Узгодження каталожних і динамічних систем координат за фотографічними спостереженнями вибраних малих планет в Миколаївській обсерваторії

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

УДК 521.9 (085) + 521.91+523.44

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

УЗГОДЖЕННЯ КАТАЛОЖНИХ І ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ КООРДИНАТ ЗА ФОТОГРАФІЧНИМИ СПОСТЕРЕЖЕННЯМИ ВИБРАНИХ МАЛИХ ПЛАНЕТ В МИКОЛАЇВСЬКІЙ ОБСЕРВАТОРІЇ.

01.03.01 Астрометрія і небесна механіка

Гудкова Людмила Олександрівна

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Миколаївській астрономічній обсерваторії Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Дума Дмитро Павлович, Головна астрономічна обсерваторія НАН України, головний науковий співробітник

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Кислюк Віталій Степанович, Головна астрономічна обсерваторія НАН України, завідувач відділу;

кандидат фізико-математичних наук, доцент, Федоров Петро Миколайович, Астрономічна обсерваторія Харківського національного університету ім. Каразіна Міністерства освіти і науки України, завідувач відділу.

Провідна установа: Астрономічна обсерваторія Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, м. Київ.

Захист відбудеться "21" _грудня 2001 року на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.208.01 при Головній астрономічної обсерваторії НАН України (ГАО НАН України, вул. акад. Заболотного, 27, Київ, МСП, 03680). Початок засідань о _10 годині.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Головної астрономічної обсерваторії НАН України (ГАО НАН України, вул. акад. Заболотного, 27, МСП, Київ, 03680).

Автореферат розісланий "20" _листопада 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук Васильєва І. Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

планета похибка координата каталог

Актуальність теми. Проблема побудови, поліпшення і узгодженості небесних систем координат вирішується астрономами протягом багатьох десятиріч. Одним з центральних у цій проблемі є питання про узгодження каталожних і динамічних систем координат. У 1991 році Міжнародною астрономічною спілкою (МАС) було визначено нову небесну систему координат International Celestial Reference System (ICRS), яка базується на положеннях позагалактичних радіо джерел (ICRF). Поява в 1997 році нового астрометричного каталогу Hipparcos (HC), який реалізує в оптичному діапазоні згадану позагалактичну систему координат, ще більш загострила актуальність проблеми узгодження нових каталожних і динамічних систем координат, зокрема DE200, DE403, DE405. Незважаючи на недосяжну для земних умов точність положень зірок у каталозі Hipparcos, короткий період спостережень (3.2 роки) обумовив невпевнене визначення власних рухів зірок у HC, що через десятиріччя призведе до суттєвої деформації каталожної координатної сітки. З цієї ж причини спроба визначити орієнтацію осей системи каталогу Hipparcos відносно осей динамічної системи координат DE200 за спостереженнями 48 малих планет на космічному супутнику також не забеспечила впевнених визначень параметрів, які характеризують швидкості зміни кутів повороту двох систем. Тому високоточні тривалі ряди наземних спостережень тіл Сонячної системи, зокрема приведених у систему ICRS положень малих планет, не втратили своєї актуальності і в теперішній час.

Крім того, незважаючи на багаторічні дослідження залишаються невирішеними питання підвищення точності визначення параметрів орієнтації фундаментальної і динамічної систем координат за спостереженнями зіркоподібних зображень малих планет порівняно з точністю цих оцінок за спостереженнями в денних умовах протяжних дисків Сонця і внутрішніх великих планет, а також питання про причини неузгодженості поправок до нуль-пунктів фундаментальної системи, визначених за спостереженнями різних тіл Сонячної системи.

Таким чином, дослідження і вирішення згаданих питань із залученням тривалих однорідних рядів спостережень малих планет на зонному астрографі Миколаївської обсерваторії є актуальним завданням сучасної астрометричної науки. Саме наведені вище нез'ясовані питання досліджуються в дисертаційній роботі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана за плановою тематикою науково-дослідних робіт Миколаївської астрономічної обсерваторії (МАО) і в рамках міжнародних програм спостережень вибраних малих планет. З 1978 р. по 1993 р. вона виконувалася в рамках теми "Орбіта" Визначення положень тіл Сонячної системи з метою уточнення їх орбіт ( № держреєстрації 81007106 ), з 1994 р. по 1999 р. у рамках теми "Орбіта-2" без реєстраційного номера, а з 2000 року виконується в рамках теми "Астероїд" під № держреєстрації 0101U000215.

