時春霖，張 超，袁曉波，李崇輝 ，陳長遠，葉 凱，秦 煒，袁明澤

(1.信息工程大學，河南 鄭州 450001；2.中國人民解放軍61206部隊，北京 100042；3.中國天繪衛(wèi)星中心，北京 102012； 4.中國人民解放軍91937部隊，浙江 舟山 316000)

天文大地測量(Astronomical Geodetic Measurement)是通過觀測恒星位置以確定地面點的天文經(jīng)緯度，或者確定兩點間天文方位角的測量工作[1-4]。它是一種隱蔽、可靠的定位定向手段,具有不受電磁干擾,自主工作，被動探測的特點，并且在所有測量中其定向精度較高，定位精度僅次于衛(wèi)星定位。因此無論是在大地網(wǎng)起始點、邊的數(shù)據(jù)測定，還是在國防建設和科技領域中，天文大地測量都有著不可替代的作用。

科學技術的發(fā)展帶來測量設備的革新，帶動了天文大地測量的發(fā)展。天文大地測量觀測設備包括測量儀器、守時儀器和計時儀器[1]。傳統(tǒng)的天文大地測量使用光學儀器T3、T4等作為測量儀器，采用無線收時器收錄時號，使用石英鐘作為授時工具，全程利用人工測量。電子技術、激光技術、數(shù)據(jù)記錄處理技術以及衛(wèi)星定位技術的發(fā)展,使得天文大地測量朝著小型化、半自動化邁出了重要一步。其中，電子經(jīng)緯儀已由單純的電子測角功能,發(fā)展為具有自動測距、自動測角、自動存儲輸出測量數(shù)據(jù)、自動識別目標等功能的自動跟蹤照準全站儀[5]，可較大程度減少人力觀測，衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)也可為天文大地測量提供高精確的自動授時服務。而CCD的出現(xiàn)則為天文大地測量自動化和智能化提供了可能。從 1970 年美國Bell實驗室成功研制第一個電荷耦合器件以來，CCD 技術便得到迅速發(fā)展，尤其在天文大地定位的應用上。利用裝有 CCD 芯片的測量設備可以在短時間內(nèi)獲得目標的星空恒星圖像信息，采用數(shù)字攝影測量方法在計算機上對恒星影像直接進行自動處理，通過數(shù)據(jù)解算和轉(zhuǎn)換，便能獲得恒星位置，從而實現(xiàn)快速定位[6]。

隨著測繪儀器和科技水平不斷發(fā)展，天文大地測量正在逐漸擺脫人的束縛，從費時費力的人工模式不斷朝著小型化、簡易化、快速化、自動化、智能化發(fā)展。

1 傳統(tǒng)的天文測量

傳統(tǒng)的天文大地測量往往通過接收天文臺發(fā)布的時號來確定時刻，用計時器記錄時刻[4]，觀測中使用WILD T4全能經(jīng)緯儀或60°等高儀。其中，WILD T4全能經(jīng)緯儀(以下簡稱T4)由瑞士威特公司生產(chǎn)，是我國20世紀50年代以來一、二等天文大地測量中的常用儀器，它主要由望遠鏡、目鏡接觸測微器、水準器、軸系、度盤及讀數(shù)設備、電源及照明設備和附件組成[7]，如圖1所示。

在利用T4進行野外天文作業(yè)中，常采用太爾各特法測定一等天文緯度，采用東西星等高法(金格爾法)測定鐘差，進而測定一等天文經(jīng)度[2]，并采用北極星任意時角法測定天文方位角；或利用60°等高儀(由T3加上60°棱鏡等組成)，采用多星等高法同時測定二、三、四等以及等外天文經(jīng)緯度[4]。傳統(tǒng)的天文測量，借助光學測量儀器高精度的特性，可以獲得較為精確的觀測數(shù)據(jù)，為早期國家構建天文大地網(wǎng)，進行國防軍事建設發(fā)揮了重要作用。到了20 世紀 80 年代，在全國天文大地網(wǎng)整體平差后，通過對大地天文測量實測結(jié)果統(tǒng)計結(jié)果進行分析，得到一等天文點緯度、經(jīng)度、方位角的中誤差均方值分別為±0.19″、±0.189″、±0.29″，二等天文點緯度、經(jīng)度、方位角的中誤差均方值分別為±0.29″、±0.385″、±0.46″[2]。

