CN1139785C - 方位的精确测定*** - Google Patents
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Abstract
方位的精确测定***：图象采集装置和成像装置共同构成“成像***”，其输出接计算机，GPS定位装置的同时接计算机，计算机的输出接显示装置。图象采集装置为简易天文望远镜，成像装置为数字摄象机或划有分划线的毛玻璃。将成像***指向太阳采集太阳图象，GPS装置输入观测点的座标与标准时间，计算机即可算出测点的精确方位。本发明不受时间和太阳位置的限制，可以随时、方便地校准设备的座标，精度可提高到1/100度。
Description
本发明涉及一种测定天文方位的装置，特别是一种方位的精确测定***。
在当今科学技术高度发达的时代，在科研、军事、运输以及其他工业生产等许多领域中，都需要对某个物体或地点的精确方位与精确高度及时地测得数据。例如要测量飞机、火箭、导弹等飞行物每一瞬间在天空中的位置及其变化，就要不断测出其方位、高度，以研究其速度及变化。再如移动式车载雷达等设备，每到达一个新的地点，需要迅速调整自己的座标***，以便精确测量目标的方位和高度。又例如在天文观测研究中，移动式天文望远镜到达一个新观测点时，需要在尽可能短的时间内投入观测，设备的调整也需要有精确的方位与高度显示。其中方位确定以后，根据水平线和仰角即可确定高度，技术上较复杂、要求较高的的是方位的测定装置。现有技术常用的方位测定装置有三种：一是指南针，但既使采用最精密的指南针确定南北线，其精度只能达到1度左右。二是采用铅垂线与标准时钟在正午时刻测定日影线来确定方位，其精度也只有几十分，该装置还要受天气情况的制约。许多技术领域的方位测定要求精确到1/10度或1/100度，现有的这两种装置无法实现。第三种装置是在夜间利用望远镜观测北极星来测定方位，这种装置的测定精度虽然较高，但只能在夜间进行测定。在军事行动中、特殊条件下的天文观测工作或工程项目等时间紧迫的情况下，这种装置不能满足需要。
本发明提供一种全新的方位的精确测定***，可以将测量精度提高到1/10度或1/100度，其使用时间也可以不限于正午或夜间，可以随时、方便地测定出精确的方位，其方便程度与精确程度都能满足现代科研、军事以及工业生产等领域的需要。
完成上述发明任务的技术方案是：一种全新的方位的精确测定***，包括以下各部分：图象采集装置、成像装置、计算机、GPS定位装置，其中图象采集装置和成像装置共同构成“成像***”，成像***的输出接计算机，GPS定位装置的输出同时接计算机，计算机的输出接显示装置，计算机内事先存储有计算太阳座标的天文软件和观测归算软件。这里所说的图象采集装置可以采用简易光学望远镜、军用炮镜或对目镜略加改装的导星镜等，甚至一个简单的透镜也可构成图像采集装置。成像装置包括划有分划线的毛玻璃或数字式摄象头等。计算机内存储有计算太阳座标的天文软件和观测归算软件。显示装置可以采用码盘、编码器或刻度盘，可按不同的精度要求选择。用上述***采集太阳图象的方法是：将太阳成象于毛玻璃中心，再由座标指示***读出其方位值；或者是由数字摄象头拍摄太阳图象，由计算机处理后，得到图象中心座标，由座标指示***读出方位值。前者的精度可优于0.1度；后者的精度可达0.01度。GPS***向计算机输入观测点的座标与标准时间，计算机根据该时间太阳座标值，与测量得到的太阳座标值之差，计算出测点的精确方位，计算结果通过显示***显示出来。
本发明提供的这种全新的方位精确测定***，可以不受时间限制，只要天空中出现太阳，不管其处于什么位置，都可以随时、方便地校准设备的座标，且动作快捷，几十分钟即可完成校验工作，校准后设备的方向及高度的指向即可显示精确方位与高度，精度可以提高到1/10度或1/100度，其方便程度与精确程度都能满足现代科研、军事以及工业生产等领域的需要。
现结合附图与实施例做进一步说明。
图1为各装置组合成本发明设备***的示意图。
实施例1，参照图1：一种全新的方位的精确测定装置，包括以下各部分：图象采集装置1与成像装置2——划有分划线的毛玻璃2-1，共同构成“成像***”，该成像***的输出接计算机3，GPS定位装置4的输出同时接计算机，计算机的输出接显示装置5。将成像***中的图象采集装置——简易光学望远镜指向太阳，采集太阳图象，将太阳成象于划有分划线的毛玻璃中心，再由座标指示***根据太阳图象读出其方位值。将太阳的方位值输入计算机，同时由GPS***向计算机输入观测点的座标与标准时间。计算机内事先存储有计算太阳座标的天文软件和观测归算软件，计算机根据该时间太阳座标值，与测量得到的太阳座标值之差，计算出测点的精确方位。方位值由码盘显示，精度为0.1度。
实施例2，参照图1：装置组成与实施例1基本相同，但成像***中的图象采集装置1改用导星镜，即将通常附属在大型天文望远镜上的导星镜单独使用，其目镜略加改装，使太阳成像于数字式摄象头2-2。该成像***采集太阳图象并输入计算机，由计算机处理后，得到图象中心座标，由座标指示***读出方位值。同时由GPS定位装置向计算机输入观测点的座标与标准时间，计算机根据机内储存的该时间太阳座标值，与测量得到的太阳座标值之差，计算出测点的精确方位。方位值由编码器显示，精度为0.01度。
Claims (6)
1、一种方位的精确测定***，包括以下各部分：图象采集装置、成像装置、计算机、GPS定位装置及座标指示***，其中图象采集装置和成像装置共同构成“成像***”，成像***的输出接计算机，GPS定位装置的输出同时接计算机，计算机的输出接显示装置，计算机内事先存储有计算太阳座标的天文软件和观测归算软件。
2、按照权利要求1所述的方位的精确测定***，其特征是：所说的图象采集装置为简易光学望远镜。
3、按照权利要求1或2所述的方位的精确测定***，其特征是：所说的成像装置为划有分划线的毛玻璃。
4、按照权利要求1或2所述的方位的精确测定***，其特征是：所说的成像装置为数字摄象头。
5、按照权利要求3所述的方位的精确测定***，其特征是：所说的显示装置为码盘、编码器或刻度盘。
6、按照权利要求4所述的方位的精确测定***，其特征是：所说的显示装置为码盘、编码器或刻度盘。
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