CN104848874A - 一种光电经纬仪的外场星校方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光电经纬仪的外场星校方法，根据本发明的外场星校方法选择多个处在视场范围内符合星等要求的恒星作为被测恒星，针对每一个被测恒星，分别获取光电经纬仪关于每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值和方位角观测值、高低角观测值，确定每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值、方位角观测值以及高低角观测值与光电经纬仪各单项差的方程组；根据获取的多个被测恒星的关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。根据本发明的外场星校方法，能够准确结算出光电经纬仪的单项误差，提高光电经纬仪外场星校的准确性。

Description

一种光电经纬仪的外场星校方法

技术领域

本发明涉及光电产品应用技术领域，特别是一种光电经纬仪的外场星校方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

光电经纬仪是一种用于精密测角的光电望远镜，能够实现被测目标的图像、测量时刻的方位角和俯仰角的同步实时记录。光电经纬仪是飞行器实验的重要测量设备，主要用于飞行器的动力段和再入段紧密弹道测量，还用于无线电外测量系统的精度鉴定以及发射段时间的实况记录。

星体标校是利用恒星在天球上的准确视位置来标定光电经纬仪的精度，是光电经纬仪在外场进行精度检测和单项误差调整常用的方法之一，广泛地应用于各种靶场的外场实验检测。在外场实验任务中，装备在测量车上的光电经纬仪经过路途颠簸以及各种不可控外力如环境、温度、压力等的变化，会产生零位差、定向差、照准差及各单项差。因此，在测量任务开始前需要对光电经纬仪进行校正，否则将影响测量数据的准确性。准确对光电经纬仪进行星体标校，可以随时了解光电经纬仪的精度状况，确保飞行器外场实验测量数据的准确程度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够提高光电经纬仪外场星校准确性的外场星校方法的技术方案。

根据本发明的光电经纬仪的外场星校方法，包括：

根据光电经纬仪的探测器性能，确定探测器能够探测的最低星等，选择比最低星等稍亮且符合方位角限制和高低角限制的多个恒星作为被测恒星；

针对每一个被测恒星，获取被测恒星拍摄时刻的方位角理论值和高低角理论值；获取被测恒星拍摄时刻的视位置；调整光电经纬仪的指向，使被测恒星成像于光电经纬仪的视轴上；方位角码盘读数值、高低角码盘读数值，以及方位角脱靶量、高低角脱靶量，确定被测恒星的方位角观测值、高低角观测值；获取光电经纬仪的单项误差与被测恒星的上述参数之间的关系方程组；

根据获取的多个恒星的所述关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。

优选地，光电经纬仪的单项误差包括垂直轴倾斜最大误差I、水平轴倾斜角b、照准差c以及零位差h。

优选地，被测恒星拍摄时刻的方位角理论值为被测恒星拍摄时刻的高低角理论值为其中，

                   (方程1)

式中：

t_ij为第i颗星第j画幅的地方恒星时，t_ij＝S₀+(D_ij-8^h)(1+μ)+λ-a_i     (方程2)

为第i颗星第j画幅计算出来的方位角理论值；为第i颗星第j画幅计算出来的高低角理论值；a_i为第i颗星的视赤经；δ_i为第i颗星的视赤纬；S₀为世界时零点时的真恒星时；λ为测站的天文经度；φ为测站的天文温度；D_ij为拍第i颗星第j画幅的北京标准时；μ为民用时化恒星时系数，μ＝0.00273791。

优选地，被测恒星拍摄时刻的方位角观测值为A_ij、高低角观测值为E_ij，其中，

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}=A_{\mathrm{ij}}^{\′\′}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}\\ E_{\mathrm{ij}}=E_{\mathrm{ij}}^{\′\′}+\mathrm{\Δ}{e}_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$    (方程3)

式中：

Δα_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角脱靶量；Δe_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角脱靶量；A″_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角码盘读数值；E″_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角码盘读数值。

优选地，被测恒星在地方恒星时为t_ij时的视位置为f，其中，

f＝L_-1×f_-1+L₀×f₀+L₊₁×f₊₁                       (方程4)

式中：

$L_{-1}=\frac{n(n+1)}{2}$

L₀＝(1-n)(1+n)

