Astrometrická měření
O měřeních Historie Poslední výsledky Časová základna

Zpět Home


O měřeních

Astronomická měření byla nejprve používána pro určení zeměpisných astronomických souřadnic pro určení rozměru zemského tělesa (spolu s triangulací) a posléze též pro umístění geodetických sítí na referenční elipsoid.

Ve 20. století byla astronomická měření používána také k určování pohybu rotační osy vůči zemskému tělesu a k určování času z rychlosti rotace Země určováním změn astronomických zeměpisných souřadnic.

V současné době jsou astronomická měření používána jako jeden ze způsobů určení tížnicových odchylek (tj. úhlů mezi směrem tížnice a normálou k referenčnímu elipsoidu v daném bodě) - zejména v oblastech, kde jsou velké hodnoty tížnicových odchylek (například v horách).

Astronomické souřadnice lze určit různými metodami některým z astronomických přístrojů - průchozí stroj (pasážník), zenitteleskop, cirkumzenitál nebo astronomický universál.

Zpět na obsah stránky.


Historie

Poznámka: o historii cirkumzenitálu pojednává samostatná stránka

červenec 1957
- na Geodetické observatoři Pecný zahájena astronomická pozorování v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku:
- měří dva pasážníky Secrétan 80/810, dále měří pasážník Zeiss 100/1000 (měření zeměpisné délky metodou průchodu hvězd poledníkem)
- neúspěšné experimenty s cirkumzenitálem Nušl-Frič (model z roku 1922) vybaveným mikrometrem prof. Buchara

1955 - 1958
- měření rozdílů zeměpisných délek mezi body Pecný - Potsdam (Německo), Pecný - Borova Gora (Polsko) a Pecný - Budapešť (Maďarsko).

1958 - 1960
- pasážník Zeiss 100/1000 vybavený Talcottovými libelami je používán pro určování zeměpisné šířky metodou Horrebow-Talcottovou

1959
Mezinárodní geofyzikální rok skončil - astronomická měření jsou prováděna v rámci Mezinárodní geofyzikální spolupráce (pouze rok 1959)

1960
astronomická měření přešla pod Bureau International de l'Heure (BIH) - určování korekcí času - a pod International Polar Motion Service (IPMS) - určování varicí šířky
- zahájeno astronomické určování šířky vizuálním zenitteleskopem Zeiss 135/1750 metodou Horrebow-Talcottovou, pasážník Zeiss 100/1000 používán opět pro určování korekcí hodin

1962
- pořízeny první křemenné hodiny jako zdroj přesného času pro astronomické práce (vůči nim byly určovány korekce času)
- cirkumzenitál Nušl-Frič (model z roku 1922) opatřen novým mikrometrem Ing. Baueršímy a Ing. Šuráně. Ověřovací měření od srpna 1962.

1963
- zapojení cirkumzenitálu Nušl-Frič do mezinárodní služby času BIH

1967
- vyvinut nový cirkumzenitál VÚGTK 100/1000 s novou konstrukcí mikrometru - používán pro určování astronomických souřadnic Gaussovou metodou stejných výšek

1970
- cirkumzenitál VÚGTK zapojen do mezinárodních služeb BIH a IPMS

1980
- ukončeno určování astronomických souřadnic pasážníky, pokračováno s měřením na zenitteleskopu (variace šířky) a na cirkumzenitálu (korekce času i variace šířky)

1985
- zahájení vývoje fotoelektrického cirkumzenitálu

1988
- ukončeno určování astronomické šířky na zenitteleskopu

1989
Bureau International de l'Heure a International Polar Motion Service se sloučily a vznikla International Earth Rotation Service (IERS), která nepoužívá astronomická měření. Tato měření zpracovávají dvě světová astrometrická centra. V Čínské lidové republice to je Universita Šanghaj, v Ruské federaci Institut metrologii vremeni i prostranstva (IMVP) Mendelejovo.

V současné době jsou prováděna astronomická měření pouze na cirkumzenitálu. Hlavní těžiště prací se přesouvá do polních měření pro určení tížnicových odchylek a současně je prováděn útlum staničních pozorování.

Cirkumzenitál VÚGTK 50/500 na stativu
Cirkumzenitál VÚGTK 50/500 na stativu


Zpět na obsah stránky.

Poslední výsledky

Od roku 2001 jsou prováděna astronomická měření na cirkumzenitálu pro konzervaci systému mnohaletých pozorování. Observace jsou prováděny pouze sporadicky - hlavním limitem limitem je vhodné počasí a vytížení pozorovatelů prioritními programy.

Měření cirkumzenitálem - zeměpisná šířka

Měření cirkumzenitálem - zeměpisná délka

Na grafech jsou znázorněny redukované výsledky pozorování v jednotlivých řadách od roku 1994. Opravy z pohybu pólu nejsou zavedeny.

Zpět na obsah stránky.


Časová základna

Při většině astronomických měření (zejména při určování zeměpisné délky) je nutno přesně znát čas, kdy bylo měření provedeno, a tento čas zaznamenat.

