[發明專利]一種基于地球形體特征和大氣參數的太陽位置的校正方法

有效

• 申請號: 201510371350.3
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105043413B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 張富;毛大鵬;張麗娟;邱本志
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司41109
• 代理人: 李想

1.一種基于地球形體特征和大氣參數的太陽位置校正方法，其特征在于：通過太陽位置算法獲取基準太陽位置，在基準太陽位置的基礎上對地心視差和蒙氣差進行逆向校正，使用校正后的數據對太陽位置進行校正；

其中，

地心視差逆向校正的方法為：當陽光照射到高度為H的遮擋物上產生陰影時，從地心和遮擋物頂端兩個地方觀測到的太陽的高度角分別為h和h’，計算出h和h’之間的參數方程，再結合大地測量理論，計算遮擋物低端到地心的距離，將這個距離、現有太陽位置算法計算出的太陽高度角帶入到上述的h和h’之間的參數方程中，實現對地心視差h″的校正，地心視差h″的校正公式為：

h′′=arctan(tan(arcsin(cosψcosδcos t+sinψsinδ))-OMOS cos(arcsin(cosψcosδcos t+sinψsinδ)));]]>

OM為遮擋物MM′上高度為H的頂點M與地心之距離，OS為某一時刻t日地距離，即為某一時刻太陽質心至地球質心距離，Ψ為當地經度，δ為太陽光線垂直照射的地點與地球赤道所夾的圓心角；

蒙氣差逆向校正的方法為：使用太陽實際位置對應的高度角計算蒙氣差；具體來說，對蒙氣差進行正向校正時，將蒙氣差正向校正中對大氣層分割成密度均勻的許多層后，對每一層中的光線線路進行分段線性處理，得到每一層的蒙氣差，進而得到總的蒙氣差的積分公式，而對蒙氣差逆向校正時，則對每一層產生的光的折射過程進行再次進行細化，即根據折射原理，計算太陽光進入每一層的蒙氣差，將此蒙氣差帶入到正向校正中得出的總的蒙氣差的積分公式中，得出經過逆向校正的蒙氣差公式：

V為計算出的太陽天頂角，即V＝90°-h，L為地面折射率，s為觀測到的太陽在天空中的位置，μ_i為第i大氣層的折射率。

2.根據權利要求1所述的基于地球形體特征和大氣參數的太陽位置校正方法，其特征在于：所述獲取基準太陽位置的太陽位置算法為基于天文算法的SPA算法，所述的太陽位置指的是方位角和高度角。