Мета і задачі дослідження полягали у створенні масиву високоточних положень малих планет у системах сучасних опорних каталогів і в його використанні для узгодження каталожних FK5, ICRS і динамічних DE200, DE403 систем координат.

У зв'язку з цим передбачалось вирішення таких задач.

1. Створення алгоритмів і програм обробки 36-річного ряду спостережень малих планет у Миколаївській обсерваторії з урахуванням різних систематичних похибок спостережень і каталогів для досягнення максимальної точності положень об'єктів.

2. Приведення положень малих планет у сучасні системи координат FK5 і ICRS з використанням опорних каталогів PPM, Hipparcos, Tycho, ACTRC.

3. Визначення параметрів взаємної орієнтації каталожних FK5, ICRS і динамічних DE200, DE403 систем координат.

4. Дослідження причин неузгодженості параметрів орієнтації каталожних і динамічних систем координат, визначених за спостереженнями різних малих планет.

Наукова новизна роботи:

одержано новий каталог 2450 високоточних положень 19 вибраних малих планет у новій міжнародній системі ICRS з використанням координат опорних зірок з каталогів Hipparcos, Tycho і власних рухів зір із ACTRC;

  вперше досягнута точність положень вибраних малих планет у випадковому відношенні вища за 0.2", яка більш ніж у 1.5-2 рази перевищує точність положень малих планет в системах більш ранніх опорних каталогів;

використання тривалого ряду миколаївських спостережень вибраних малих планет дозволило визначити з більш високою точністю і впевненістю зміну кутів обертання координатних систем ICRS і DE200;

в  результаті майже повного виключення систематичних похибок спостережень і використання опорного каталогу високої астрометричної якості вперше отримано задовільну узгодженість параметрів взаємної орієнтації зоряної (каталог Hipparcos) і динамічної систем координат DE200 за спостереженнями різних малих планет;

порівняльний аналіз різниць спостережених і обчислених координат 12 малих планет і різниць координат опорних зірок з каталогів PPM, Hipparcos і Tycho у поблизуекваторіальній зоні дозволив зробити висновок про вплив періодичних похибок використовуваних каталогів на неузгодженість оцінок поправок до нуль-пунктів каталогу FK5.

Практична цінність одержаних результатів. Каталог 2450 високоточних положень 19 вибраних малих планет в системах FK5 і ICRS є оригінальною базою даних для уточнення теорій руху малих тіл Сонячної системи, для визначення орієнтації каталожних систем відносно сучасної динамічної системи координат та для вирішення низки інших задач сучасної астрономії.

Спостереження 12 малих планет (2328 положень), отримані в Миколаєві в 1961-1995 рр. і приведені в систему ICRS, були використані в ІТА РАН сумісно із спостереженнями 48 малих планет (6.5 тис. положень), отриманих астрометричним супутником Hipparcos протягом 1989-1993 р., для визначення параметрів орієнтації осей координатної системи ICRS відносно осей динамічної системи координат, реалізованої теорією руху DE200/LE200.

Створена база даних, яка містить інформацію про номера опорних зірок у каталозі PPM і про депенденси цих зірок, необхідні для точного переводу каталожних положень ВМП на будь-яку іншу опорну систему. Каталог положень передано до Minor Planet Center (MPC) і опубліковано у MPECs, а база даних розміщена на Web-сторінці Миколаївської обсерваторії. База даних доступна для користувачів через мережу Інтернет за адресою: http://www.mao.nikolaev.ua. База даних про спостереження малих планет в Миколаївській обсерваторії може бути використана іншими дослідниками в сумісній обробці спостережень малих планет, виконаних на всіх обсерваторіях Земної кулі.

Висновки і рекомендації щодо найбільш придатних об'єктів для узгодження зоряної і планетної систем відліку можуть бути використані при підготовці і реалізації подальших програм спостережень вибраних малих планет для вирішення задач астрометрії і небесної механіки.

