（计算机应用技术专业论文）基于lamost恒星光谱的视向速度精度问题的研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t p 3 9 l 学科分类号 5 l o 9 9 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 1 1 0 7 2 6 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名左芳学号 2 0 0 8 0 0 0 7 2 6 获学位专业名称计算机应用技术获学位专业代码 0 8 1 2 0 3 课题来源其他项目 研究方向 低分辨率恒星光谱 论文题目 基于l a m o s t 恒星光谱的视向速度精度问题的研究 关键词低分辨率、视向速度、定标误差、效率曲线、噪声 论文答辩日期 2 0 1 1 5 2 6事论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师何宾讲师北京化工大学嵌入式系统 评阅人1何苏勤教授北京化工大学d s p 技术、嵌入式系统 评阅人2李学斌教授北京化工大学信号处理 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员会拂何苏勤教授北京化工大学d s p 技术、嵌入式系统 答辩委员l易军凯教授北京化工大学信息安全技术 答辩委员2李学斌教授北京化工大学信号处理 答辩委员3谢晓明副教授北京化工大学移动通信技术 答辩委员4高敬阳副教授北京化工大学人工神经网络 答辩委员5 征：一 四 论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 中图分类号在中国图书资料分类法查询。 学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中 查询。 论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 基于l a m o s t 恒星光谱的视向速度精度问题的研究 摘要 在多普勒效应的影响下，恒星光谱的谱线会发生移动，通过测量这些 谱线的移动就能得到恒星的视向速度。一旦获得大量的恒星的视向速度， 就可用于研究银河系的运动学和恒星的演化等。 l a m o s t 是一台高效率的天文望远镜，每次观测能同时对准4 0 0 0 个 目标，每个观测夜能获得l 2 万个目标光谱。面对这样的海量数据，视 向速度的测量可以采用多种算法自动进行。本文通过模拟l a m o s t 光谱 的方式，对目前拟采用的交叉相关算法在各种条件下的运算精度进行分 析，研究了各因素对视向速度精度测量的影响。通过本文工作，可以对将 来发布数据的测量结果进行评价，给出置信区间和精度，为l 舢o s t 的 科学产出提供可靠的数据处理的保证。 本文的主要工作有以下几个方面： ( 1 ) 对于不同温度下不同类型的恒星光谱，通过理论光谱的模拟和 统计分析，检验了计算视向速度时，交叉相关算法本身以及由于仪器的最 小分辨率和数据采样率等多种因素带来的误差。结果证实了选择交叉相关 是比较可靠且精度较高的算法。 ( 2 ) 光谱在波长定标过程中带来误差的原因是复杂的，有仪器的非 线性原因、拟合灯谱发射线位置的误差、拟合色散曲线带来的误差等等。 这些因素综合起来，在l a m o s t 的实际光谱定标时，会产生7 酬s 左右 i 北京化工大学硕士论文 的零点误差和1 5 k 州s 左右的随机误差，本文对此进行了模拟分析。 ( 3 ) l a m o s t 仪器的效率是随波长变化的，观测得到的光谱往往叠 加了其固有的效率曲线。对于l a m o s t 效率曲线在计算视向速度时的影 响，在本文工作中也进行了仿真，并给出了分析结论。 ( 4 ) 算法对噪声的敏感程度，决定了视向速度的可靠性。我们将光 谱叠加了按照i ，a m o s t 噪声模型产生的随机噪声，构造出与l a m o s t 实际观测得到的光谱相似的光谱。经过大数据量的模拟，统计出信噪比降 低与视向速度误差增大的关系。 关键词：低分辨率，视向速度，定标误差，效率曲线，噪声 l i a b s t ra c t t h er e s e a r c hb a s e d0 i nl a m o s ts p e c t r aa b o u t r a d i a lv e l o c i t yp r e c i s i o n a b s t r a c t w a v e l e n 舀h o fs p e c t r a ll i n e s i nas t e l l a rs p e c t m mi s a l w a y ss h i r e d c a u s e db yd o p p l e re f i f e c t s b ym e a s u r i n gt h ev a l u e so fs h i r s ，r a d i a lv e l o c i t y o fas t a rc o u l db ec a l c u l a t e d i fl a 玛ea m o u n to fs t e l l a rs p e c t r ao b t a i n e d ，t h e k i n e m a t i cf