Иван Александрович Дюков прибыл в Казань из Одессы в марте 1921 г. и сразу же приступил к интенсивным астрометрическим наблюдениям под руководством Михаила Аврамиевича Грачева, являвшимся в тот момент директором загородной Энгельгардтовской обсерватории. В августе 1923 г. Иван Александрович начинает тщательные исследования меридианного круга и наблюдения на нём. После смерти М.А. Грачёва в 1925 г. И.А. Дюков остался единственным наблюдателем на меридианном круге. С этого года, по предложению пулковских астрономов И.А. Дюков приступил к выполнению наблюдений по международной программе по улучшению каталога NFK «Нового фундаментального каталога». Эта программа была частью большой международной программы по составлению генерального каталога Босса и третьего фундаментального каталога Германского астрономического общества FK3. Наблюдения этого ряда были закончены в 1927 г., всего их было сделано 1800. С сентября 1927 г. по предложению академика А.Я. Орлова Дюков начал дифференциальные наблюдения склонений звёзд программы Полтавского зенит-телескопа. Сделано 2292 наблюдения. Замечательный астрометрист И.А. Дюков очень тщательно подходил к наблюдениям. Для повышения надёжности наблюдений им был произведён подробный анализ постоянных меридианного круга.
В 1932 г. состоялась первая Всесоюзная астрономическая конференция, которая поставила перед астрономами СССР новую задачу по созданию каталога так называемых «геодезических звёзд» четырех — шестизвёздной величины, входящих в программы по определению географических координат триангуляционных пунктов. Параллельно с наблюдениями для каталога геодезических звёзд Дюков занимался исследованиями систематических ошибок, отнимавшими много сил и времени. Одновременно он выполнил свыше 1700 наблюдений малых планет на 12-тидюймовом рефракторе.
Будучи старшим научным сотрудником АОЭ, он возглавлял её астрометрический отдел. Иван Александрович в 1937 г. был назначен заведующим кафедрой геодезии и гравиметрии в связи с отъездом прежнего заведующего А.А. Яковкина в Свердловский университет. В этой должности он пробыл до 1941 г. В мае 1941 г. в связи с тяжёлой болезнью профессора В.А. Баранова он принял заведование кафедрой метрии и городской астрономической обсерваторией, передав кафедру геодезии и гравиметрии А.Д. Дубяго. В 1947 г. в связи с резко упавшим в послевоенные годы приёмом студентов эти кафедры были объединены в одну кафедру астрономии под руководством профессора И.А. Дюкова. В этой должности он пробыл до 1957 г.