[發(fā)明專利]一種運(yùn)用平面幾何作圖的天文定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011608117.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112747737B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝宗軒;王翼飛;劉衛(wèi);孫振;蔣效彬;吳長(zhǎng)越;徐航標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/02
• 分類號(hào): G01C21/02;G01C5/00;G01C1/00
• 代理公司: 上海互順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 裴姣姣

1.一種運(yùn)用平面幾何作圖的天文定位方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：構(gòu)建天文定位基礎(chǔ)構(gòu)圖；通過(guò)給定的測(cè)者緯度天體赤緯Dec與天體地方時(shí)角LHA，作圖建構(gòu)地平坐標(biāo)系與赤道坐標(biāo)系，標(biāo)定天體位置，完成天文定位的基礎(chǔ)構(gòu)圖；

步驟1.1：構(gòu)建地平坐標(biāo)系；以O(shè)為圓心，r為半徑，作一圓，在圓上，正北、正東、正南、正西方向依序標(biāo)示Z、S、Z′、N此4個(gè)基點(diǎn)，連接N點(diǎn)與S點(diǎn)，橫軸即是投影的測(cè)者真地平；連接Z點(diǎn)與Z′點(diǎn)，縱軸即是投影的測(cè)者東西圈，橫軸與縱軸構(gòu)成地平坐標(biāo)系；

步驟1.2：構(gòu)建赤道坐標(biāo)系；從Z點(diǎn)沿測(cè)者子午圈量測(cè)測(cè)者緯度角度的弧，倒推得知Q點(diǎn)位置，若測(cè)者在北緯，Q點(diǎn)在測(cè)者的南邊；若測(cè)者在南緯，Q點(diǎn)在測(cè)者的北邊；沿啟航點(diǎn)子午圈相對(duì)Q點(diǎn)180°之處，可標(biāo)示Q′點(diǎn)，連接Q點(diǎn)與Q′點(diǎn)，橫軸即是投影的天赤道，作一垂直天赤道的直徑，其中靠近北邊的端點(diǎn)即是天北極P_N點(diǎn)，靠近南邊的端點(diǎn)即是天南極P_S點(diǎn)，連接P_N點(diǎn)與P_S點(diǎn)，縱軸即是投影的極軸，橫軸與縱軸構(gòu)成赤道坐標(biāo)系；

步驟1.3：在赤道坐標(biāo)系上標(biāo)定天體位置；從Q點(diǎn)沿測(cè)者子午圈量測(cè)天體赤緯Dec角度的弧，標(biāo)記d點(diǎn)；從Q′點(diǎn)沿測(cè)者子午線量測(cè)天體赤緯Dec角度的弧，標(biāo)記d′點(diǎn)，連接d點(diǎn)與d′點(diǎn)，即為投影的天體赤緯圈，以的中點(diǎn)O′點(diǎn)為圓心，為半徑，作一個(gè)小圓小圓即為球面上的天體赤緯圈，從d點(diǎn)沿小圓的圓周量測(cè)天體地方時(shí)角LHA角度的弧，標(biāo)定天球面上天體的赤道坐標(biāo)位置B_E點(diǎn)，若LHA是朝向東邊，小圓及B_E點(diǎn)實(shí)際上的位置是在圖的背面，將B_E點(diǎn)投影至平面上，標(biāo)定投影面上天體B點(diǎn)位置；

步驟二：求解天文定位的計(jì)算問(wèn)題；通過(guò)天文定位基礎(chǔ)構(gòu)圖，分別求解天體高度與天體方位；

步驟2.1：求解天體高度；畫(huà)出投影的天體高度圈，通過(guò)天體B點(diǎn)，作一平行測(cè)者真地平的直線靠近北邊的端點(diǎn)標(biāo)記為h點(diǎn)，靠近南邊的端點(diǎn)標(biāo)記為h′點(diǎn)，天體高度可以從N點(diǎn)或S點(diǎn)沿測(cè)者子午圈到h點(diǎn)或h′點(diǎn)量測(cè)∠NOh或∠SOh′的圓弧度數(shù)獲得；

步驟2.2：求解天體方位；畫(huà)出天球面上的天體高度圈，以與的交點(diǎn)O′點(diǎn)為圓心，為半徑，作一個(gè)小圓將B點(diǎn)投射至小圓上，標(biāo)定天球面上天體的地平坐標(biāo)位置B_H點(diǎn)；天體方位可以從h點(diǎn)沿小圓至B_H點(diǎn)量測(cè)的圓弧度數(shù)∠hO′B_H獲得，若在南緯，該角度將從h′點(diǎn)量測(cè)至B_H點(diǎn)，即∠h′O′B_H；天體方位以半圓周法表示，前名與測(cè)者緯度同名，后名與天體地方時(shí)角LHA同名，半圓周法表示的天體方位亦可轉(zhuǎn)換為圓周法表示。