非跟蹤人造衛星照相機

不追隨人造衛星的運動而以恆星為背景拍攝明亮的人造衛星的專用儀器。它通常用於衛星三角測量和衛星定軌,其定向精度可達1″。非跟蹤相機分固定相機和恆動相機兩種。固定相機以美國布設的全球衛星三角網採用的BC-4型相機最為典型。用它觀測“帕吉奧斯”(Pageos)1號衛星,對衛星位置觀測均方誤差只有±0獎25；對觀測站相對坐標的測定,均方誤差為±4.1米。這類固定相機採用的是強光力、大視場、地平式裝置的照相機。觀測時，鎖緊兩軸使照相機固定不動。當衛星像掠過底片視場時，用特製的多圓盤旋轉快門,將底片上衛星拖痕,截出數十個甚至數百個測量標誌──斷口或點像, 並記錄下相應的精確時刻。BC-4型相機的觀測過程可長達45分鐘，其間進行九組（衛星通過前後各四組,通過時一組）恆星的曝光，每組五點。這種多點拍攝不但能有效地減少偶然誤差，使固定式相機達到最高的定向觀測精度，也便於進行平差內插，實現各站對衛星的同步觀測。由於底片視場大達數十度，其計算過程就相當複雜，須用類似於航測或彈道照相底片的歸算方法。

基本介紹

恆動相機採用赤道式裝置。觀測時，照相機跟蹤恆星,同時拍攝衛星並記下相應的時刻。恆星像拍成易於測量的圓點，衛星像靠快門啟閉形成數十個測量標誌。由於視場較小，底片可採用簡便的天文方法進行歸算。中國紫金山天文台的衛星照相機採用口徑43厘米、焦距80厘米的施密特光學系統,視場直徑為7°6，可以拍到角速度為每秒1°的6等衛星,定位精度為1″，記時精度為1毫秒。由於衛星像在固定的底片上快速掠過，衛星像在底片上任何一點的有效曝光時間很短，所以，固定式衛星照相機只能拍攝明亮的衛星，這是它的最大缺點。拍攝暗衛星，必須用跟蹤照相機。

設計

二十世紀五十年代由貝克和努恩設計的大型高精度人造衛星跟蹤照相機﹐首批12台設定在環繞地球的±35°緯度帶內。這種照相機採用焦距50厘米﹑口徑也是50厘米的特殊設計的施密特光學系統(見施密特望遠鏡)﹐改正鏡由三片透鏡組成﹐視場5°×30°。焦面是半徑50厘米的近似球面。採用寬約56毫米的長感光膠捲﹐藉6～7公斤拉力變形後伏貼在膠片支承板上。機架為三軸式裝置﹐以大圓弧逼近衛星視軌跡最高點近傍±30°弧段﹐進行跟蹤﹐角速度可在每秒0～7﹐000之間連續調節。對於角速度為每秒1°的衛星﹐當跟蹤誤差為±1%時﹐可拍攝到星等為11等的暗衛星。照相機以固定方式工作時﹐可拍攝到6等的衛星。它有一扇圓筒狀斷口快門﹐圍繞著焦面高精度地旋轉﹐在恆星或衛星的星像拖痕上截出用作測量標誌的斷口﹐每轉一周截出兩個斷口﹐另一扇“蛤殼”狀總快門同心地緊圍在斷口快門之外。蛤殼每啟閉一次﹐完成一次曝光﹐在此期間﹐星像拖痕被斷口快門截出5個斷口。曝光時間有0.2﹑0.4﹑0.8﹑1.6﹑3.2秒五種。在形成第三個斷口的中央時刻﹐子鍾度盤(分﹑秒﹑0.01秒盤)和100周圓掃描陰極射線管的記時亮點被投射到底片端部。記時精度達1毫秒﹐位置精度達2。當照相機以固定式拍攝低速衛星時﹐由於曝光時間較長﹐恆星像明顯地拖長﹐降低了測量精度。貝克-努恩照相機改進型的設計﹐是將原來的垂直軸斜置成極軸﹐照相機繞極軸恆速運轉﹐使恆星成為點像。