V počátcích činnosti observatoře byly jako zdroj času používány námořní chronometry, pravidelně srovnávané s radiovými časovými signály např. DIZ 4525 kHz a OLP 2500 kHz (pozdější OMA 2500). Záznam časů kontaktů mikrometrů přístrojů při měření hvězd se získával pomocí zařízení zvaného chronograf (používal se třírydlový chronograf švýcarské firmy Favag). Elektromagneticky ovládaná rydla zaznamenávala do specielní pásky, posunované hodinovým strojem, okamžiky sepnutí a rozepnutí půlsekundových kontaktů chronometru a observačních kontaktů mikrometru, kterým tak mohly být grafickou interpolací přiřazeny časy s přesností několika setin sekundy. Byla to technologie odpovídající tehdejším polním geodeticko-astronomickým měřením.

"Elektronizace" astronomických měření začala na observatoři Pecný ještě v období Mezinárodního geofyzikálního roku přímým používáním kontinuálního časového signálu OMA 50 jako pracovních hodin. Chronometry byly později nahrazeny kyvadlovými hodinami Max Richter (Berlin), roku 1962 byly pořízeny první křemenné hodiny Rhode-Schwarz (SRN). Následovaly (asi 1964) křemenné hodiny firmy Elektročas THK-1 (řízené radiem kontrolovaným oscilátorem), později komplex přístrojů "časová základna" téže firmy, a švýcarské křemenné hodiny Oscilloquartz. S hodinami TKH-1 byl zaveden osciloskopický způsob příjmu časových signálů, zaručující milisekundovou přesnost srovnání hodin. Roku 1978 bylo zavedeno srovnávání hodin observatoře s národním časovým etalonem v Ústavu radiotechniky a elektroniky (URE) Akademie věd ČR (tehdy ČSAV) tzv. televizní metodou s přesností lepší než mikrosekunda. A od roku 1994 se k srovnávání hodin observatoře užívá časových značek přijímačů GPS (Global Positioning System), s přesností na úrovni až setin mikrosekundy. Přitom pro astronomická měření vždy postačí přesnost 1 - 0,1 milisekundy, vyšší přesnost je potřebná pro některá družicová pozorování a pro sledování stavu hodin observatoře.

Doposud předposledním způsobem udržování času byl sekundární časový etalon AČES-3, výrobek ÚRE AV ČR. Přístroj je vybaven vnitřním křemenným oscilátorem, jehož frekvence byla automaticky porovnávána s frekvencí kontinuálního rádiového signálu (volitelně buď československý signál OMA 50, nyní zrušený, nebo německý DCF77) a pomocí zjištěného rozdílu korigován chod oscilátoru. Observatoř je vybavena dvěma exempláři etalonu - první je z roku 1981 a druhý z roku 1985. Jejich současný stav již nezaručuje trvalou spolehlivost provozu.

dvojice etalonů AČES a čítače času
Dvojice etalonů AČES-3 a čítače časových intervalů

V současnosti je zdrojem času a frekvence na observatoři subsystém frekvence a času, jehož jádrem jsou cesiové atomové hodiny.

Pro registraci astronomických pozorování se od chronografu Favag přešlo postupně k tiskacím chronografům (sovětské a československé výroby firmy Elektročas), pak roku 1979 k měřicí ústředně firmy Metra Blansko a roku 1982 k zařízení Alfa VÚGTK, vyrobenému závodem Vegasport Hradec Králové. Obě poslední zařízení byla kmitočtově kontrolována hodinami observatoře a dávala záznam časů pozorování v podobě děrné pásky, čímž definitivně odpadlo pracné odečítání a přepisování grafických nebo tiskových záznamů.

ALFA VÚGTK a děrovač
Zařízení Alfa VÚGTK a děrovač děrné pásky

Souběžně s hodinami a přístroji pro registraci časů pozorování se obměňovala různá pomocná zařízení pro srovnávání hodin, kontrolu stavu aparatur, zpracování časových záznamů atd. Byly to např. čítače (měřiče časových intervalů), oscilografy, televizní přijímače s doplněním výstupu obrazových synchronizačních impulsů (pro televizní metodu srovnání hodin), radiopřijímače, dálnopisy pro zpracování (editaci) děrných pásek a pomocné elektronické měřicí přístroje.

Některé z výše uvedených (a některých dalších) časoměrných a registračních aparatur byly podle potřeby instalovány na Pecném nebo na Skalce. Roku 1978 byl zaveden přenos časových informací mezi oběma observatořemi pomocí proměřeného kabelu (zřízeného ovšem mnohem dříve). Od té doby pracovaly časové základny Pecného (pro astrometrii) a Skalky (fotografická pozorování družic) ve vzájemné návaznosti a kontrole.

V současné době se při polních astronomických pracích používá radiopřijímač pro příjem kontinuálního signálu DCF77 (signál OMA50 byl zrušen). Přijímač dává sekundové impulsy, využívané ke srovnání vnitřních hodin reálného času osobního počítače (notebooku), který slouží současně pro registraci kontaktů mikrometru. Na observatoři se rovněž používá registrace pomocí notebooku, s časovým srovnáním podle sekundových značek z přijímače GPS.

Zpět na obsah stránky.


Zpět Home
Poslední změna 11. II. 2010 Webmaster