极轴式望远镜系统误差修正模型推导

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1、第32卷第1期2013年2月飞行器测控学报JoumalofSpacecmftTT＆CTechnologyV01．32No．1Feb．2013极轴式望远镜系统误差修正模型推导。王建军，陆长明，黄晨(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：为保证极轴式望远镜轴系测量精度，需要对其系统误差进行修正。在分析极轴式望远镜测角工作原理的基础上，提出了利用欧拉变换方法推导其系统误差修正模型。采用该方法详细推导出望远镜的测角元件误差、极轴误差、纬轴误差、视轴误差等轴系误差模型以及镜筒下沉误差模型，并给

2、出了极轴式望远镜的系统误差修正模型。该误差修正模型与采用球面三角学的方法推导出来的系统误差修正模型完全一致，欧拉变换方法由于只涉及到坐标的旋转与矩阵的计算，更容易理解和掌握。关键词：极轴式望远镜；系统误差修正；轴系误差；欧拉变换中图分类号：V556．5：TH75l文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)01一0057一04DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2013一01一0057一04SystemErrorCorrectionModelforEquatoria

3、lTelescopesWANGJianjun，LUChangming，HUANGChen(Be幻i“gInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Be订ing100094)Abstnct：Systemerrorcorrectioniscriticaltoensureshaftmeasurementaccuracyofequato“a1telescopes．F01low—inganalysisoftheoperationprincipleof

4、anglemeasurementofequatorialtelescopes，thispaperproposesderivationofasystemerrorcorrectionmodelwithEuler’stransformmethod．Themethodisusedtoderiveaxialsystemerrormodeloferrorsofanglemeasurementcomponent，equatorialerrors，latitudeaxiserrorsandc01limation

5、axiserrors，andlensconesinkingerrormodel．Asystemerrorcorrectionmodelisgiven．Whilethesystemerrorcorrectionmod—e1isconsistentwiththemodelderivedwiththesphericaltrigonometrymethod，Euler’stransformmethodisonlyre—latedtocoordinaterotationandmatrixcalculatio

6、n，makingiteasiertounderstandandmaster．Keywords：equatorialtelescope；systemerrorcorrection；shafterror；Eulertransform0引言极轴式望远镜也称为赤道式望远镜，最早主要用于恒星、星云等天文观测与研究。现存的数十台5m以下大、中型天文望远镜中，绝大部分采用极轴式，仅有为数不多的采用地平式[1]。由于极轴式望远镜在光学观测条件最好的天顶位置没有盲区，目前也逐步应用于远距离的空间目标观测。测角精度是

7、衡量观测望远镜的重要指标之一[2]。同常用的地平式望远镜一样，极轴式望远镜在观测前需要对其轴系等系统误差进行检测，并在观测时对这些系统误差进行实时修正，以保证望远镜的测量精度[3。4]。其中的关键环节是建立望远镜系统误差修正模型。通常采用球面三角学的方法来推导误差修正模型，这需要丰富的空间想象力，尤其是对极轴式望远镜，其难度远远大于地平式望远镜。本文将探讨一种基于欧拉旋转变换的极轴式望远镜系统误差修正模型的推导方法。1极轴式望远镜误差分析极轴式望远镜机架由极轴(赤经轴)、赤纬轴和视轴组成，如图l所

8、示[5]。极轴平行于地球自转轴，指向北极；赤纬轴与极轴垂直，并可绕极轴旋转；视轴与赤纬轴垂直，并可绕赤纬轴旋转。影响极轴式望远镜测量精度的轴系误差主要有机架的三轴误差(极轴误差、纬轴误差和*收稿日期：2012—10一26；修回日期：2012—12—20；网络出版时间：2013一02一1815：38：21网络出版地址．http：∥www．cnki．net／kcms／detail／11．4230．TV．20130218．1538．005．html第一作者简介：王建军(1970一)，男，