專利名稱：一種恒星時估算器械的制作方法
技術領域：
一種恒星時估算器械技術領域[0001]本實用新型是一種恒星時估算器械，適用于天文觀測和天體物理研究過程中，對地球上某一經度，一年中某一天的某時刻當地恒星時進行估算。
背景技術：
[0002]在天文學觀測中，恒星時是一很重要的量，它反映了某地、某時間點天球所處的位置。在天文觀測中對恒星時的計算目前主要有如下方法[0003](1)利用電子技術或計算機技術，他們的優(yōu)點是計算精確。但是儀器設備一般體積較大且易受到周圍硬件、軟件等條件的制約(例如天文選址過程中電力、計算機硬件、軟件、網絡等因素)；現有的利用電子技術或計算機技術計算恒星時的方法，都是即時顯示當前恒星時或對某一時間點的恒星時進行計算，對一天內恒星時同當地時間的對應關系沒有一個直觀的體現。[0004](2)天文工作者憑經驗估算，它的優(yōu)點是不受周圍硬件、軟件等條件影響。但人為因素影響較大，靠經驗估算出的恒星時誤差較大。恒星時主要由當地地理經度、時區(qū)、日期、 時間等決定，運算較繁瑣，而優(yōu)良的天文觀測臺址多坐落在海拔3000米以上較高的高原， 天文工作者在高海拔缺氧的條件下經常出現低級的計算錯誤。發(fā)明內容[0005]為了解決上面提到的問題，本實用新型提供了一種新的恒星時估算器械，通過操作器械的過程對恒星時進行估算，避免了上述現有技術存在的不足。[0006]本實用新型的技術方案如下[0007]在秋分日，太陽位于天球的秋分點，恒星時與太陽時相同。隨著日期的變化，恒星時相對于太陽時每天提前約04/365)小時。因此，恒星時[0008]LST ^ t-tz+[l/(15° /h)] +(D-D0) X (24h/365d) (I)[0009]式中，t為當地時間；tz為當地時間的時區(qū)，以0時區(qū)向東為正，向西為負；1為當地地理經度，以東經為正，西經為負；D為日期；d和h分別為單位‘天’和‘小時’；常量Dtl為秋分日日期；(D-Dtl)以天為單位，由于本方法為恒星時的估算方法，Dtl統(tǒng)一取9月23日。[0010]上式‘ ，右邊為四部分之和當地時間t、時區(qū)-tz、經度1/(15° /h)、日期 (D-D0) X24h/365d,由于這四個量都具有周期性且它們的變化對恒星時的影響也具有周期性，因此可以通過轉動圓盤刻度來實現上式右邊四部分求和運算；經度、日期部分的乘、除法運算通過圓盤刻度比例來體現。這樣，完全避免了加、減、乘、除運算。[0011]本實用新型的儀器主要由下盤、中盤和上盤三個部分組成，三個盤圓心重合在轉軸上，由轉軸連接，中盤和上盤可分別繞轉軸獨自轉動。[0012]圓環(huán)形的下盤上有圓形刻度將圓等分為288份，每份刻度代表時間為5分鐘。該刻度既是恒星時刻度又是時區(qū)刻度標記。[0013]圓環(huán)形的中盤位于下盤之上，中盤的內、外邊緣分別有刻度，內邊緣刻度為地理經度，該刻度將圓等分為360份，每份刻度代表1度。外邊緣刻度為當地時間，該刻度將圓等分為288份，每份刻度代表時間為5分鐘，根據不同的用法，外邊緣刻度可為世界時或太陽時，地理經度的0°刻度與當地時間的0時0分刻度互相對應。[0014]上盤為一圓，位于中盤之上，上盤的邊緣為一年的日期刻度，該刻度將圓等分為 365份，每份代表1天，遇閏年2月四日可視為3月1日。為便于使用，用標記將秋分日9 月23日的刻度標出。[0015]本實用新型的估算過程中按如下步驟操作器械[0016](1)將中盤的Oh轉至下盤的時區(qū)刻度處，中盤相對底盤轉動的過程便實現了對時區(qū)部分_tz的求和運算。[0017](2)保持中盤不動，將上盤的秋分日轉至當地地理經度1，上盤相對中盤轉動的過程實現了對經度部分1/(15° /h)的求和運算。[0018](3)固定上盤不動，將中盤Oh刻度，也是經度0°刻度，轉至所要估算的日期D的刻度，中盤相對上盤的轉動過程實現了對日期部分(D-Dtl) X24h/365d的求和運算。[0019](4)最后從中盤外邊緣，找到所要估算的當地時間t的刻度。這一刻度所對應的下盤上的時間刻度，即為所估算的恒星時。由于所估算時間t刻度與Oh刻度在圓盤上有一夾角，所以該夾角即實現了對時間t的求和運算。[0020]至此，利用圓盤刻度的轉動，完整、準確地實現了對(I)式四部分的求和運算，估算出了恒星時。[0021]在(1)式中t_tz為世界時，如果已知世界時估算恒星時，可省去對_tz求和過程中的中盤轉動；t-tz+[l/(15° /h)]為太陽時，如果已知太陽時估算恒星時，則可省去對_tz及1/(15° /h)兩部分求和過程中的中盤及上盤的轉動。[0022]本實用新型有如下優(yōu)點[0023](1)使用方便、簡單、相比經驗估算更加準確、精度高；[0024](2)結構簡單、體積小巧、便于攜帶；[0025](3)不受周圍軟件、硬件的影響；[0026](4)形象、直觀，不僅可計算出某一時刻的恒星時，而且對一天內恒星時同當地時間、或世界時、或太陽時之間的對應關系也有一個直觀的反映。