e a t u r eo fo u rg a l a x y ，t h em i l k yw r a yw i l lb ee s t i m a t e d ，w h i c h c o n s i s t e do fh u n d l e d so fb i u i o ns t a r s l a m o s t t e l e s c o p eh a st h eh i g h e s te 衔c i e n c yt og a t h e rs p e c t r ai nt h e w o r l d ，w h i c hc a nc o r r e c t4 0 0 0t a r g e t se a c ho b s e r v i n g ，c a ng e t1t o2 0 ，o o o t a r g e ts p e c t r ae a c ho b s e r v i n gn i g h t s u c hh u g ea m o u n t so f d a t a ， i t s i m p o s s i b l et oc h e c kt h er a d i a lv e l o c i t yp r e c i s i o nb ym e a s u r es p e c t r al i n e s s o w e a n a l y z ev 撕o u sf a c t o r so fs p e c t r aw h i c hc a ni m p a c tt h ep r e c i s i o no fr a d i a l v e l o c i 坝b ys i n m l a t i n gl a m o s ts p e c t r a t h em a i nw o r k so ft h i sp 印e ra r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) d i n e r e mt e m p e r a t u r e sf o rd i f j f e r e n tt ) ，p e so fs t e l l a rs p e c t r a ，w b s i m u l a t et h et h e o 巧s p e c t r aa n ds t a t i s t i c a l a n a l y s i st o t e s tt h ee m rw h e n c a l c u l a t i o nt h er a d i a lv e l o c i t y w h i c hi n t r o d u c e db yt h ec r o s s - c o r r e l a t i o n a l g o r i t h mi t s e l fa n dt h em i n i m u mr e s o l u t i o no ft h ei n s t m m e n ta n dd a t a s a m p l i n g r a t ea n ds oo n t h er e s u l t sc o n f i m e dt h a tt h ec h o i c eo f i i i 北京化工大学硕士论文 c r o s s c o r r e l a t i o na l g o r i t h mi sr e l i a b l ea n dh a sh i g h p r e c i s i o n ( 2 ) t h er e a s o n sf o rs p e c t r ai nt h ew a v e l e n 昏hc a l i b r a t i o na r ec o m p l e x ， n o n l i n e a ro fi n s t n l m e n t a l ，t h ee 仃o ro ff i t t i n gl i g h ts p e c t m me m i s s i o nl i n e p o s i t i o n ，e 啪rc a l l u s e db yd i s p e r s i o nc u r v ef i t t i n ga n ds oo n t h e s ef a c t o r s t o g e t h e r i nl a m o s tw a v e l e n g t hc a l i b r a t i o n ，i tw i l lp r o d u c eaz e r de r i d r a b o u t7 k 州sa n dar a n d o me 玎o ra b o u tl5 k i l l s h o wa b o u tt h ei m p a c tt h i s e 玎o ro nr a d i a lv e l o c i t yc a l c u l a t i o n ，t h i sp 印e rh a sb e e ns i m u l a t e d ( 3 ) t h es p e c t r ao fl a m o s tw i t hi t ss p e c i a le m c i e n c yc u r v e ，w ea n a l y z e t h ei m p a c to fl a m o