических координатных измерений изображений небесных объектов, полученных на носителях с высоким разрешением с помощью различных измерительных средств. Разработка новых методов измерений в совокупности с новыми методами анализа всех этапов формирования астрономического изображения позволяет поставить задачу учета влияния астроклиматических условий, свойств носителя информации, алгоритма измерений на процесс получения и измерения
з изображения, а также характеристик измерительных устройств на выбор методики
измерений с целью повышения их точности. Результаты работы применены для
обработки фотографических наблюдений и наблюдений с помощью ПЗС-матрицы,
выполненных на 26-дюймовом рефракторе ГАО РАН в течение последних 10 лет.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в следующем:
-
Впервые получены количественные микроденситометрические характеристики астронегативов ORWO NP-27, WP-1, WO-3;
-
Разработаны методы раздельных оценок микроденситометрических свойств составляющих суммарного фотографического эффекта на астронегативах;
-
Предложен новый метод весового выравнивания длинного ряда экспозиций на одном астронегативе, учитывающий различия в условиях формирования изображений;
-
На основе анализа параметрических моделей фотографического изображения звезды предложен метод выбора оптимального времени экспозиции для данной звезды и конкретного типа астронегатива;
-
Предложен метод выделения изображения звезды из шума;
-
На основе исследования статистики типа центра тяжести дискретизованного фотографического изображения звезды предложен метод оценки размеров области изопланатизма;
-
При анализе существующих методов координатных измерений изображений небесных объектов выявлен ряд факторов, ограничивающих применение существующих методов в высокоточных координатных измерениях. Предложены новые методы координатных измерений;
-
Впервые в астрометрии предложена методика количественной оценки качества изображения звезды;
-
Впервые показана применимость в автоматических координатных измерениях изображений небесных объектов на астронегативах сканирующего устройства общего назначения ( на примере сканера HP ScanJet IIP).
Приведенные в диссертации выводы и результаты могут быть использованы;
-
При координатных измерениях изображений на астронегативах;
-
При обработке позиционных ПЗС-наблюдений;
-
При определении локальных астроклиматических параметров;
-
При анализе свойств носителей информации с высоким разрешением.
1 Разработанный автором комплекс алгоритмического и программного обеспечения
позволяет:
-
Применять рассмотренные в диссертации методы к измерениям изображений небесных"_объёктовГ" полученных-на "фотографиях-и-ПЗС—с- использованием различных измерительных средств,
-
Осуществлять обработку результатов наблюдений и корректировку условий проведения экспериментов в режиме реального времени.
АВТОР ВЫНОСИТ НА ЗАЩИТУ'
1 Анализ ряда существующих методов вычисления центра дискретизованного
изображения звезды, применяемых при автоматических измерениях
2. АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛеНИЯ фОТОМеТрИЧССКОГО Центра (tJOO|M/kcn»ln ouoJmU,
включающие использование параболоидальной модели фотографического изображения звезды и определение уровня порогового выделения изображения;
3. Статистически обоснованное определение размеров области изопланатизма;
4. Метод вычисления количественной характеристики качества изображения
звезды с помощью методов фрактального анализа.
Основные результаты диссертации докладывались на научных семинарах
астрометрического отдел;) ҐАО РАН, семинаре ИТА РАН, на Совещании рабочей
группы Международного Астрономического Союза ( Бухарест, 1994), на
Всероссийской конференции с международным участием "Программы
наблюбдений высокоорбитальных спутников Земли и небесных тел Солнечной
системы" (ИТА РАН, Санкт-Петербург, 1994).
Диссертация состоит из введения, пяти глав," заключения и списка иитируемой
литературы и содержит 129 страниц, 25 рисунков; библиография - 60
наименований.