$L_{+1}=\frac{n(n+1)}{2};$

n为内插因子，n＝(t_ij-t₀)/w，w为表列时间间隔；

f_-1，f₀，f₊₁分别为被测恒星在地方恒星时为t_-1，t₀，t₁时的视位置；

优选地，针对每一个被测恒星，关系方程组为：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}^0+A_{\mathrm{ij}}+\frac{c}{\cos E_{\mathrm{ij}}}+b\tan E_{\mathrm{ij}}+I\sin ({\mathrm{\α}}_H-E_{\mathrm{ij}})\\ E_{\mathrm{ij}}^0=E_{\mathrm{ij}}+I\cos ({\mathrm{\α}}_H-A_{\mathrm{ij}})+h-{60.2}^{\′\′}\×\frac{273}{273+T}\×\frac{P}{760}\×\cos E_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$       (方程5)

式中：

α_H为垂直倾向角；P为拍星时的气压；T为拍星时的气温。

优选地，被测恒星的数量不大于36颗。

优选地，被测恒星的数量为5颗-8颗。

优选地，最低星等为5等，多个被测恒星的亮度差不大于1等；方位角限制为：被测恒星在0°～360°方位角范围内均匀分布；高低角限制为：被测恒星在20°～65°高低角范围内均匀分布。

优选地，针对每一个被测恒星的拍摄时间为3s，光电经纬仪每秒拍摄20帧。

根据本发明的光电经纬仪的外场星校方法，首先选择多个处在视场范围内符合星等要求的恒星作为被测恒星，然后针对每一个被测恒星，分别获取光电经纬仪关于每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值和方位角观测值、高低角观测值，确定每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值、方位角观测值以及高低角观测值与光电经纬仪各单项差的方程组；根据获取的多个被测恒星的关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。根据本发明的外场星校方法，能够准确结算出光电经纬仪的单项误差，提高光电经纬仪外场星校的准确性。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是示出根据本发明的光电经纬仪的外场星校方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

光电经纬仪是飞行器实验的重要测量设备，主要用于飞行器的动力段和再入段紧密弹道测量，还用于无线电外测量系统的精度鉴定以及发射段时间的实况记录。在外场飞行实验任务中，装备在测量车上的光电经纬仪经过路途颠簸以及各种不可控外力如环境、温度、压力等的变化，会产生零位差、定向差、照准差及各单项差。因此，在测量任务开始前需要对光电经纬仪进行校正，否则将影响测量数据的准确性。准确对光电经纬仪进行星体标校，可以随时了解光电经纬仪的精度状况，确保飞行器外场实验测量数据的准确程度。

本发明的目的在于提出一种能够提高光电经纬仪外场星校准确性的外场星校方法的技术方案。根据本发明的外场星校方法选择多个恒星作为被测恒星，针对每一个被测恒星，分别获取光电经纬仪的单项误差与被测恒星的方位角和高低角之间的关系方程组，最后根据获取的多个恒星的关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。根据本根据本发明的外场星校方法的软件代码可以采用VC++编程实现。

以下以某红外陆基机动测量站的光电经纬仪的外场星校为例，结合图1对根据本根据本发明的外场星校方法进行详细说明。

根据本发明的光电经纬仪的外场星校方法，包括：

S10：根据光电经纬仪的探测器性能，确定探测器能够探测的最低星等，选择比最低星等稍亮且符合方位角限制和高低角限制的多个恒星作为被测恒星。

J2000年星库中存有每颗恒星的记录号、星等、平赤经、平赤纬、视差等特征参数。优选地，按照本发明的外场星校方法选择被测恒星时应掌握两条原则：一是空间上要求被测恒星在0°～360°方位角范围内均匀分布，20°～65°高低角内分布均匀；二是被测恒星的亮度在5等以上，且光电经纬仪的视场内不允许出现相差1等以内的其他恒星。

根据本发明的外场星校方法选择多个恒星作为被测恒星，被测恒星的数量可以根据实际情况进行确定，被测恒星的数量越多，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差的结果就越准确。根据本发明的外场星校方法的优选的实施例，被测恒星的数量不大于36颗。优选地，被测恒星的数量为5颗-8颗。

S11：针对每一个被测恒星，获取光电经纬仪的单项误差与被测恒星的各个特征参数之间的关系方程组。

对光电经纬仪进行外场星校时，通常选择在晴朗的夜晚。在拍摄被测恒星前，要拍摄测量站的站前方位标，获取测量站的天文精度λ和天文纬度，并将光电经纬仪的时统设备与天文台进行对时和校频。