s te m c i e n c yc u r v eo nc a l c u l a t er a d i a l v e l o c i t y w - e s i m u l a t i o nl a m o s t e m c i e n c yc u r v e ，a d dt ot h e o 巧s p e c t m ma n df o u n dt h a t t h eb l u ep a r to ft h ee 伍c i e n c yc u r v ef o rc a l c u l a t er a d i a lv e l o c i t yh a v e am 旬o r i m p a c t ，t h eh i g h e rt h et e m p e r a t u r e ，m eg r e a t e ri m p a c t ( 4 ) c o n s t m c tl a m o s ts p e c t m mu s i n gt h e o r e t i c a ls p e c t m m ，t h a ti s ，a d d e m c i e n c yc u r v ea n dn o i s et ot h et h e o 巧s p e c t r a w i t hd i 能r e n ts n r ，t h e r a d i a lv e l o c i t ye r r o ri st or e d u c et h es i g n a lt on o i s er a t i oi n c r e a s e sw i t ht h e t r e n d ，b u to n l ys l i g h t l y 1 ( e yw o r d s ：l o wr e s o l u t i o n ，r a d i a lv e l o c i 坝c a l i b r a t i o ne 啪r ，e m c i e n c y c u r 、，e ，n o l s e l v 目录 目录 第一章绪论1 1 1 天体观测技术的发展1 1 2 课题背景2 1 2 1 国际背景2 1 2 2 国内背景一l a m o s t 一3 1 2 2 1l a m o s t 的实施具有非常重要的科学意义3 1 2 2 2l a m o s t 拟采用的视向速度计算方法一4 1 3 视向速度的测量方法4 1 3 1 谱线测量方法4 1 3 2 模板匹配方法5 1 4 恒星的三个物理参数_ 6 1 5 本文的主要内容。7 第二章系统模型与仿真软件概述9 2 1 系统建模“9 2 1 1u 蝴o s t 观测光谱特征9 2 1 2 理论光谱1 0 2 1 3 视向速度计算方法1 0 2 1 4 误差的判别1 0 2 2 仿真软件1 1 2 2 1i d l 1 l 2 2 2 风气f 1 2 第三章光谱视向速度的计算误差分析。1 3 3 1 测试数据1 3 3 1 1 模板数据1 3 3 1 2 待测数据1 4 3 2 计算误差测量原理及仿真1 4 3 2 1 计算误差测量原理1 5 v 北京化工大学硕士论文 3 2 2 计算误差仿真及结果l5 3 2 3 仿真结果分析l7 3 3 小结1 7 第四章l a m o s t 波长定标误差对视向速度精度的影响1 9 4 1 测量原理1 9 4 2 仿真过程2 0 4 3 仿真结果与分析2 1 4 3 1 波长定标误差仿真结果与分析2 1 4 3 1 1 仿真结果分析2 2 4 3 2 蓝端波长定标误差对视向速度影响的仿真结果与分析2 3 4 3 2 1 仿真结果分析2 3 4 3 3 红端定波长标误差对视向速度影响的仿真结果与分析2 3 4 3 3 1 仿真结果分析2 3 4 4d 、结2 8 第五章l a m o s t 效率曲线对视向速度精度的影响2 9 5 1 测量原理2 9 5 1 1 效率曲线的获得2 9 5 1 2 效率曲线的添加3 1 5 2 仿真过程3 2 5 3 仿真结果与分析3 4 5 3 1 蓝端数据的仿真结果与分析3 4 5 3 1 1 仿真结果分析3 4 5 3 2 红端数据的仿真结果与分析3 4 5 3 2 1 仿真结果分析3 4 5 4 月、结3 6 第六章l a m o s t 噪声对视向速度精度的影响3 9 6 1 测量原理3 9 6 1 1u 蝴o s t 噪声与信噪比3 9 6 1 2 不同信噪比下测试数据的获得4 0 v i 目录 6 1 2 1 噪声的来源4 0 6 1 2 2 噪声的添加4 0 6 2 仿真过程4 l 6 3 仿真结果与分析。4 3 6 3 1 蓝端数据的仿真结果与分析4 3 6 3 1 1 蓝端数据的仿真结果4 3 6 3 1 2 蓝端数据的仿真结果分析4 7 6 3 2 红端数据的仿真结果与分析4 7 6 3 2 1 红端数据的仿真结果4 7 6 3 2 2 红端数据的仿真结果分析5 1 6 4 光谱视向速度的手动检测5 1 6 4 1 手动测量视向速度的过程5 1 6 4 2 手动测量视向速度的结果分析5 2 6 5 小结5 3 “0 第七章总结与展望5 5 7 1 总结_ 5 5 7 2 问题与展望5 6 参考文献“5 7 附录l ：m a f a g s 不同表面重力下的理论光谱5 9 附录2 ：m a e a g s 不同金属丰度下的理论光谱6 3 附录3 ：m a f a g s 不同温度下的理论光谱6 5 致谢7 1 研究成果及发表的学术论文7 3 作者与导师简介7 5 v i i 北京化工大学硕士论文 v i i l c o n 咖协 c0 n t e n t s c h a p t e r 1i n t r o d u c t i o n 。