然而，傳統(tǒng)的天文大地測量存在諸多局限，如：在傳統(tǒng)天文大地測量中都是人工尋找待測恒星，耗時較長，相鄰2顆待測恒星觀測時間間隔應大于3 min[4]。此外，在觀測過程中，時常會出現(xiàn)星位分布很好，但因時間相距較近而要舍去一顆恒星的情況，這勢必要再等待較近位置下一顆恒星，導致整個測量效率下降。不僅如此，傳統(tǒng)的測量儀器過于龐大笨重，不易攜帶；設備操作復雜，觀測的準備和程序多而雜；觀測操作技術要求高，需要測量人員進行專業(yè)的技術培訓，尤其是收時、讀表的操作，觀測員勞動大，需要全程用人眼尋星和觀測目標；計算工作量大，數(shù)據(jù)記錄和解算完全需要人工完成。盡管該儀器設計精密，測量精度高，但是因為其測量效率低下，WILD T4全能經(jīng)緯儀在20世紀已停產(chǎn)，我國一直使用其進行天文大地測量至本世紀初，近年已基本停止使用[7-8]。在現(xiàn)代天文大地測量中，T4逐漸被其他儀器所取代。

2 基于電子經(jīng)緯儀的天文大地測量

智能計算機和全站儀等測量儀器在天文大地測量中的廣泛應用，從根本上改善了傳統(tǒng)天文大地測量的不足，使得天文大地測量快速化、簡易化成為了可能。如圖2所示，基于電子經(jīng)緯儀開發(fā)的天文大地測量系統(tǒng)Y/JGT-01具備了小型化、快速化、半自動化的現(xiàn)代測量需求特點，相較于傳統(tǒng)天文大地測量大大地提高了作業(yè)效率[4]。在Y/JGT-01系統(tǒng)中，得益于衛(wèi)星定位技術，使用了衛(wèi)星計時器代替以往的計時器進行更精準的授時；采用計算機進行數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)解算，測量解算結(jié)果更加容易獲得。并且采用了先進的徠卡系列全站儀及自動尋星軟件，使得在待測星即將到來時，計算機驅(qū)動儀器將望遠鏡自動指向待測星的預計到達位置，大大減少人眼觀測的時間。且在測量中僅要求相鄰2顆觀測恒星的時間間隔大于30 s即可，放寬了對恒星選擇的要求，極大地方便了觀測，提高了效率。根據(jù)全站儀特點采用多星近似等高法，每顆星可采幾到十幾個數(shù)據(jù)(操作規(guī)定中定為10次)，觀測靈活，觀測條件較以前大為放寬，觀測數(shù)據(jù)量增加十倍以上，并在數(shù)據(jù)解算時，可以將電子經(jīng)緯儀的指標差等誤差及大氣折射改正的殘余項一并解出[4]。實際作業(yè)證明，其測量定位結(jié)果完全滿足野外一等天文測量精度要求。目前已有基于徠卡TS30系列智能測量機器人的天文測量系統(tǒng)及其應用研究[9]。

圖2 Y/JGT-01系統(tǒng)

在新型天文測量系統(tǒng)Y/JGT-01中，授時由衛(wèi)星完成，測量天文經(jīng)緯度采用多星近似等高法。如式(1)所示：

cosz=sinφsinδ+cosφcosδcost.

(1)

其中，z為測站天頂距，φ為測站天文緯度，λ為天文經(jīng)度，α為恒星的赤經(jīng)，δ為赤緯，t為時角，且t=S-α+λ，S為觀測瞬間的格林尼治真恒星時，由觀測瞬間的UTC時刻換算得到。

采用北極星多次時角法測量方位角。設測站測得某地面目標的水平度盤讀數(shù)為R和恒星M在鐘面時S′ 瞬間的水平度盤讀數(shù)R′ ，對應瞬間恒星的方位角為A，則北極P方向的水平度盤讀數(shù)為

N=R′-A，

地面目標方位角為

a=R-M=R-(R'-A).

