專利名稱：方位的精確測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測定天文方位的方法，特別是一種全新的，方位的精確測定方法。
在當今科學技術(shù)高度發(fā)達的時代，在科研、軍事、運輸以及其他工業(yè)生產(chǎn)等許多領(lǐng)域中，都需要對某個物體或地點的精確方位與精確高度及時地測得數(shù)據(jù)。例如要測量飛機、火箭、導彈等飛行物，每一個瞬間在天空中的位置及其變化，就要不斷測出其方位、高度，以研究其速度及變化。再如移動式車載雷達等設(shè)備，每到達一個新的地點，需要迅速調(diào)整自己的座標系統(tǒng)，以便精確測量目標的方位和高度。又例如在天文觀測研究中，移動式天文望遠鏡到達一個新觀測點時，需要在盡可能短的時間內(nèi)投入觀測，設(shè)備的調(diào)整也需要有精確的方位與高度顯示。其中方位確定以后，根據(jù)水平線和仰角即可確定高度，所以技術(shù)上較復雜的是方位的測定?，F(xiàn)有技術(shù)常用的方位測定法有三種一是使用指南針確定南北線，但既使采用最精密的指南針，其精度只能達到1度左右。二是采用正午時刻的日影線確定方位，其精度也只有幾十分，該方法還要受天氣情況的制約。許多技術(shù)領(lǐng)域的方位測定要求精確到1/10度或1/100度，這兩種方法都無法實現(xiàn)。第三種方法是測定北極星的方位以推算出測點的方位。該方法精度雖然較高，但必須在夜間進行，白天無法作業(yè)，在時間緊迫的情況下，該方法不能滿足需要。
本發(fā)明提供一種全新的方位的精確測定方法，可以將測量精度提高到1/10度或1/100度，其測量時間也可以不限于正午或夜間，可以隨時、方便地測定出精確的方位，使方位測定的方便程度與精確程度都能滿足現(xiàn)代科研、軍事以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的需要。
完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是一種全新的方位的精確測定方法，包括以下工作步驟將成像系統(tǒng)指向太陽，采集太陽圖象，根據(jù)太陽圖象讀出其方位值，
將太陽的方位值輸入計算機，由GPS系統(tǒng)向計算機輸入觀測點的座標與標準時間，計算機根據(jù)該時間太陽座標值，與測量得到的太陽座標值之差，計算出測點的精確方位。
上述計算結(jié)果可以通過顯示系統(tǒng)顯示出來。這里所說的“成像系統(tǒng)”包括圖象采集裝置和成像裝置，圖象采集裝置可以采用簡易光學望遠鏡、軍用炮鏡或?qū)δ跨R略加改裝的導星鏡等，甚至一個簡單的透鏡也可構(gòu)成圖像采集裝置。成像裝置包括劃有分劃線的毛玻璃和數(shù)字式攝象頭等。采集太陽圖象的方法可以是將太陽成象于毛玻璃中心，再由座標指示系統(tǒng)讀出其方位值；或者是由數(shù)字攝象頭拍攝太陽圖象，由計算機處理后，得到圖象中心座標，由座標指示系統(tǒng)讀出方位值。前者的精度可優(yōu)于0.1度；后者的精度可優(yōu)于0.01度。顯示該結(jié)果的裝置可以采用碼盤、編碼器或刻度盤，可按不同的精度要求選擇。
本發(fā)明提供的這種全新的方位精確測定方法，可以不受時間限制，只要天空中出現(xiàn)太陽，不管其處于什么位置，都可以隨時、方便地校準設(shè)備的座標，且動作快捷，幾十分鐘即可完成校驗工作，校準后設(shè)備的方向及高度的指向即可顯示精確方位與高度，精度可以提高到1/10度或1/100度，其方便程度與精確程度都能滿足現(xiàn)代科研、軍事以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的需要。
現(xiàn)結(jié)合附圖與實施例做進一步說明。


圖1為本發(fā)明工作流程圖。
實施例1參照圖1一種全新的方位的精確測定方法，包括以下工作步驟將成像系統(tǒng)中的圖象采集裝置--簡易光學望遠鏡指向太陽，采集太陽圖象，將太陽成象于劃有分劃線的毛玻璃中心，再由座標指示系統(tǒng)根據(jù)太陽圖象讀出其方位值。將太陽的方位值輸入計算機，同時由GPS系統(tǒng)向計算機輸入觀測點的座標與標準時間。計算機內(nèi)事先存儲有計算太陽座標的天文軟件和觀測歸算軟件，計算機根據(jù)該時間太陽座標值，與測量得到的太陽座標值之差，計算出測點的精確方位。方位值由碼盤顯示，精度為0.1度。
實施例2，將成像系統(tǒng)中的圖象采集裝置--軍用炮鏡指向太陽，由成像裝置--數(shù)字式攝象頭采集太陽圖象并輸入計算機，由計算機處理后，得到圖象中心座標，由座標指示系統(tǒng)讀出方位值。同時由GPS系統(tǒng)向計算機輸入觀測點的座標與標準時間，計算機根據(jù)該時間太陽座標值，與測量得到的太陽座標值之差，計算出測點的精確方位。方位值由編碼器顯示，精度為0.01度。
權(quán)利要求
1.一種方位的精確測定方法，包括以下工作步驟將成像系統(tǒng)指向太陽，采集太陽圖象，根據(jù)太陽圖象讀出其方位值，將太陽的方位值輸入計算機，由GPS系統(tǒng)向計算機輸入觀測點的座標與標準時間，計算機根據(jù)該時間的太陽座標值，與測量得到的太陽座標值之差，計算出測點的精確方位。
2.按照權(quán)利要求1所述的方位的精確測定方法，其特征是所說的采集太陽圖象的具體步驟為，將太陽成象于毛玻璃中心。
3.按照權(quán)利要求1所述的方位的精確測定方法，其特征是所說的采集太陽圖象的具體步驟為，由數(shù)字攝象頭拍攝太陽圖象。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的方位的精確測定方法，其特征是增加下述工作步驟通過顯示系統(tǒng)顯示計算結(jié)果。
全文摘要
一種方位的精確測定方法,包括以下工作步驟:將成像系統(tǒng)指向太陽,采集太陽圖象,根據(jù)太陽圖象讀出其方位值,將太陽的方位值輸入計算機,由GPS系統(tǒng)向計算機輸入觀測點的坐標與標準時間,計算機算出測點的精確方位。本發(fā)明不受時間和太陽位置的限制,可以隨時、方便地校準設(shè)備的坐標,且動作快捷地顯示精確方位,精度可以提高到1/10度或1/100度,能滿足現(xiàn)代科研、軍事以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的需要。
文檔編號G01C21/02GK1298091SQ00134368
公開日2001年6月6日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者魯春林, 顧光德, 張曉祥 申請人:中國科學院紫金山天文臺