Отримані оцінки параметрів взаємної орієнтації сучасних каталожних і динамічних систем координат знайдуть застосування при подальшому контролі і створенні високоточних систем координат, при узгодженні існуючих каталожних і динамічних систем координат, а також в інших фундаментальних дослідженнях.

Особистий внесок автора. Результати, висновки і рекомендації були сформульовані й отримані автором самостійно. По темі дисертаційної роботи опубліковано 13 статей. Особистий внесок автора в перерахованих спільних роботах такий: у роботі [8] автор брав участь у вимірюваннях астронегативів і обробці спостережень; у [9-11] автору належить створення алгоритму редукційної обробки спостережень, особиста участь у спостереженнях, вимірюваннях астронегативів і обробці матеріалу; у роботах [1-7, 12] автор удосконалив алгоритм, за яким їм створена оригінальна програма редукційної обробки спостережень для ПЕОМ. Автором підготовлені також програми для переведення положень небесних об'єктів з однієї системи координат в іншу за допомогою депенденсів, обчислення параметрів взаємної орієнтації систем координат і здійснені обчислення за цими програмами. Автор брав активну участь в аналізі, обговоренні і всіх підготовці результатів для публікації.

Апробація результатів дисертації. Занесені до дисертації результати були представлені на:

міжнародній конференції “Роль наземної астрометрії в post-Hipparcos період”, яка присвячена 175-річчю Миколаївської астрономічної обсерваторії, Миколаїв, 21-25 вересня 1996 р.;

всеросійській конференції з міжнародною участю "Спостереження природних і штучних тіл Сонячної системи", С-Петербург, 26-28 листопада 1996 р.;

міжнародній конференції "Дослідження характеристик тіл Сонячної системи ПЗЗ-методами", Миколаїв, 22-25 червня 1999 р.;

міжнародній конференції, присвяченій 90-річчю з дня народження Е. П. Федорова, Київ, 26-28 червня 1999 р.

всеросійській конференції з міжнародною участю "Астрометрія, геодинаміка і небесна механіка на порозі XXI століття", С-Петербург, 19-23 червня 2000 р.;

наукових семінарах Миколаївської астрономічної обсерваторії і ГАО НАН України.

Публікація матеріалів дисертації здійснена у 4 наукових журналах, 3 збірниках наукових праць, 2 матеріалах і тезах конференцій і 4 депонованих працях.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку цитованої літератури та додатку. Загальний об'єм дисертації становить 124 сторінок, включаючи 17 рисунків, 24 таблиці та список використаних джерел із 111 найменувань. Список цитованих джерел розташовано у порядку появи посилань у тексті, починаючи зі вступу.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі  обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульована її мета, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, наведені основні результати та особистий внесок здобувача.

У першому розділі приведені відомості про спостереження вибраних малих планет (табл. 1) в Миколаївській астрономічній обсерваторії на зонному астрографі ( F=2044мм, D=120мм, поле 5 x 5 ) з 1961 року.

Таблиця 1

Спостереження малих планет в Миколаєві в 1961-1997 рр.

Як видно з таблиці, тривалість і інтенсивність спостережень (Т середній період спостережень планети поблизу опозиції, V середня дуга орбіти, яка покривається спостереженнями за цей період) задовольняють вимогам міжнародної програми спостережень вибраних малих планет.

В цьому ж розділі подається опис телескопа, список спостерігачів, викладається прийнята методика спостережень, обробки астронегативів і редукційних обчислень, а також виконаний аналіз спостережного матеріалу, на підставі якого обґрунтовані рекомендації щодо списку найбільш придатних малих планет для узгодження каталожної і динамічної систем координат.

В другому розділі обґрунтовується необхідність приведення миколаївських спостережень малих планет до єдиної системи координат, дискутуються методики приведення, подаються алгоритми приведення всього спостережного матеріалу в системи FK5 і ICRS, виконане порівняння спостережених (О) і обчислених (С) за теоріями DE200 і DE403 положень, а також дослідження отриманих різниць (О-С) з метою виявлення неврахованих систематичних похибок спостережень і опорних каталогів.