式中的A可由下式計算：

(2)

其中，多星近似等高法是利用高精度電子經(jīng)緯儀、衛(wèi)星計時器等，觀測近似等高，即用電子經(jīng)緯儀在等高圈上下小幅度地跟蹤選定恒星進行多次測量。最后對從電子經(jīng)緯儀傳輸回來的觀測數(shù)據(jù)進行處理，進行大氣折射、儀器誤差、恒星視位置計算、地極移動、UTC轉(zhuǎn)化UT1等各項改正。對改正后的數(shù)據(jù)進行近似等高平差計算，解出天文經(jīng)緯度以及天文方位角，并給出其精度[4]。文獻[4]給出了其具體的相關數(shù)據(jù)和精度。其中，內(nèi)符合精度如表1所示，外符合精度如表2所示，大地天文測量精度要求如表3所示。數(shù)據(jù)顯示基于電子經(jīng)緯儀的天文大地測量可以滿足一等天文測量精度需要[4]。

表1 內(nèi)符合精度

表2 外符合精度

特別值得注意的是：全站儀進行測量的關鍵是獲得目標恒星的度盤觀測值。無論TPS1000、T3000系列電子經(jīng)緯儀還是目前TS系列測量機器人，在利用全站儀平臺進行測量時，數(shù)據(jù)解算全部依賴于全站儀的觀測數(shù)據(jù)，即度盤上水平角和高度角的讀數(shù)，所有計算都需要觀測值參與計算，它對解算天文經(jīng)緯度起決定性作用。相較于傳統(tǒng)天文測量，新系統(tǒng)大大提高了作業(yè)效率，但是在測量星點位置坐標時依舊需要人眼進行瞄準觀測星點，記錄度盤讀數(shù)，天文定位結(jié)果受到人眼識別及操作和儀器誤差影響，作業(yè)效率仍有待進一步提高。

表3 野外天文測量精度指標

3 基于CCD技術的自動天文大地測量

實現(xiàn)天文大地定位測量儀器的自動化觀測，進一步提高天文大地測量作業(yè)效率，特別是消除傳統(tǒng)天文大地測量人儀差影響的全自動測量，是現(xiàn)代天文大地測量發(fā)展的方向[10]。目前，天文大地測量正在以CCD數(shù)字攝影技術為依托，以不斷深入開發(fā)的測繪儀器為平臺向自動化、智能化發(fā)展。其定位基本原理是通過CCD相機獲取恒星的數(shù)字影像，通過數(shù)字化可將恒星影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，利用數(shù)字圖像處理技術，對恒星數(shù)字影像進行坐標測量和數(shù)學處理，再加上配有高精度守時記時設備及相關恒星星表，最終獲得測站點的天文經(jīng)緯度[6]。整個觀測過程使用CCD的客觀記錄來代替人眼的主觀觀測，不僅克服了人儀差影響，而且進一步提高了作業(yè)效率。

3.1 人儀差

為進一步提高天文大地測量作業(yè)效率、實現(xiàn)天文大地定位測量儀器的自動化觀測，就必須要消除天文大地測量中的人儀差影響[10]。人儀差是由觀測者生理和心理作用產(chǎn)生的系統(tǒng)操作誤差[11-12]。只要在實際作業(yè)中使用人眼，測量結(jié)果便無法避免人儀差影響，它的實質(zhì)是人和儀器本身對天文經(jīng)度的測量精度影響。

目前解決人儀差問題的主要方法是標校法。測量規(guī)范要求：天文測量前后分別在天文基本點上進行一、二等天文經(jīng)度測量。其中，在對一、二等點測量人儀差和經(jīng)度時，必須同一人使用同一方法、同一儀器施測[11-14]。相鄰兩次人儀差的變動，分別不得超過 0.06 s和 0.08 s[11-14]，且標定的相隔時間不得超過 12個月。目前人儀差標定是在北京市區(qū)的某天文臺內(nèi)的天文墩上進行的，測量作業(yè)員每次在外出作業(yè)前和歸來后，都需要到北京進行人儀差測定。其標校原理如下：

設天文基本點的已知經(jīng)度值為λ，某觀測員的測量經(jīng)度為λ′，則其人儀差為：

dλ=λ-λ′.

(3)

若采用測前和測后人儀差的平均值，即：

(4)

需要指出的是，測前測后人儀差的標定，其作業(yè)量均相當于一次單點天文觀測。因此，一個天文作業(yè)流程相當于3次在天文點進行觀測，并且天文墩數(shù)量有限，越來越多的觀測墩已經(jīng)年久失修，再加上天氣等因素的制約，將大大的延長天文作業(yè)周期。