[0027]圖1是本實用新型的整體結構俯視圖。[0028]圖2是下盤的俯視圖。[0029]圖3中盤的俯視圖。[0030]圖4是上盤的俯視圖。[0031]圖1-4中標號1為下盤；2為中盤；3為上盤。
具體實施方式
[0032]實施例1 當地時間轉恒星時[0033](1)將中盤的Oh轉至下盤本地時間的時區(qū)刻度。[0034](2)中盤不動，將上盤的秋分日轉至當地地理經度。[0035](3)固定上盤不動，將中盤0°位置轉至所要估算的日期刻度上。[0036](4)最后從中盤外邊緣，找到所估算的當地時間的刻度。這一刻度所對應的下盤上時間刻度，即為所估算的恒星時。[0037]以中國科學院云南天文臺麗江天文觀測站為例，估算該站點在10月1日北京時間2 2點整的恒星時。北京時間為東八區(qū)時間，即UT+8，麗江天文觀測站經度為E 100° 01，51”。[0038]首先，轉動中盤，將中盤Oh轉至UT+8。[0039]然后，中盤不動，將上盤秋分日轉至中盤的E100°。[0040]接著，固定上盤不動，將中盤0°位置轉至10月1日的日期刻度上。[0041]最后，中盤外邊緣2 刻度所對應下盤的刻度，便是所要估算的恒星時。[0042]實施例2 世界時轉恒星時[0043]與“實施例1”的過程相比較，只是在(1)步將中盤的Oh轉至下盤上刻度的0h，即 UT刻度處。其它步驟與“實施例1”完全相同。最后，得到中盤外邊緣與下盤的時間對應關系，則為世界時與時恒星的對應關系。[0044]實施例3 當地太陽時轉恒星時[0045](1)將中盤Oh轉至下盤的Oh刻度處。[0046](2)固定中盤不動，將上盤的秋分日轉至中盤的0°。(1)、(2)兩步是為了借助中盤上兩刻度的對應關系使上盤秋分日對準下盤的Oh刻度。[0047](3)固定上盤不動，中盤轉至所要估算的日期刻度上。[0048](4)中盤外邊緣為太陽時，與之對應的刻度則為恒星時。[0049]實施例4 已知當地時間或世界時或太陽時某時刻t的恒星時為LST，求當天其他時刻t’的恒星時[0050]將中盤的t時刻刻度對準下盤上的LST的刻度。然后讀出中盤t’刻度對應的底盤上的恒星時刻度。
權利要求1. 一種恒星時估算器械，恒星時 LST t-tz+[1/(15° /h)] +(D-D0) X (Mh/365d)，式中，t為當地時間；tz為當地時間的時區(qū)，以0時區(qū)向東為正，向西為負；1為當地地理經度， 以東經為正，西經為負；D為日期；d和h分別為單位‘天’和‘小時’；常量Dtl為秋分日日期， 取9月23日；(D-Dtl)以天為單位，其特征在于采用由下盤、中盤和上盤組成的器械進行估算，三個盤由轉軸連接且圓心重合在轉軸上，中盤和上盤分別繞轉軸獨自轉動，圓環(huán)形的下盤上有圓形刻度將圓等分為288份，每份刻度代表時間為5分鐘，該刻度既是恒星時刻度又是時區(qū)刻度標記；圓環(huán)形的中盤位于下盤之上，中盤的內、外邊緣分別有刻度，內邊緣刻度為地理經度， 該刻度將圓等分為360份，每份刻度代表1度；外邊緣刻度為當地時間，該刻度將圓等分為 288份，每份刻度代表時間為5分鐘，地理經度的0°刻度與當地時間的0時0分刻度互相對應；所述中盤的外邊緣刻度也可為世界時或太陽時；上盤位于中盤之上，上盤的邊緣為一年的日期刻度，該刻度將圓等分為365份，每份代表1天，遇閏年2月四日視為3月1日。
專利摘要一種恒星時估算器械，適用于天文觀測和天體物理研究過程中，對地球上某一經度，一年中某一天的某時刻當地恒星時進行估算。采用由下盤、中盤和上盤組成的器械進行估算，三個盤由轉軸連接且圓心重合在轉軸上，中盤和上盤分別繞轉軸獨自轉動，圓環(huán)形的下盤上有圓形刻度將圓等分為288份，每份刻度代表時間為5分鐘，該刻度既是恒星時刻度又是時區(qū)刻度標記；通過轉動圓盤刻度來實現恒星時的估算，不僅可計算出某一時刻的恒星時，而且對一天內恒星時同當地時間、或世界時、或太陽時之間的對應關系也有一個直觀的反映。
文檔編號G04B19/22GK202331029SQ20112039403
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月16日 優(yōu)先權日2011年10月16日
發(fā)明者李少昆 申請人:中國科學院云南天文臺