Для приведення положень ВМП до системи FK5 використана пряма редукційна переобробка вимірювань астронегативів минулих років. З цією метою створена програма редукцій, за якою обчислюються поправки за дисторсію, атмосферну дисперсію і диференціальну рефракцію другого порядку до обмірюваних і сферичних координат опорних зірок і обумовленого об'єкту . Переобробка всього масиву спостережень ВМП до системи FK5 була здійснена з використанням опорних зір із каталогу PPM. Порівняння спостереженних положень, отриманих у попередній і новій системах координат, з ефемеридою, яка вичислена за програмою “Ceres”, показало, що в результаті нової редукції зменшилися суттєво середні значення (О-С) і в 1.5-2 рази середні квадратичні похибки однієї різниці.

Переведення спостережень до міжнародної системи ICRS було здійснено за допомогою депенденсів та різниць координат опорних зірок з каталогів PPM і Hipparcos (HC), Tycho (TC) і власних рухів для першого варіанту з HT=HC+TC, для другого з ACTRC, а для третього з PPM. Найкращий результат був отриманий для другого варіанта, що характеризується кращою точністю координат обумовлених об'єктів.

Проведено порівняння спостережених положень малих планет у системі FK5 з положеннями, обчисленими в ІТА РАН на основі теорії DE200. Положення в системі ICRS порівнювалися з положеннями, обчисленими за теоріями DE200 і DE403 . У таблиці 2 наведені середні значення різниць (О-С) для 12 ВМП по кожній координаті з їх середньоквадратичними похибками.

Таблиця 2

Результати порівняння положень 12 ВМП у системах FK5 і ICRS з теорією DE200

Як видно з табл. 2, для Вести в обох каталожних системах різниці по схиленню не співпадають з різницями для інших планет, що можна пояснити неврахованим рівнянням блиску. Значення, отримані після врахування рівняння блиску в положеннях Вести по схиленню, приведені в рядку 4 Vesta+РБ.

На основі статистичного аналізу і частотного розподілу різниць (ОС) показано, що розподіл різниць (ОС)_,^FK5 близький до нормального закону розподілу випадкової величини. Різниці (ОС),^IF, отримані в більш точній системі координат ICRS, мають істотно позитивні ексцеси 0.907 по і 0.589 по і не відповідають за цим критерієм нормальному закону розподілу. Дослідження різниць більших за 3 показало, що великі значення усіх (ОС)^FK5 і 80% (ОС)^FK5 не є випадковими або результатом грубих похибок обробки. Джерелом великих похибок в (ОС)_,^FK5, які перевищують 3, є неточні координати або власні рухи опорних зірок у каталозі PPM. Причиною великих (ОС)_, у системі ICRS є погрішності спостережень, головним чином, незадовільна якість астронегативів і слабкі зображення обумовлених об'єктів на астронегативах.

Таким чином, були отримані два масиви положень 12 вибраних малих планет у системах FK5 і ICRS з точністю положень на рівні вимог програми спостережень вибраних малих планет 0.2 по всьому масиву спостережень. В положеннях малих планет фактично відсутні систематичні пхибки спостережень. В подальшому вони були використані для узгодження зоряної і динамічної систем координат та для дослідження зонних періодичних похибок опорних каталогів.

У третьому розділі розглядаються аналітичний і геометричний підходи до проблеми визначення взаємної орієнтації координатних систем. За фотографічними спостереженнями 12 ВМП у Миколаєві на основі геометричного підходу обчислені параметри взаємної орієнтації систем FK5 і DE200, ICRS і DE200, DE403. Досліджується питання про вплив зонних періодичних похибок опорного каталогу на узгодженість поправок до нуль-пунктів фундаментальної системи FK5 за спостереженнями 12 ВМП.

Визначення параметрів взаємної орієнтації осей каталожних і динамічних систем координат по всьому масиву спостережень ВМП у Миколаєві і по кожній малій планеті окремо було виконано з використанням рівнянь.