3.2 星圖處理技術

CCD測量模式?jīng)Q定了自動天文大地測量不僅在觀測中節(jié)省人力，還消除了人眼觀測對作業(yè)結(jié)果的影響。通過CCD技術實現(xiàn)自動天文測量關鍵是對拍攝星圖進行圖像處理，獲得星點像素坐標，實現(xiàn)星點提取和星圖匹配。如圖3所示，傳統(tǒng)的星圖處理過程一般分為星圖預處理、星點目標識別與提取、星點質(zhì)心定位、星圖識別[15-18]等步驟，最終獲取星點像素坐標。

圖3 星圖處理的流程

星圖的預處理包括星圖的灰度化和去噪。圖像灰度化是指將拍攝圖像轉(zhuǎn)換為8位灰度圖的過程；圖像去噪的目的是為了在進行正式的圖像處理時，獲得良好的圖像處理效果，以減少CCD在成像帶入噪聲對圖像的污染和干擾影響。去噪的方法一般采用濾波，主要包括中值濾波、均值濾波、高斯濾波、小波變換等。

圖像閾值分割就是利用前景和背景之間灰度的特征和差異，通過選擇合理的閾值，確定圖形中每個像素點屬于前景還是屬于背景，最后得到處理后的二值化圖像。假設原灰度圖灰度為f(x,y)，以一定的約束條件和準則得到閾值T(0

(5)

常用的閾值分割算法分為全局閾值法和局部閾值法，算法主要包括：迭代法、Otsu算法、Bersen算法、Nblack算法、一維最大熵法等。分割性能與目標大小、目標和背景的灰度對比度、方差和噪聲等因素有關，目前尚沒有一種適合于所有圖像的通用的分割算法[18-19]，具體的圖像需要具體的閾值分割算法進行處理。

閾值分割是分割前景與背景的關鍵一步，而星點提取是為了使前景中區(qū)分不同的目標。實際拍攝的星圖經(jīng)過濾波和閾值化處理后，過濾掉背景和絕大多數(shù)的噪聲，星圖中只剩下一些孤立的星點，其余部分的灰度值皆為0。為了區(qū)分不同的星點，星圖中星點的提取一般釆用連通域標記法，包括四連通域法和八連通域法。

CCD 最小分辨率為一個像素，因而質(zhì)心坐標的精度受到像素分辨率的制約。為了突破 CCD 分辨率對測量精度的限制，在現(xiàn)實使用中一般采用亞像元細分方法實現(xiàn)亞像素級的定位精度[17]。常用的計算星點中心亞像素算法主要是質(zhì)心法和擬合法，質(zhì)心法包括傳統(tǒng)質(zhì)心法、帶閾值質(zhì)心法和平方加權質(zhì)心法，擬合法主要有橢圓擬合法和高斯曲面擬合法。其中，傳統(tǒng)質(zhì)心法由于算法簡單、實現(xiàn)容易、適應性強而被廣泛應用，其計算公式如下：

(6)

(x0,y0)為目標質(zhì)心像素坐標，I(x,y)為目標在灰度圖像上(x,y)處的灰度值。

星圖識別作為星圖處理的重要一環(huán)，一般利用星點間的角距關系等進行識別，目的是為了確定觀測星圖中的星點與實際恒星間的對應關系[14]。其主要算法分為兩類：一是利用恒星星等和恒星間的幾何關系完成星圖匹配和識別，代表算法有三角形識別算法、圓形區(qū)域法、柵格算法等；另外一個是借助遺傳算法和神經(jīng)遺傳算法等構建新的變量，實現(xiàn)星圖匹配，如P向量法、基于蟻群聚類算法的星圖識別方法、改進的HD距離的星圖識別算法等。

星點坐標的獲得為實現(xiàn)自動天文大地測量提供了數(shù)據(jù)基礎。

3.3 CCD天文大地測量

3.3.1 基于數(shù)字天頂儀的自動測量

目前的天頂儀經(jīng)歷了模擬天頂攝影儀、數(shù)字天頂儀的發(fā)展。它主要通過觀測天頂附近恒星的視運動獲得測點的天文經(jīng)緯度, 結(jié)合 GPS 的大地經(jīng)緯度測量結(jié)果, 快速獲取垂線偏差[20]。其中，相較于人眼觀測，模擬天頂攝影儀使用相機及其底片代替人眼觀測，較大程度上提高了觀測效率和自動化水平。隨著數(shù)字攝影技術發(fā)展，由于其具備曝光歷元的記錄和水平讀數(shù)的全自動化, 且只在計算機上直接處理恒星影像，而無需對像片進行沖洗和測量等諸多優(yōu)點，數(shù)字天頂儀逐漸取代了原有的模擬天頂攝影儀，使得天文大地觀測實現(xiàn)自動化，進一步提高了天文大地觀測效率和精度。