步骤S11具体包括：

S111：针对每一个被测恒星，获取被测恒星拍摄时刻的方位角理论值和高低角理论值。

被测恒星的一些特征参数值，如世界时零点时的真恒星时S₀、视赤经a_i，视赤纬δ_i等均来自于中国科学院南京紫金山天文台每年编算的《中国天文年历》。优选地，被测恒星拍摄时刻的方位角理论值为被测恒星拍摄时刻的高低角理论值为其中，

                    (方程1)

式中：

t_ij为第i颗星第j画幅的地方恒星时，t_ij＝S₀+(D_ij-8^h)(1+μ)+λ-a_i    (方程2)

为第i颗星第j画幅的方位角理论值；为第i颗星第j画幅的高低角理论值；a_i为第i颗星的视赤经；δ_i为第i颗星的视赤纬；S₀为世界时零点时的真恒星时；λ为测量站的天文经度；为测量站的天文纬度；D_ij为拍第i颗星第j画幅的北京标准时；μ为民用时化恒星时系数，μ＝0.00273791。

S112：针对每一个被测恒星，获取被测恒星拍摄时刻的视位置。

中国科学院南京紫金山天文台每年编算的《中国天文年历》每10天给出恒星的准确视位置。但是，由于拍摄恒星的时刻是随机的，拍摄恒星的时间不可能刚好是年历表上已有的日期。为了数据处理的需要，还必须计算出星体在任意时刻的视位置以便精确地计算被测恒星的特征参数值。

优选地，本发明采用拉格朗日三点插值法获取任意时刻时的视位置。设对应于连续3个地方恒星时t_-1、t₀、t₁的恒星视位置为f_-1、f₀、f₊₁，表列时间间隔为w，地方恒星时为t_ij时被测恒星的视位置为f，则：当t_-1<t_ij<t₀时，内插因子n＝(t_ij-t₀)/w，即t_ij＝t₀+nw，根据拉格朗日三点内插公式，有：

f＝L_-1×f_-1+L₀×f₀+L₊₁×f₊₁                          (方程3)

式中：

$L_{-1}=\frac{n(n+1)}{2}$

L₀＝(1-n)(1+n)

$L_{+1}=\frac{n(n+1)}{2}.$

S113：调整光电经纬仪的指向，使被测恒星成像于光电经纬仪的视轴上。

根据步骤S111-S113中获取的被测恒星的视位置、被测恒星的方位角理论值以及被测恒星的高低角理论值，形成引导信息，并根据引导信息调整光电经纬仪的指向，使被测恒星成像于光电经纬仪的视轴上。若光电经纬仪的视场未能捕获该星，应根据视场图像情况自动微调引导信息以捕获被测恒星；若光电经纬仪的视场已捕获被测恒星，应根据被测恒星的方位角脱靶量和高低角脱靶量微调引导信息，使被测恒星保持在视场之中。

S114：获取被测恒星的方位角码盘读数值、高低角码盘读数值，以及方位角脱靶量、高低角脱靶量，确定被测恒星的方位角观测值、高低角观测值。

优选地，针对每一个被测恒星的拍摄时间为3s，光电经纬仪每秒拍摄20帧。

优选地，被测恒星拍摄时刻的方位角观测值为A_ij、高低角观测值为E_ij，其中，

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}=A_{\mathrm{ij}}^{\&prime;\&prime;}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{ij}}\\ E_{\mathrm{ij}}=E_{\mathrm{ij}}^{\&prime;\&prime;}+\mathrm{\&Delta;}{e}_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$     (方程4)

式中：

Δα_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角脱靶量；Δe_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角脱靶量；A″_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角码盘读数值；E″_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角码盘读数值。

S115：获取光电经纬仪的单项误差与被测恒星的上述参数之间的关系方程组。

优选地，根据本发明的光电经纬仪的单项误差包括垂直轴倾斜最大误差I、水平轴倾斜角b、照准差c以及零位差h。

优选地，针对每一个被测恒星，光电经纬仪的单项误差与被测恒星的上述参数之间的关系方程组为：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}^0+A_{\mathrm{ij}}+\frac{c}{\cos E_{\mathrm{ij}}}+b\tan E_{\mathrm{ij}}+I\sin ({\mathrm{\&alpha;}}_H-E_{\mathrm{ij}})\\ E_{\mathrm{ij}}^0=E_{\mathrm{ij}}+I\cos ({\mathrm{\&alpha;}}_H-A_{\mathrm{ij}})+h-{60.2}^{\&prime;\&prime;}\&times;\frac{273}{273+T}\&times;\frac{P}{760}\&times;\cos E_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$           (方程5)