= tg cos (_х + _x (t t₀)) +

tg sin (_y + _y (t t₀))

(_z + _z (t t₀)), (1)

= sin (_x + _x (t t₀)) +

cos(_y + _y (t t₀)) ₀,

де , є різниці спостережених у системах FK5 або ICRS і обчислених в ІПА РАН за теоріями DE200 або DE403 положень на моменти спостережень ВМП, _х, _y, _z початкові значення кутів між осями, _x, _y, _z початкові значення швидкостей змін цих кутів на момент t₀. За початкову епоху t₀ прийнята дата 1983 09 23.0 TDB (JD=2445600.5). Поправка ₀ характеризує постійну систематичну похибку системи схилень каталогу, яка не пов'язана з кутами орієнтації. Застосування співвідношень (1) предбачає використання тривалих рядів спостережень, як наприклад 36-річній ряд миколаївських спостережень ВМП. Результати визначень параметрів орієнтації каталожних і динамічних систем координат по всьому масиву спостережень наведені в табл. 3.

Таблиця 3

Параметри взаємної орієнтації каталожних і динамічних систем за спостереженнями ВМП у Миколаєві.

Як видно з табл. 3, найбільш впевнено визначаються параметри _z (неузгодженість нуль-пунктів прямих піднесень) і ₀ (різниця положень екваторів) каталожних і динамічних систем координат. Оцінка ₀0.06 узгоджується з визначеннями інших дослідників і вказує на необхідність виправлення системи схилень каталогу FK5.

Порівняння параметрів орієнтації систем FK5 і DE200, ICRS і DE200, ICRS і DE403 обчислених за спостереженнями кожної з 12 малих планет окремо, свідчить про значно кращу узгодженість результатів для ICRS і DE200, ICRS і DE403 . У табл. 4 наведені оцінки середніх значень параметрів _z і ₀ за спостереженнями 12 малих планет і середньоквадратичних похибок цих параметрів. Похибки обчислені по збіжності окремих значень даних параметрів у системах FK5 і ICRS відносно системи DE200.

Таблиця 4

Оцінки параметрів орієнтації _z і ₀ по зовнішній збіжності.

На підставі дослідження 8060 різниць положень опорних зірок (PPMHT), (FK5HC), приведених за допомогою власних рухів на епоху 1991.25, і різниць (ОС),^FK5 спостережених і обчислених положень 12 малих планет у зоні 25  +30 показано, що основна частина систематики різниць (О-С) обумовлена систематичними похибками в положеннях і власних рухах зір в каталогах FK5 і PPM. Саме це є основним чинником, який призводить до неузгодженості оцінок параметрів взаємної орієнтації каталожної і динамічної систем координат за спостереженнями кожної з 12 ВМП.

У висновках наведені основні результати дисертаційного дослідження.

1. Запропоновано методику й алгоритми для обробки фотографічних спостережень малих планет з метою одержання їх високоточних положень. У результаті більш строгої переобробки 36-річного ряду фотографічних спостережень 19-ти вибраних малих планет у Миколаєві отриманий однорідний масив 2450 топоцентричних положень цих об'єктів у фундаментальній системі FK5 і позагалактичній системі ICRS. Вперше середня точність положень тривалого ряду фотографічних спостережень вибраних малих планет виявилася кращою за 0.2. Досягнута точність відповідає вимогам, які прогнозувались спеціальними програмами спостережень вибраних малих планет з метою узгодження каталожних і динамічних систем координат.

2. На підставі геометричного підходу до проблеми узгодження каталожних FK5, ICRS і динамічних DE200, DE403 систем координат за спостереженнями 12 вибраних малих планет (2328 положень, тобто 95% всього масиву миколаївських фотографічних спостережень малих планет) визначені параметри взаємної орієнтації систем FK5 і DE200, ICRS і DE200, ICRS і DE403 по всьому масиву спостережень і по кожній з 12 малих планет окремо. Оцінки кутів орієнтації осей каталожних систем FK5 і ICRS відносно осей динамічної системи координат, реалізованою планетною теорією DE200, погоджуються з визначеннями інших авторів і свідчать про необхідність виправлення системи схилень фундаментального каталогу FK5 на величину 0.06. Неузгодженість оцінок положень екваторів 20 mas для ICRS і DE200, отриманих за спостереженнями малих планет на космічному супутнику Hipparcos і для ICRS і DE200, ICRS і DE403 за спостереженнями малих планет у Миколаєві можна підтвердити чи спростувати лише після додаткових досліджень. Остаточний висновок по даному питанню можна буде зробити після обробки і дослідження всього масиву спостережень тіл Сонячної системи в Миколаївській і інших обсерваторіях.

