[实用新型]一种根据阳光确定“东南西北”方向的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种根据阳光确定“东南西北”方向的装置。

背景技术

在很多情况下，需要确定“东南西北”方向时，可以通过指北针(指南针) 来确定，但是指北针的精度低，并且在高纬度地区和磁场干扰大的地区，指北针 都无法使用。因此亟需设计一种不受纬度和磁场的影响的能够确定“东南西北” 方向的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不受纬度和磁场的影响的，能够确定“东南西 北”方向的装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种根据阳光确定“东南西北”方向的 装置，包括透光板、凸透镜、光电接收阵列、微处理器和实时时钟；所述透光板 用于衰减阳光，衰减后的阳光通过凸透镜聚焦于光电接收阵列上；所述光电接收 阵列和实时时钟均与微处理器电连接。

所述光电接收阵列采用CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)等光 电接收器。

所述微处理器采用ARM处理器或者51单片机。

一种根据阳光确定“东南西北”方向的装置，还包括与微处理器电连接的显 示器。

所述显示器可以采用液晶显示器等。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型通 过计算光电接收阵列上的阳光聚光点与光电接收阵列中心的连线与子午线方向 的夹角来确定子午线方向，从而确定“东南西北”方向，并且不会受到纬度和磁 场的影响。

(2)本实用新型的显示器能够将子午线方向，即“东南西北”方向直观的 显示出来。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合 附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中的标号为：

透光板1、凸透镜2、光电接收阵列3、微处理器4、实时时钟5、显示器6。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的根据阳光确定“东南西北”方向的装置，包括透光板1、 凸透镜2、光电接收阵列3、微处理器4、实时时钟5和显示器6。

透光板1用于衰减阳光，衰减后的阳光通过凸透镜2聚焦于光电接收阵列3 上。光电接收阵列3、实时时钟5和显示器6均与微处理器4电连接。光电接收 阵列3采用CCD。微处理器4采用ARM处理器或者51单片机。显示器6采用 液晶显示器。

使用时，将本实施例的根据阳光确定“东南西北”方向的装置水平置于阳光 下，在已知地理经纬度、时间的情况下，阳光的方向是完全确定的。所以通过聚 焦点的位置可以确定阳光相对于本实施例的装置的方向，又可以根据计算，得到 此时刻的阳光相对于子午线的角度，从而得到本实施例的装置相对于子午线的角 度。

具体计算如下：

首先在已知经纬度和日期、时间的情况下，可以确定阳光相对于的地平面上 经线方向的夹角Ψ：

cosΨ=cosωt sin(θ-β+Ωt)-sinωt cos(θ-β+Ωt)cosα,]]>

其中Ω是地球自转的角速度，ω是地球公转的角速度，θ是经度，α是地轴 与黄道面的夹角，β是春分时刻正午的经度，t则是距离春分的时间。

(已知北京时间2012年3月20日13时13分春分，此时东经102.75°恰好 为正午。以此时刻为时间基点，β＝102.75°。)