[发明专利]太阳方位的自动计算方法及其自动计算器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳方位的自动计算方法及用此方法的自动计算器，从而改变了以往查表、内插、手算既繁杂而又精度低的落后状况。

背景技术

利用天体(如太阳)真方位作为测校指向设备的基准方位，是船长和校正师等测者所常用的方法，但以往需预先通过繁杂耗时的手算制表，较容易在小数值、正负号上发生差错，即使运用电算表、普通计算器，也无法满足现代智能系统的数字通信需要。

发明内容

为了改变目前太阳方位的烦琐、紧张、费时、易错的查、算、插、验的手算制表，提供一种将太阳真方位与观测点的位置属性、日期、时间属性，天体(太阳)运行属性等关系方程，按照相应的系列计算方法和能自动进行动态处理，每秒给出一个太阳真方位，供导航系统向位设备测差、校准用的太阳方位自动计算器。

一种太阳方位自动计算方法，其特点是方法步骤为：

1.由时钟发生器提供实时时间信号，到内存在数据存储器中的太阳赤纬和时差数据库提取相应的赤纬和时差，根据测者经纬度、时间和时差计算出真太阳的地方时角；

2.应用测者经纬度、太阳的赤纬和时角，通过球面三角定义转化成实用方程

A：太阳实时真方位；

δ：太阳赤纬；

t：真太阳的地方时角；

：测量点纬度；

根据上述方程算出太阳实时真方位；

3.根据上述算出的太阳实时真方位减去通过测者经纬度在海图上所标的磁差数据计算得到或通过英国政府磁差网上查取得到或从GPS取的磁差自动修正得到的当地当时的磁差，得到精的太阳磁方位。

应用上述方法制成的太阳方位的自动计算器，其特点是，它由时钟发生器、电源、通信接口、组合键、CPU电路、信息显示屏、设置数据存储器、列表数据存储器、程序存储器连接而成，所述的设置数据存储器中存储有测者经纬度、时间设定数据、磁差；列表数据存储器存储有太阳赤纬和时差数据库；程序存储器存储有计算机流程二进制代码。

本发明的发明效果是，将太阳真方位与观测点的位置属性、日期、时间属性，天体(太阳)运行属性等关系方程，按照相应的系列算法，自动进行动态处理，每秒给出一个太阳真方位，供导航系统向位设备测差、校准用；本太阳方位自动计算器还提供太阳真方位及其相关参数的查询功能，根据给定条件，如：测者位置、日期、时间属性(时区时或格林时或视时)，仪器立即给出结果：包括太阳真方位、太阳赤纬、时差、地方时角、太阳日出、日没时间等，将使用者从以往烦琐、紧张、费时、易错的查、算、插、验中解放出来；本太阳方位自动计算器还具备瞬态捕捉功能，能在常态太阳真方位显示中需要时立即定格，在静态情况下查询该时刻详细的与方位相关的参数以供研究；本太阳方位自动计算器具备了可任意设置并应用格林时或全球任意时区时的属性，；本太阳方位自动计算器具有通信接口，可与系统的数字向位仪连接，实现向位误差自动测算修正，通信接口还可提供动态方位数据输出、存储、打印等。本太阳方位自动计算器采用了4键设计，以菜单加复用键使操作简单清晰明了。

附图说明

图1是求太阳方位原理天球图；

图2是解太阳真方位的球面三角图；

图3是本太阳方位自动计算器系统的原理框图；

图4是本太阳方位自动计算器的电路原理图；

图5是本太阳方位自动计算器主程序流程图。

本发明的原理：

本太阳方位自动计算器是一种以太阳、地球运动规律与微处理器技术相结合的数字智能电子产品，根据天文测量原理，以地球为中心，太阳与地球等效视距为半径)椭圆运行轨迹用时差来修正)看做一个圆球(天球)，如图1所示，在天球的球面上以天球的天北极、测试者的天顶和天体(太阳)三点形成一个球面三角，如图2所示，在天文球面三角中，根据余切定理求解天体方位主要函数有：

ctgA＝ctg(90°-赤纬)*sin(90°-纬度)/sin时角-cos(90°-纬度)*ctg时角

    ＝tg(赤纬)*cos(纬度)/sin(时角)-sin(纬度)*ctg(时角)

列出的方程为：

A：真太阳实时真方位；

δ：太阳赤纬；

t：真太阳的地方时角；

：测量点纬度。

以上数据取测量者的船舶时间(陆地上取时区时间)，计算结果为太阳对应测量者当时的视真方位。式中时角和赤纬都具有时间、日期属性、位置属性的函数，以往通过人工查表、内插细分和计算，本发明则是通过编程由时间发生器发出的时间信号从数据库中自动拾取公式中所需的数据进行自动计算。

具体实施方式