3. Оцінки параметра орієнтації _z (неузгодженість нуль-пунктів прямих піднесень) і різниці положень екваторів ₀, отримані по кожній з 12-ти малих планет окремо, добре узгоджуються для ICRS і DE200, ICRS і DE403, але істотно відзрізняються для систем FK5 і DE200. Оскільки у всіх випадках використовувався однаковий масив спостережень малих планет, неузгодженість оцінок даних параметрів, очевидно, пояснюються низькою якістю опорного каталогу PPM, використаного при редукції спостережень. При ретельному дослідженні масиву опорних зір, координати яких використовувалися при редукції спостережень 12 ВМП, виявлено, що визначальний вплив на неузгодженість оцінок параметрів орієнтації каталожної і динамічної систем координат за спостереженнями різних малих планет спричинений зонними періодичними похибкамиі PPM (FK5). Тому для узгодження каталожних і динамічних систем координат за спостереженнями тіл Сонячної системи необхідно опиратись на високоточний опорний каталог при редукції спостережень.

4. Показано, що використання тривалого ряду високоточних наземних спостережень малих планет, підвищує точність і імовірність визначення параметрів зміни кутів орієнтації каталожної і динамічної систем координат порівняно з визначеннями аналогічних параметрів тільки за спостереженнями малих планет на космічному супутнику Hipparcos. Таким чином, тривалі високоточні наземні оптичні спостереження малих планет з успіхом можуть використовуватися і доповнювати спостереження на космічних супутниках при вирішенні задачі про узгодження систем координат.

5. Показано, що при строгому приведенні тривалих рядів меридіанних і фотографічних спостережень малих планет в сучасну систему координат їхні положення є цінною базою для вирішення багатьох астрономічних задач, що залежать від тривалості спостережень, наприклад, таких як уточнення мас астероїдів, визначення параметрів орієнтації новітніх координатних систем ICRS і DE405 і інш. Наземні спостереження істотно доповнюють високоточні, але короткочасні спостереження космічних місій і поки ще нетривалі ряди спостережень цих об'єктів з ПЗЗ-приймачами.

Автор висловлює щиру подяку науковому керівникові професору Д. П. Думі за надану допомогу при виконанні даного дослідження, Г. К. Горелю эа допомогу при проведенні обчислень, співробітникам ІПА РАН Ю. А. Чернетенко і Ю. В. Батракову за надання в наше розпорядження обчислених положень 19 малих планет та за цінні поради і консультації з питань даного дослідження.

ОСНОНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В РОБОТАХ

1. Batrakov Yu.V., Chernetenko Yu. A., Gorel G.K., Gudkova L.A. Hipparcos catalogue orientation as obtained from observations of minor planets // Astron. and Astroph. 1999. V. 352, № 3. P. 703-711.

2. Батраков Ю. В., Чернетенко Ю. А., Горель Г. К., Гудкова Л. А. Ориентация каталога Hipparcos, полученная по наблюдениям малых планет// Кинематика и физика небес. тел. (Приложение)1999. № 1. С. 84.

3. Горель Г. К., Гудкова Л. А. Каталог 2407 положений 19 избранных малых планет в системе FK5, полученных на Николаевском зонном астрографе в 1961-1995 гг.// Астроном. вестник. 2000. Т. 34, № 4. С. 1-5.

4. Горель Г. К., Гудкова Л. А. Положения 19 избранных малых планет в системе ICRS по наблюдениям на Николаевском зонном астрографе в 1961-1997 гг. // Кинематика и физика. небес. тел. 2000. Т. 16, №  5. С. 463-469.

5. Батраков Ю. В., Горель Г. К., Гудкова Л. А., Чернетенко Ю. А. Нуль-пункты каталога FK5 по наблюдениям малых планет в Николаеве// Труды ГАИШ. 1998. Т.65.С. 60-64.