利用裝有CCD芯片的天頂攝影儀獲得天頂天區(qū)恒星圖像[10]，通過對圖像進行處理，自動獲得恒星位置，進行快速精確亞像素定位，這在天文大地測量中具有重要的應用價值。德國 漢諾威大學(University of Hannover)自上世紀 80 年代已經(jīng)開始研究天頂儀，但由于當時技術水平不夠的原因，模擬數(shù)字天頂儀自動化程度非常低，精度最高為 0.5″左右[21]。隨著CCD的廣泛應用，先后有慕尼黑大學等多所研究機構開始研究數(shù)字天頂儀技術，但精度普遍不高，多在1″～2″[21]。直到 2004 年左右，德國漢諾威大學在原模擬天頂攝影儀TZK2 和 TZK3基礎上研制了數(shù)字天頂儀，使精度可達0.1″～0.3″[22]，后來與瑞士蘇黎世理工大學(ETH Zurich) 大地測量學和地球動力學實驗室(GGL，Geodesy and Geodynamics Laboratory) 合作研制了另一套更高自動化的數(shù)字天頂儀系統(tǒng)，用 CCD 傳感器代替攝影底片， 分別研制了數(shù)字式天頂相機系統(tǒng) TZK2-D 和 DIADEM[23]。目前以這兩所研究機構對數(shù)字天頂儀的研究最為全面和成熟[24-27]。奧地利維也納技術大學也研制了小型的 CCD 天頂相機系統(tǒng) ZCG1[28]。其在歐洲和美洲的許多發(fā)達國家被用于局部和區(qū)域大地水準面確定和其他地球物理學研究[29], 但是造價昂貴。而國內(nèi)對數(shù)字天頂儀的研究也已經(jīng)開始，最好精度已經(jīng)優(yōu)于0.5″[30-31]。

以數(shù)字化天頂望遠鏡樣機DZT-1為例，圖4(a)和圖4(b)分別給出了在某測量點測量時經(jīng)緯度的標準差[32]。

數(shù)字天頂儀是由光學望遠鏡、CCD圖像傳感器、GPS 接收機、調(diào)平系統(tǒng) 、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等構成。其基本流程為：利用集成的GPS獲得大地坐標和精確時間[10,33]，通過對CCD拍照技術獲取的天頂恒星影像進行處理，獲得相應的CCD坐標，運用星表對所得恒星進行匹配，實現(xiàn)恒星識別并根據(jù)天文大地測量原理和坐標轉(zhuǎn)換得到高精度的垂線偏差，對測站點進行天文定位。圖5顯示了天頂儀作業(yè)示意圖，具體原理如下：

圖4 DZT-1測量結(jié)果

設某一測站天頂恒星的天文經(jīng)緯度為(φ,λ)，與其天頂赤道坐標(δ,α)之間關系為：

(7)

其中，φ為天文緯度，GAST為格林尼治視恒星時(Greenwich apparent sidereal time)，δ為赤緯，α為赤經(jīng)。大地坐標和格林尼治視恒星時可以通過GPS和歷元轉(zhuǎn)換獲得，只要獲得(δ,α)，便可以求得天文經(jīng)緯度和垂線偏差。由于在測站天頂恒星場中很少有恰好經(jīng)過天頂?shù)暮阈?，且測站天頂點沒有相應恒星標識,因此,天頂方向只能由CCD成像的天頂恒星通過內(nèi)插得到[18]。

圖5 天頂儀作業(yè)示意圖

數(shù)字天頂儀全程利用GPS和CCD進行數(shù)據(jù)獲取和解算，無需人眼測量作業(yè)，解決了觀測中的人的誤差問題。然而，數(shù)字天頂儀儀器較沉重，攜帶不便，小型化裝備困難，并且天頂儀視場角較小，也不具備定向功能，測量中過天頂?shù)暮阈鞘钟邢?，觀測條件存在較大局限。

