[發(fā)明專利]投影到春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系的解析天文定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610931149.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN106525026B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李清林
• 主分類號(hào): G01C21/02
• 分類號(hào): G01C21/02;G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種投影到春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系的解析天文定位方法。該投影到春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系的解析天文定位方法，將測(cè)者位置投影到春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系，在春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系中建立天文三角形，使用觀測(cè)天體方位或者高度數(shù)據(jù)，通過解算天文三角形和關(guān)聯(lián)球面三角形得到天體位置或者測(cè)者位置數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：解析天文定位計(jì)算簡(jiǎn)便，尤其多次觀測(cè)同一天體計(jì)算更加簡(jiǎn)便；觀測(cè)兩天體方位或者高度測(cè)定天體位置不嚴(yán)格要求同時(shí)性，在一段時(shí)間內(nèi)都可以；利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟蹤、實(shí)時(shí)解算天文定位；航海天文歷等給出天體格林時(shí)角的歷書能夠大幅度簡(jiǎn)化；為測(cè)定天體位置或者測(cè)者位置提供了一種新的天文定位方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)定天體位置或者測(cè)者位置的方法，尤其是一種投影到春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系的解析天文定位方法。

背景技術(shù)

天文定位的原理，根據(jù)觀測(cè)時(shí)間求得天體在地面上的投影點(diǎn)，得到天文船位圓圓心，修正觀測(cè)天體高度至真高度得到真頂距，得到天文船位圓半徑，觀測(cè)兩個(gè)天體得到兩個(gè)天文船位圓，兩個(gè)天文船位圓相交一般有兩個(gè)點(diǎn)，靠近推算船位的一點(diǎn)即為觀測(cè)位置；

高度差法的原理是，以選擇船位為基點(diǎn)，在天體計(jì)算方位方向上，用天體觀測(cè)真高度與天體計(jì)算高度的差值為截距做垂線，該垂線為天文船位圓的切線，使用通過截點(diǎn)的切線代替天文船位圓。參見《航海學(xué)》郭禹，張吉平，戴冉主編，大連.大連海事大學(xué)出版社.2014.8，P119-120，172-173。

時(shí)角赤道坐標(biāo)系，也稱第一赤道坐標(biāo)系，以天赤道為基準(zhǔn)圓，以格林(或者測(cè)者)午圈與天赤道的交點(diǎn)為原點(diǎn)，幾何極為北天極，坐標(biāo)是赤緯和時(shí)角。在時(shí)角赤道坐標(biāo)系中，赤緯與測(cè)者無關(guān)，而時(shí)角與測(cè)者有關(guān)。由于地球自轉(zhuǎn)，天體時(shí)角是時(shí)刻變化的，天體位置表述的是某一時(shí)刻天體的瞬時(shí)位置。

春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系，也稱第二赤道坐標(biāo)系，以天赤道為基準(zhǔn)圓，以春分點(diǎn)為原點(diǎn)，幾何極為北天極，坐標(biāo)是赤緯和赤經(jīng)。在春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系中，天體的位置與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，春分點(diǎn)和恒星的位置基本不變(變化非常緩慢)，太陽、行星和月亮的位置有變化。參見《航海學(xué)》郭禹，張吉平，戴冉主編，大連.大連海事大學(xué)出版社.2014.8，P123-125。

傳統(tǒng)測(cè)定天體位置的方法為子午法，在天體上下中天經(jīng)過測(cè)者子午圈時(shí)測(cè)定。子午法測(cè)定天體位置，是在天體中天時(shí)刻測(cè)定天體頂距，根據(jù)天體頂距和測(cè)者緯度求解得天體赤緯，根據(jù)天體中天時(shí)間得到天體赤經(jīng)。參見《天體測(cè)量方法》李東明，金文敬，夏一飛等著，北京.中國科學(xué)技術(shù)出版社.2006.8，P7-8。

子午法實(shí)際上是在天體地方時(shí)角為0°或者180°的特殊時(shí)刻測(cè)量。

在先前申請(qǐng)專利：李清林ZL201510626370.7“用假設(shè)經(jīng)緯度法觀測(cè)天體定位的方法”中給出了觀測(cè)任意時(shí)刻天體方位或者高度，通過解天文三角形得到位置線，位置線相交測(cè)定測(cè)者位置的方法。

在先前申請(qǐng)專利：李清林ZL201610725091.4“解析測(cè)定天體位置或者測(cè)者位置的天文定位方法”中給出了無需作圖標(biāo)繪，通過解算關(guān)聯(lián)球面三角形，用兩個(gè)方位或者高度解析得到天體位置或者測(cè)者位置數(shù)據(jù)的天文定位方法。

此前的方法天體位置要換算到天體地理位置，該位置是測(cè)量時(shí)間瞬間天體在地球表面投影，天文三角形是建立在時(shí)角赤道坐標(biāo)系；在時(shí)角赤道坐標(biāo)系中，天體有周日視運(yùn)動(dòng)，較好的符合人們?nèi)粘Ａ?xí)慣，在先前的作圖標(biāo)繪位置線求測(cè)者位置也更方便。

在時(shí)角赤道坐標(biāo)系中，天體位置時(shí)刻在變化，不同時(shí)間觀測(cè)同一天體，天體的位置是不同的；對(duì)于觀測(cè)兩天體方位或者高度解析定位需要同時(shí)性，非同時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行異頂差修正；

對(duì)于連續(xù)觀測(cè)同一天體，因天體位置時(shí)刻在變化，每個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)解算都需要根據(jù)觀測(cè)時(shí)間先求得天體位置，雖然這也是可以實(shí)現(xiàn)的，但對(duì)連續(xù)跟蹤同一天體或者觀測(cè)兩天體方位或者高度解析、實(shí)時(shí)解算天文定位顯然是一種增加計(jì)算量的不利因素。

發(fā)明內(nèi)容