Зениттік камера: Жердің гравитациялық өрісін зерттеу құралы
Zenith camera
Зенит камерасы – Жердің гравитациялық өрісін зерттеуге арналған астрогеодезиялық телескоп. Жұлдыздарды бақылап, географиялық координаталарды анықтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Кейде "Зенит" деп аталатын советтік камера бренді.
the Soviet camera brand sometimes referred to as "Zenith"
Зенит камерасы – қазіргі кезде негізінен Жердің ауырлық өрісін жергіліктік түрде зерттеу үшін қолданылатын астрогеодезиялық телескоп. Зенит камералары – вертикаль бұрылысын (астрономиялық ендігі мен бойлығы) және сандық сызықты тікелей бақылауға арналған көшпелі далалық құралдар болып табылады.
A zenith camera is an astrogeodetic telescope used today primarily for the local surveys of Earth's gravity field. Zenith cameras are designed as transportable field instruments for the direct observation of the plumb line (astronomical latitude and longitude) and vertical deflections.
Құрал
Зениттік камера оптикалық линзаны (шамамен 10–20 см апертурасы бар) цифрлық бейне сенсорымен (CCD) біріктіріп, зенитке жақын жұлдыздарды бейнелейді. Электрондық деңгейлер (көлбеу сенсорлары) линзаны зенитке бағыттау үшін қолданылады. Зениттік камералар әдетте екі камера бағытында (екі жақтан өлшеу) жұлдыз суреттерін түсіруге мүмкіндік беретін айналмалы платформаға орнатылады. Зениттік камералар көбінесе іздеу және сканерлеу құралдары ретінде жасалмайтындықтан, экспозиция уақыты шамамен 0,1 секундқа дейін қысқа болады, нәтижесінде жұлдыз суреттері дөңгелек түрінде шығады. Экспозиция сәттері GPS қабылдағыштарының уақытты тіркеу мүмкіндігі арқылы жазылады (уақыт белгілеу).
A zenith camera combines an optical lens (about 10–20 cm aperture) with a digital image sensor (CCD) in order to image stars near the zenith. Electronic levels (tilt sensors) serve as a means to point the lens towards zenith. Zenith cameras are generally mounted on a turnable platform to allow star images to be taken in two camera directions (two face measurement). Because zenith cameras are usually designed as non tracking and non scanning instruments, exposure times are kept short, at the order of few 0.1 s, yielding rather circular star images. Exposure epochs are mostly recorded by means of the timing capability of GPS receivers (time tagging).
Деректерді өңдеу
CCD сенсоры мен линзаның үйлесімділігіне байланысты, бір цифрлық зениттік суретте ондағаннан жүздеген жұлдызға дейін түсіріледі. Суреттегі жұлдыздардың координаттары суреттік өңдеу алгоритмдері арқылы, мысалы, сурет моменттерін талдау немесе жұлдыз бейнелеріне сәйкес келетін нүктелік таралу функцияларын қолдану арқылы өлшенеді. Жұлдыз суреттерін калибрлеу үшін Tycho 2 немесе UCAC 3 сияқты жұлдыз каталогтары аспан анықтамасы ретінде пайдаланылады. Зениттік нүкте суреттелген жұлдыздардың өрісіне интерполяцияланады және телескоп осінің (кішкентай) бұрылысы мен экспозиция уақыты ескеріліп, вертикаль бағыты анықталады.
Depending on the CCD sensor lens combination used, few tens to hundreds of stars are captured with a single digital zenith image. The positions of imaged stars are measured by means of digital image processing algorithms, such as image moment analysis or point spread functions to fit the star images. Star catalogues, such as Tycho 2 or UCAC 3 are used as celestial reference to reduce the star images. The zenith point is interpolated into the field of imaged stars, and corrected for the exposure time and (small) tilt of the telescope axis to yield the direction of the plumb line.
Дұрыс және қолдану
Егер зениттік камераның геодезиялық координаттары белгілі болса немесе, мысалы, GPS қабылдағышымен өлшенсе, зениттік камераның өлшеулері нәтижесінде тік бұрылыстар анықталады. Зениттік камералар астрономиялық координаттарды және тік бұрылыстарды шамамен 0,1 доғалық секундқа дейін дәл өлшейді. CCD бейне сенсорларына ие зениттік камералар түніне шамамен 10 далалық станцияда тік бұрылыстарды жинауға тиімді. Зениттік камералар Жердің гравитациялық өрісін (геоид, квазигеоид) зерттеу үшін қолданылған.
If the geodetic coordinates of the zenith camera is known or measured, e. g., with a GPS receiver, vertical deflections are obtained as result of the zenith camera measurement. Zenith cameras deliver astronomical coordinates and vertical deflections accurate to about 0.1 seconds of arc. Zenith cameras with CCD image sensors are efficient to collect vertical deflections at about 10 field stations per night. Zenith cameras have been used for accurate local surveys of Earth's gravity field (geoid, quasigeoid).