1 1 1a s 仃o n o m i c a lo b s e f v a t i o nt e c h n o l o g y 1 1 2s u b j e c tb a c k 目o u n d 2 1 2 1i i l t 锄a t i o n a lb a c k 铲o u l l d 2 1 2 2d o m e s t i cb a c k 舯u n d - - i ，a m o s t 3 1 2 2 1t h es c i 髓t i f i cs i 印i f i c a n c e0 f i ，a m o s t 3 1 2 2 2t h em e t h o do f l ，a m o s ta b o u t 瑚【d i a lv e l o c i t 、，4 1 3r a d i a lv e l o c i t ym e a s w 锄e i l tm e t h o d 4 1 3 1s p e c 觚h nm e a s u r e m e n t 4 1 3 2c r o s s c o 仃e l a t i o nm e t h o d 5 1 4p h y s i c a lp a r 锄e t e r so f s t a r 6 1 5t h em a i nc o n t e n t s 7 c h a p t e r2s y s t e mm o d e l i n ga n ds i m u l a t i o ns o f t w a r e 。9 2 1s y s t 锄m o d e l i n g 9 2 1 1n l ef e a t i l r c so f l a m o s t s p e c 饥吼9 2 1 2n l e o 巧s p e c t n 珊1 0 2 1 3r a d i a lv e l o c i t ym e t h o d 1 0 2 1 4d i s c d m i n a t i o n 锄r s 1 0 2 2s i m u l a t i o ns o n w a r e 1l 2 2 1i d l 1 l 2 2 2i r a f 1 2 c h a p t e r3a n a l y s i sr a d i a lv e l o c i t yc a l c u l a t i o ne r r o r 。1 3 3 1t e s t i n gd a t a 1 3 3 1 1m o d e ld a t a 1 3 3 1 2t e s t i n gd a t a 1 4 3 2m e a s u r e m e n tp r i n c i p l ea n ds i m u l a t i o nc a l c u l a t i o n 锄r 1 4 i x 北京化工大学硕士论文 3 2 1m e 砸u r e m e n tp r i n c i p l e 1 5 3 2 2s i n l u l a t i o na n dr e s u l t so f c a l c u l a t i o ne 1 1 r 1 5 3 2 3s i m u l a t i o nr e s u l t sa n a l y s i s 1 7 3 3s 1 】i i l m l 】? y 1 7 c h a p t e r 4i 二a m o s tc a l i b r a t i o ne r r o ro nt h ea c c u r a c yo fr v 。1 9 4 1m e 嬲u d n gp r i n c i p l e 1 9 4 2s i i n u l a t i o n 2 0 4 3s i m u l a t i o nr e s u l t sa n da n d h ，s i s 2 1 4 3 1w a v e l e i l 舀hc a l i b r a t i o ne n o ro f s i 舢l a t i o nr e s u l t sa n da 1 1 a l y s i s 2 1 4 3 1 1s i 舢l a t i o nr e s u l t sa n a l v s i s 2 2 4 3 2c a l i b r a t i o ne 仃0 ra b o u tb l u ep a no f s i m u l a t i o nr c s u l t s 锄da n a l y s i s 。