式中：

ΔP_ij为大气折光差修正；α_H为垂直倾向角；P为拍摄时刻的气压；T为拍摄时刻的气温。

为了简化方程，设：

m为第i颗星的样本数，

x＝I sinα_H

y＝I cosα_H

tanα_H＝x/y

b_1i＝sin A_ij

$\mathrm{\&Delta;}{A}_i=\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}(A_{\mathrm{ij}}^0-A_{\mathrm{ij}})=\frac{1}{m}\underset{j=i}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left(\mathrm{\&Delta;}{A}_{\mathrm{ij}}\right)$

a _1i＝cos A_i tan E_i

a _2i＝-sin A_i tan E_i

b_2i＝-cos A_i

b_3i＝b_4i＝b_5i＝0

$\mathrm{\&Delta;}{E}_i=\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}(E_{\mathrm{ij}}^0-E_{\mathrm{ij}}+{60.2}^{\&prime;\&prime;}\&times;\frac{273}{273+t})\&times;\frac{P}{760}\&times;\cos E_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{m}\underset{j=i}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left(\mathrm{\&Delta;}{E}_{\mathrm{ij}}\right)$

a_3i＝tan E_i

b_6i＝1

${\mathrm{\&alpha;}}_{4i}=\frac{1}{\cos E_i}.$

a_5i＝1

a_6i＝0

这样，方程(5)简化为：

$\left\{\begin{array}{c}{a}_{1i}x+a_{2i}y+a_{3i}b+a_{4i}c+a_{5i}g+a_{6i}h-\mathrm{\&Delta;}{A}_i=0\\ b_{1i}x+b_{2i}y+b_{3i}b+b_{4i}c+b_{5i}g+b_{6i}h-\mathrm{\&Delta;}{E}_i=0\end{array}\right.$              (方程6)，

其中，x，y，b，c，g，h均为未知数。

S12：根据获取的多个恒星的关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。

设测量了n颗星，就可以得到2n个方程，用矩阵表示为：

AX＝Q               (方程7)，

其中

X＝[x y b c g h]^T

$Q=\left[\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{1i}\mathrm{\&Delta;}{E}_i\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{2i}\mathrm{\&Delta;}{E}_i\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{6i}\mathrm{\&Delta;}{A}_i\end{array}\right]$

$A=\left[\begin{array}{cccccc}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}^2+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{1i}^2& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}{a}_{2i}+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{1i}{b}_{2i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}{a}_{3i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}{a}_{4i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{1i}{a}_{5i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{1i}{b}_{6i}\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}{a}_{1i}+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{2i}{b}_{1i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}^2+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{2i}^2& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}{a}_{3i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}{a}_{4i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}{a}_{5i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{2i}{a}_{6i}\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}{a}_{1i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}{a}_{2i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}^2& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}{a}_{4i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{3i}{a}_{6i}& 0\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}{a}_{1i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}{a}_{2i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}{a}_{3i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}^2& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{4i}{a}_{2i}& 0\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}{a}_{1i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}{a}_{2i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}{a}_{3i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}{a}_{4i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{5i}^2& 0\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{6i}{b}_{1i}& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{6i}{b}_{2i}& 0& 0& 0& \underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b}_{6i}^2\end{array}\right]$

则方程7的解为：

X＝A^-1Q          (方程8)。

由方程8可以求出光电经纬仪垂直轴倾斜误差：

${\mathrm{\&alpha;}}_H=\arctan \left|\frac{x}{y}\right|.$

根据本发明的光电经纬仪的外场星校方法，首先选择多个处在视场范围内符合星等要求的恒星作为被测恒星，然后针对每一个被测恒星，分别获取光电经纬仪关于每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值和方位角观测值、高低角观测值，确定每个被测恒星的方位角理论值、高低角理论值、方位角观测值以及高低角观测值与光电经纬仪各单项差的方程组；根据获取的多个被测恒星的关系方程组，采用最小二乘法解算光电经纬仪的单项误差。根据本发明的外场星校方法，能够准确结算出光电经纬仪的单项误差，提高光电经纬仪外场星校的准确性。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (10)