6.    Batrakov Y. V.,  Chernetenko Y. A.,  Gorel G. K., Gudkova L. A., Makarova E. N. Selected minor planet observation program: its potential and real observations processing// Proc. of the Fourth International Workshop on positional astronomy and celestial mechanics. (Valencia, Spain, October, 7-11, 1996). Valencia. 1998. P. 3-10.

7. Батраков Ю. В., Горель Г. К., Гудкова Л. А., Чернетенко Ю. А. Об ориентации каталога Нipparcos относительно динамической системы координат по наблюдениям малых планет// Труды ИПА РАН, "Астрометрия и геодинамика". 1998. вып.3. С. 69-87.

8.  Вороненко В. И.,   Горель Г. К., Гудкова  Л. А.,  Калихевич Ф. Ф. Наблюдения избранных малых планет в Николаеве в 1974-1975 гг. // Гл. астрон. обсерв. АН СССР. Л., 1982. 53 с. Деп. в ВИНИТИ 15.03.82, № 1169-82.

9. Вороненко В. И., Горель Г. К.,  Гудкова  Л. А.,  Калихевич Ф. Ф. Наблюдения избранных малых планет в Николаеве в 1976-1978 гг. (сообщение пятнадцатое)// Гл. астрон. обсерв. АН СССР. Л., 1987 93 с. Деп. в ВИНИТИ 7.08.87, № 5765-В87.

10.   Вороненко В. И.,  Горель Г. К., Гудкова  Л. А.,  Калихевич Ф. Ф. Наблюдения избранных малых планет в Николаеве в 1979-1981 гг. (сообщение шестнадцатое). // Гл. астрон. обсерв. АН СССР. Л., 1988. 57 с. Деп. в ВИНИТИ 24.08.88, № 6698-В88.

11. Вороненко В. И., Горель Г. К., Гудкова Л. А. Наблюдения избранных малых планет в Николаеве в 1982-1984 гг. (cообщение семнадцатое). // Гл. астрон. обсерв. АН СССР. Л., 1988. 66 с. Деп. в ВИНИТИ 24.08.88, № 6694-В88.

12. Batrakov Yu. V., Chernetenko Yu. A., Gorel G. K., Gudkova L. A. On determination of the zero-points of the FK5 using the observations of minor planets in Nikolaev // In: “Reference systems and frames in the space era: present and future astrometric programmes” (Prague, September, 22-24, 1997). Prague. 1997. P. 23.

13. Гудкова Л.А. Влияние систематических ошибок каталога PPM на рассогласованность определения поправок к нуль-пунктам FK5 по фотографическим наблюдениям избранных малых планет в Николаеве // Труды конф. “Астрометрия, геодинамика и небесная механика на пороге XXI века”. С.-Петербург: ИПА РАН. 2000. С. 183.

АНОТАЦІЯ

Гудкова Л. О. Узгодження каталожних і динамічних систем координат за фотографічними спостереженнями вибраних малих планет в Миколаївській обсерваторії. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.01 Астрометрія і небесна механіка. - Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 2001.

В дисертації представлені результати використання 36-річнього ряду фотографічних спостережень вибраних малих планет в Миколаївській астрономічній обсерваторії для узгодження каталожних і динамічних систем координат. Запропоновано методику й алгоритми для обробки фотографічних спостережень вибраних малих планет (ВМП) з метою одержання їх високоточних положень. Отримано однорідний масив 2450 топоцентричних положень 19 ВМП у системах FK5 і ICRS. Вперше середня точність положень тривалого ряду фотографічних спостережень вибраних малих планет виявилася кращою за 0.2, що забезпечує визначення параметрів взаємної орієнтації осей каталожних FK5, ICRS і динамічних DE200, DE403 систем координат з високою точністю . Досліджена узгодженість оцінок параметрів орієнтації каталожної і динамічної систем координат за спостереженнями різних малих планет. Установлено, що на неузгодженість цих оцінок впливають зонні періодичні похибки опорних каталогів.

Ключові слова: вибрані мали планети, фотографічні положення, опорні каталоги, орієнтація координатних систем.

АННОТАЦИЯ

Гудкова Л.А. Согласование каталожных и динамических систем координат по фотографическим наблюдениям избранных малых планет в Николаевской обсерватории. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.01 Астрометрия и небесная механика. - Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 2001.