2 3 4 3 2 1s i l n u l a t i o nr e “t sa n a l v s i s 2 3 4 3 3c a l i b r a t i o ne n ma b o u tr e dp a no f s i m u l a t i o nr e s u l t s 锄da i l a l y s i s 2 3 4 3 3 1s i m u l a t i o nr e s u l t sa n a l v s i s 2 3 4 4s u m m a n ，2 8 c h a p t e r 5l a m o s t e m c i e n c yc u r v e o nr v a c c u r a c y 2 9 5 1m e 删n g p r i n l 邓l e 2 9 5 1 1e 街c i e n c vc 埘v eo b t a i n e d 2 9 5 1 2a d d o de 伍c i e n c vc u r v e 3 1 5 2s i m u l a t i o n 3 2 5 3s i i n u l a t i o nr e s u l t sa n a l v s i s 3 4 5 3 1s i i 姗1 a t i o nr e s u l t sa 1 1 da 1 1 a l y s i sa b o u tb l u ep 硪。3 4 5 3 1 1s i m u l a t i o nr e s u l t sa i l a l y s i s 3 4 5 3 2s i m u l a t i o nr e s u l t sa l l da i l a l y s i sa b o u tr e dp a n 3 4 5 3 2 1s i 舢1 a t i o nr e s u l t sa n a l v s i s 3 4 5 4s 1 】m m a r y 3 6 c h a p t e r6l a m o s t n o i s eo nr v a c c u r a c y 3 9 6 1m e a s u r i n gp r i n c i p l e 3 9 6 1 1l a m o s ti l o i s e 趾ds n r 3 9 x c b n t e n t s 6 1 2d i 符确ts n rt e s td a t ao b t a i n e d 4 0 6 1 2 1n o i s es o u r c e s 4 0 6 1 2 2a d dn o i s e 4 0 6 2s i m u l a t i o n 4 1 6 3s i i l m l a t i o nr e 叭l t s 觚a l y s i s 4 3 6 3 1s i m u l a t i o nr e s u l t s 锄d 锄a l y s i sa b o u tb l u ep a r t 4 3 6 3 1 1s i m u l a t i o nr e s u l t so f b l u ep a r t 4 3 6 3 1 2s i m u l a t i o nr e s u l t s 锄a l y s i so f b l u ep a n 4 7 6 3 2s i m u l a t i o nr e s u l t sa 1 1 da n a l y s i sa b o u t 同p 硪4 7 6 3 2 1s i m u l a t i o nr e s u l t so f r e dp a n 4 7 6 3 2 2s i m u l a t i o nr e s u l t sa i l a l y s i so f 川p a r t 5 1 6 4m a i l u a ls p e c t r a ld e t e c t i o no f r v 5 l 6 4 1m a l l u a lp r o c e s so f m e a s u 矗n gr v 5 1 6 4 2m a n u a lm e a s u r e = i i l e n to f t h er e s u l t so f r v 5 2 6 5s u m m a r y ：5 3 c h a p t e r 7c o n c l u s i o na n do u t i o o k 。5 5 7 1c o n c l u s i o n 5 5 7 2p r o b l e i i l sa n dp r o s p e c t s 5 6 e r e f e r e n c e s 。5 7 a p p e n d 扭l ：t h e o r ys p e c t r aw i t hd i f k r e n ts u r f a c eg r a v i 够5 9 a p p e n d i x 2 ； t h e o r ys p e c t r aw i t hd i f f e r e n tm e t a u i c i t y 。6 3 a p p e n d i x3 ：t h e o r ys p e c t r aw i t hd i a e r e n tt e m p e r a t u r e 。6 5 a c k n o w l e d g e m e n t 7 1 r e s e a r c ha n dp u b l i s h e dp a p e r 。7 3 i n t r o d u c t i o no ft 1 1 ea u t h o ra n dt h et l i t o r 。7 5 x i 燮三奎堂堡堡塞 x i i 第一章绪论 1 1 天体观测技术的发展 第一章绪论 在遥远的古代，要想观察星星和一些天文现象，我们只能用眼睛来看。在那一长 段的时间中，不仅产生了无数美丽的神话传说，同时也记录了许多宝贵的天文知识。 