1.一种光电经纬仪的外场星校方法，所述外场星校方法包括：

根据光电经纬仪的探测器性能，确定所述探测器能够探测的最低星等，选择亮度高于最低星等且符合方位角限制和高低角限制的多个恒星作为被测恒星；

针对每一个被测恒星，获取所述被测恒星拍摄时刻的方位角理论值和高低角理论值；

获取所述被测恒星在所述拍摄时刻的视位置；

调整所述光电经纬仪的指向，使所述被测恒星成像于所述光电经纬仪的视轴上；

获取所述被测恒星的方位角码盘读数值、高低角码盘读数值，以及方位角脱靶量、高低角脱靶量，确定所述被测恒星的方位角观测值、高低角观测值；

获取所述光电经纬仪的单项误差与所述被测恒星的上述参数之间的关系方程组；

根据获取的所述多个恒星的所述关系方程组，采用最小二乘法解算所述光电经纬仪的单项误差。

2.如权利要求1所述的外场星校方法，其中，所述光电经纬仪的单项误差包括垂直轴倾斜最大误差I、水平轴倾斜角b、照准差c以及零位差h。

3.如权利要求2所述的外场星校方法，其中，所述被测恒星拍摄时刻的方位角理论值为所述被测恒星拍摄时刻的高低角理论值为其中，

        (方程1)

式中：

t_ij为第i颗星第j画幅的地方恒星时，t_ij＝S₀+(D_ij-8^h)(1+μ)+λ-a_i(方程2)

为第i颗星第j画幅的方位角理论值；为第i颗星第j画幅的高低角理论值；a_i为第i颗星的视赤经；δ_i为第i颗星的视赤纬；S₀为世界时零点时的真恒星时；λ为测量站的天文经度；φ为测量站的天文温度；D_ij为拍第i颗星第j画幅的北京标准时；μ为民用时化恒星时系数，μ＝0.00273791。

4.如权利要求3所述的外场星校方法，其中，所述被测恒星拍摄时刻的方位角观测值为A_ij、高低角观测值为E_ij，其中，

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}=A_{\mathrm{ij}}^{\&prime;\&prime;}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{ij}}\\ E_{\mathrm{ij}}=E_{\mathrm{ij}}^{\&prime;\&prime;}+\mathrm{\&Delta;}{e}_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$   (方程4)

式中：

Δα_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角脱靶量；Δe_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角脱靶量；A″_ij为第i颗星在第j画幅上的方位角码盘读数值；E″_ij为第i颗星在第j画幅上的高低角码盘读数值。

5.如权利要求4所述的外场星校方法，其中，所述被测恒星在地方恒星时为t_ij时的视位置为f，其中，

f＝L_-1×f_-1+L₀×f₀+L₊₁×f₊₁         (方程3)

式中：

$L_{-1}=\frac{n(n+1)}{2}$

L₀＝(1-n)(1+n)

$L_{+1}=\frac{n(n+1)}{2};$

n为内插因子，n＝(t_ij-t₀)/w，w为表列时间间隔；

f_-1，f₀，f₊₁分别为所述被测恒星在地方恒星时为t_-1，t₀，t₁时的视位置。

6.如权利要求5所述的外场星校方法，针对每一个所述被测恒星，所述关系方程组为：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{ij}}^0=A_{\mathrm{ij}}+\frac{c}{\cos E_{\mathrm{ij}}}+b\tan E_{\mathrm{ij}}+I\sin ({\mathrm{\&alpha;}}_H-E_{\mathrm{ij}})\\ E_{\mathrm{ij}}^0=E_{\mathrm{ij}}+I\cos ({\mathrm{\&alpha;}}_H-A_{\mathrm{ij}})+h-{60.2}^{\&prime;\&prime;}\&times;\frac{273}{273+T}\&times;\frac{P}{760}\&times;\cos E_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$    (方程5)

式中：

α_H为垂直倾向角；P为拍星时的气压；T为拍星时的气温。

7.如权利要求1-6任一所述的外场星校方法，其中，所述被测恒星的数量不大于36颗。

8.如权利要求1-6任一所述的外场星校方法，其中，所述被测恒星的数量为5颗-8颗。

9.如权利要求1-6任一所述的外场星校方法，其中，所述最低星等为5等，多个所述被测恒星的亮度差不大于1等；所述方位角限制为：所述被测恒星在0°～360°方位角范围内均匀分布；所述高低角限制为：所述被测恒星在20°～65°高低角范围内均匀分布。

10.如权利要求1-5任一所述的外场星校方法，其中，针对每一个所述被测恒星的拍摄时间为3s，所述光电经纬仪每秒拍摄20帧。