Диссертация посвящена проблеме согласования ориентации каталожных и динамических систем координат по наблюдениям малых планет. С этой целью были использованы фотографические наблюдения избранных малых планет (ИМП) в Николаевской астрономической обсерватории на зонном астрографе ( F=2.04 м, D=0.12 м, поле 5 x 5 ) в 1961-1995 гг. Предложена методика и алгоритмы для обработки фотографических наблюдений малых планет с целью получения их высокоточных положений. Созданы новые программы редукционной обработки астронегативов со строгим учетом систематических погрешностей наблюдений и измерений (атмосферной дисперсии, дисторсиии объектива, дифференциальной рефрракции второго порядка) в координатах опорних звезд и определяемых объектов.

В результате строгой переобработки многолетних наблюдений 19-ти избранных малых планет получен однородный массив 2450 топоцентрических положений этих объектов в фундаментальной системе FK5 и новой международной системе ICRS. Впервые средняя точность положений длительного ряда фотографических наблюдений избранных малых планет оказалась 0.2.

На основании геометрического подхода к проблеме согласования осей каталожных FK5, ICRS и динамических DE200, DE403 систем координат по наблюдениям 12 избранных малых планет (2328 положений, составивших 95% всего массива николаевских фотографических наблюдений малых планет), определены параметры взаимной ориентации систем FK5 и DE200, ICRS и DE200, ICRS и DE403 по всему массиву наблюдений и по каждой из 12 малых планет отдельно. Оценки углов ориентации осей каталожных FK5 и ICRS относительно осей динамической системы координат, реализуемой планетной теорией DE200, согласуются с определениями других авторов и свидетельствуют о необходимости исправления системы склонений фундаментального каталога FK5 на величину 0.06. По наблюдениям малых планет в Николаеве обнаружено различие в положениях экваторов 20 mas для ICRS и DE200, ICRS и DE403. Использование длительного ряда высокоточных наземных наблюдений малых планет повысило точность и достоверность определения скоростей изменения углов ориентации каталожной и динамической систем координат по сравнению с определениями аналогичных параметров только по наблюдениям малых планет на космическом спутнике Hipparcos.

Исследованы причины рассогласованности оценок параметров ориентации _z (рассогласованность нуль-пунктов прямых восхождений) и различия положений экваторов ₀, полученных по каждой из 12-ти малых планет отдельно. Показано, что определяющее влияние на рассогласованность оценок параметров ориентации осей каталожной и динамической систем координат по разным малым планетам оказывают зонные периодические погрешности опорного каталога.

Ключевые слова: избранные малые планеты, фотографические положения, опорные каталоги, ориентация координатных систем.

ABSTRACT

Hudkova L. A. Linking catalogue and dynamical coordinate systems using photographic observations of selected minor planets in Nikolaev Observatory. - Manuscript.

Thesis for candidate science degree in Physical and Mathematical Sciences by speciality 01.03.01 - Astrometry and Celestial Mechanics. - Main Astronomical Observatory of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2001.

The dissertation is devoted to the problem of the linking catalogue and dynamical coordinate systems on selected minor planet observations. The observations of 12 SMP (2328 positions) obtained with zone astrograph (F=2.04 m, D=0.12 m, field 55) in Nikolaev Astronomical Observatory in 1961-1995 were reprocessed in FK5 and ICRS systems. For the first time the accuracy of positions of SMP are found to be better than 0.2 in both coordinates over the whole observation period. A comparison of the high-precision observations of the 12 SMP and positions calculated by the planet theories (DE200 and DE403) made possible to determine the orientation parameters of the catalogue and dynamical coordinate systems for each planet separately and over all observations of the 12 SMP. It was obtained more accurate estimations of the angular rotation velocities of ICRS and DE200 systems than using minor planet observations made by Hipparcos space satellite. Some reasons why the estimations of the orientation parameters of the catalogue and dynamical coordinate systems specified by observations of different minor planets are in bad agreement were investigated. It was shown that the primary influence on the bad agreement of those estimates is caused by zone systematic errors of the reference catalogues.

Key words: selected minor planets, photographic positions, reference catalogues, orientation of coordinate systems.

Размещено на Allbest.ru