通过查找史书中的记录，我们知道天文学在我国古代已经经历了很长一段时间的发 展，并且具有非常系统的天文观测记录：在两千年前，就已经记录了哈雷彗星出现 过3 1 次，而其中最早的一次是在公元前6 1 3 年，即春秋鲁文公1 4 年7 月；我国还有 世界上最早的同食记录；同时，在战国时期就已经编制出世界上最早的恒星表。 古代的天文学家们为了测定星星的运动和方位，设计并制造了很多用来测量天 体的仪器，这些仪器使得人类的视野更加宽广，能看得更远。早期的天文学就随着 对天体的逐渐了解而形成了。随着望远镜的出现，天文学也就真正意义上的进入了 观测科学的时代，这也让人类对宇宙进行进一步的研究成为了可能。古代的观测仪 器只能相对较准确地测定肉眼所及的天体位置，而不能发现更多的星象。1 6 0 9 年伽 利略发明了第一架由凸透镜的物镜和凹透镜的目镜所组成的天文望远镜，并通过这 架望远镜发现了月亮的环形山和木星的四颗卫星，看到了一个全新的世界。现在也 有越来越多的性能精良的天文望远镜在为探测研究天体的奥秘做出新的贡献【1 1 。 在现代天文学中，一个重要的基本概念就是光谱。对于光谱的研究，已经有一 百多年的历史。对光谱最早的研究是在1 6 6 6 年，牛顿( i s a a cn e w t o n ) 把通过玻璃棱 镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱，并且发现白光是由各种颜色 的光所组成的。随后在1 8 1 4 年的时候，夫琅和费( f r a l 】n h o 船) 在检验棱镜的质量时， 发现各种波长的光由于对玻璃的偏折率不同而被棱镜散开，照射在屏上时形成了不 同颜色的细线，这就是所谓的谱线，谱线的位置是对应于波长的。随后科学界们通 过实验比较发现：每一种元素都会产生几条具有固定位置的特有谱线。所有已知元 素的谱线也就构成了标准谱线表，方便人们使用【2 1 。 光学天文光谱含有非常丰富的物理信息，我们对于天体的研究，其物理知识的 获得大都依托于光学天文光谱。光谱分析技术的发展促进了天体分光仪的出现和发 展。天文学家和天体物理学家通过分析天体光谱的信息，不仅可以研究宇宙中物质 的分布特征，还可以研究天体的形成和随时间演化等重大科学问题。天体光谱是天 体电磁辐射按照波长的有序排列，蕴含天体重要的物理信息，包括天体的化学成 分、表面温度、光度、直径、质量、视向运动和自转等。因此，光谱学是天文学， 尤其是天体物理学的无比重要的工具。 北京化工大学硕士论文 但是，受到天文望远镜的限制，目前观测天体光谱的获得效率仍然很低，成像 巡天能记录下来的数以亿计的各类天体中，但是只对其中很少的一部分天体进行了 光谱观测。天文学研究的关键是要先获取大量的天体光学光谱，这就涉及到关于天 文学和天体物理学领域许多前言性的问题。科学家们提出了同时兼备大视场和大口 径的望远镜，运用多光纤光谱观测技术，从而提高光谱观测的效率【3 1 。 1 2 课题背景 随着天文观测技术的逐步发展，人类对宇宙空间的认识也日渐加深。1 9 9 0 年美 国的h u b b l es p a c et e l e s c o p e 升空后，天文观测技术在此之后也进入了崭新的时代。 天文观测技术发展越来越快，人类得到的天体光谱数据也越来越多，现在天文学的 研究已经和其他很多学科开始有交集，科学家们会利用计算机，通过结合天文学与 模式识别、信号和图像处理等多方面知识的形式来获取想要的天文知识。 1 2 1 国际背景 在天文观测技术迅速发展的今天，大的巡天项目都能获得海量的光谱数据，这 就为科学家提供了更多的资源，能够获得更多的未知的天体的信息，对于研究人类 所处的银河系以及整个宇宙都有很大的贡献。目前国际上有很多正在进行大的巡天 项目的天文望远镜，比如说： ( 1 ) s d s s ( s 1 0 a i ld i 酉t a ls k ys u r v e y ) 是美国的s 1 0 a i l 数字巡天计划。其望远镜 拥有2 5 米的口径和7 平方度的视场。有6 4 0 根光纤，其巡天范围是北银极周围1 万 平方度的天区，对这个天区内的恒星和星系都进行了成像巡天和光谱巡天，其获得 的光谱波段范围大概是 3 8 0 0a ，9 2 0 0 a 】，分辨率r 为1 8 0 0 左右【4 卅。s d s s 目前已经 有8 次数据发布，对于巡天目标中的大部分恒星都给出了交叉相关算法得到的视向速 度值以及相应的误差。 ( 2 ) g a i a ( g l o b a la s t r o m e t r i ci m e m f o m e t e rf o ra s t i o p h y s i c s ) 是欧洲空间局 ( e s a ) 的空间天体测量卫星计划，这个天体测量卫星在2 0 1 0 年发射。g a 队计划对 目视星等亮于1 5 5 的五千万颗目标星进行位置、自行以及视差的测定，同时还对这 些目标进行多色多历元光度测定。该计划的数据可用于研究恒星演化、银河系运动 学和动力学、星系距离尺度等方面的知识。在g a i a 计划中，开创使用了微角秒天体 测量学，这对天体物理学、太阳系天体和参考架联结等方面的研究有深远的影响 【7 ，8 】 o ( 3 ) 黜w e ( t l l er a d i a lv e l o c i t ye x p 甜m e n t ) 是一个以测量恒星视向速度和大 气参数为主要目的的巡天计划。其