3.3.2 基于視頻機器人的自動測量

在原有Y/JGT-01系統(tǒng)的基礎上，使用帶有CCD功能的視頻測量機器人代替以往的傳統(tǒng)全站儀，也可以實現(xiàn)自動天文大地測量。徠卡TS50i系列智能視頻測量機器人(以下簡稱TS50i)，擁有先進的專業(yè)級精密測量鏡頭，首次加入了具備視頻拍照測量的廣角相機和長焦相機，相機關系固定，成像穩(wěn)定。利用客觀的TS50i視頻測量功能代替人眼主觀觀測避免了觀測過程中人眼持續(xù)瞄準測量，消除了人眼觀測影響，為實現(xiàn)自動天文測量提供了平臺和基礎，較于傳統(tǒng)的全站儀的作業(yè)模式進一步提高了工作效率，使得基于全站儀模式的天文測量逐漸自動化、智能化。實驗數(shù)據(jù)表明，其自動測量精度優(yōu)于0.3″，可以滿足野外一等天文測量。表4給出了其中兩個天文點6個時段的具體測量結(jié)果。

圖6對比了原有的Y/JGT-01系統(tǒng)和自動測量系統(tǒng)測量定位的流程圖，其中虛線框顯示了使用視頻測量機器人進行CCD視頻觀測的流程。與傳統(tǒng)作業(yè)流程相比，基于該平臺的自動天文測量優(yōu)點如下：

1)在測量步驟上，省略了測定前后人儀差標定，整個作業(yè)時間節(jié)約了60%以上。采用自動天文測量模式可由當前的測前人儀差測量→天文測量→測后人儀差測量模式，改為直接進行天文大地測量，使得整個作業(yè)量與作業(yè)時間減少近2/3。

2)在測量過程中，由CCD視頻觀測代替人眼瞄準，測量時間減少50%。用人眼不斷調(diào)整十字絲觀測平均每顆星需要30 s，利用CCD觀測每顆星用時約15 s，這樣使得平均每顆星觀測時間節(jié)約1/2。

利用視頻測量機器人實現(xiàn)自動天文大地測量的重要一步是，將十字絲度盤值(A,B)轉(zhuǎn)化到當前時刻星點目標度盤讀數(shù)(A′,B′)。實現(xiàn)度盤值轉(zhuǎn)化的關鍵是實現(xiàn)像素差值和度盤差值的轉(zhuǎn)換，如圖7所示。利用十字絲中心像素坐標(X,Y)→星點目標像素坐標(X′,Y′)的轉(zhuǎn)化，完成十字絲度盤值(A,B)→星點目標度盤讀數(shù)(A′,B′)的轉(zhuǎn)化，而后僅需要坐標轉(zhuǎn)化和數(shù)據(jù)解算處理即可獲得天文測量結(jié)果。

表4 野外實測結(jié)果

圖6 天文測量流程

圖7 坐標轉(zhuǎn)換的流程

值得注意的是，與數(shù)字天頂儀CCD處理圖像與作業(yè)模式不同，全站儀測量的每顆恒星都是已知的，無需進行星圖匹配，而僅需獲得星點像素坐標。但是由于此系列儀器設備較新，目前基于該平臺的自動天文測量正在推廣普及階段。并且相較于數(shù)字天頂儀，其轉(zhuǎn)換模型仍需進一步精進,測量精度有待進一步提高。

4 總結(jié)與展望

觀測技術不斷發(fā)展，觀測手段也隨之日趨多樣化。本文總結(jié)了已經(jīng)實現(xiàn)裝備化、技術較為成熟的天文測量技術?；诓煌脚_的天文大地測量模式各有優(yōu)劣，表5給出了基于各種測量平臺特點的比較。

表5 幾種天文測量模式的比較

天文大地測量正在從人工測量逐漸向著小型化、快速化、簡易化、自動化、智能化發(fā)展。目前，將 CCD數(shù)字攝影技術應用于天文大地測量，是國內(nèi)外在天文定位方面的發(fā)展趨勢。越來越多的新型天文測量形式正在對基于CCD拍攝的天文測量模式進行有益的探索，如利用魚眼相機進行天文定位等。未來CCD性能將進一步改善，結(jié)構更簡單，感光芯片將擁有更多像素數(shù)，感光面積將更大，敏感度更高，噪聲進一步降低，成像質(zhì)量進一步增強，這將使得基于CCD功能的天文大地測量精度進一步提高，作業(yè)更加智能化，使用更加方便，適用范圍更廣，裝備化更容易實現(xiàn)。不僅如此，為了適應飛速發(fā)展的國防軍事綜合需求，諸如紅外測量等更多的新型測量手段也將被開發(fā)研制應用到未來的天文作業(yè)中，使得未來的天文大地測量可以擺脫黑夜的條件限制，逐步向著全天時測量發(fā)展。