精度溢价变换——一种基于精度溢价曲线的高精度天体测量解算方案

背景。在 Gaia 时代，导致星像随机游走的大气湍流是地基光学成像天体测量精度的根本限制。然而，通过测量相对于仅位于数十角秒范围内的另一个参考源（恒星或快速移动目标）的目标，由于它们受到相似的湍流误差影响，由湍流引起的位置偏差（此处称为湍流误差）可以得到有效降低。这种现象被称为精度溢价，并已有效应用于太阳系天体测量。对精度溢价的进一步研究表明，对于两个特定目标，精度溢价在小于约 100 角秒的范围内起作用，且其相对定位精度作为角分离的函数可以很好地用 sigmoid 函数拟合，称为精度溢价曲线（PPC）。目的。我们希望利用更多的 Gaia 参考星，来降低目标在地基观测高恒星密度区域成像时的湍流误差。方法。基于 PPC，本文提出了一种高精度天体测量解算方案，称为精度溢价变换（PPT）。该方案利用小区域内湍流误差的高度相似性和该区域内密集的 Gaia 参考星，通过加权解算来降低观测中的湍流误差。结果。通过系统分析，当目标在高恒星密度区域成像时，PPT 方法不仅在精度上而且在适用性上均展现出显著优势。PPT 方法还被应用于确定一个疏散星群的自行，结果证明并量化了 PPT 方法为地基天体测量带来的益处。