[发明专利]获取全天候天文经纬度间接测定值的方法

说明书

本发明公开了获取全天候天文经纬度间接测定值的方法，包括各设一块长10米、宽0.5米、厚20厘米的钢筋水泥平台，各自两端竖立高30厘米处于微晶玻璃板的立柱上，有背照光标点光源，其旁边配备CCD相机；本发明的有益效果是，本发明根据多功能天文经纬仪的结构特点和原理，设计了一套测量装置，用于在白天和阴雨天时，测定含有铅垂线方向变化和局部地倾斜成分的人造星像位置，间接推导出白天和阴雨天的本地天文经纬度测定值，从而实现全天候测量铅垂线变化曲线。

技术领域

本发明涉及天体测量、地震预测领域，特别是获取全天候天文经纬度间接测定值的方法。

背景技术

在地震孕育过程中地下物质在各种应力、应变作用下，产生密度和体积的变化，且随着时间的推移和应力、应变的积累，这种地下物质分布变化，逐渐对周围各地产生与距离平方成反比的附加引力，引起各地产生不同方向、不同大小的铅垂线方向变化。而且，地面天体测量仪器是唯一能测定铅垂线方向变化的手段。中国科学院云南天文台自主研发的多功能天文经纬仪的课题目标之一就是在多震的云南省组建三角测量网，长期连续测定各网点的铅垂线方向变化，向地震部门提供这方面的地震前兆信息。地震前兆可被划分为四个阶段：长期前兆(几年至几十年)，主要表现为地震活动性增强、大地形变异常等；第二阶段的中期前兆(一至几年)，主要表现为定点地形变测量、水化学组分、水位、重力、地磁、地电、波速、应力等方面出现一些趋势性异常；第三阶段的短期前兆(几个月)，主要是一些趋势性异常的转折变化和前兆异常数量的增加；最后阶段的临震前兆(数天以内)，主要是震前活动和多种突变性异常。多功能天文经纬仪主要监测短期前兆和临震前兆。但是自古以来，天文观测都是靠天吃饭，只有晴夜才能有观测数据，阴雨天和白天都是没有数据的，这样临震前的许多铅垂线变化数据极有可能因为天气原因无法观测而错过。为了得到临震前连续密集且清晰的铅垂线变化曲线，就必须要实现全天候的观测。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了获取全天候天文经纬度间接测定值的方法。

实现上述目的本发明的技术方案为，包含以下步骤：

S1:各设一块长10米、宽0.5米、厚20厘米的钢筋水泥平台，各自两端竖立高30厘米处于微晶玻璃板的立柱上，有背照光标点光源，其旁边配备CCD相机；

S2:在两光标点光源中间各有一具微晶玻璃板制成的框架，内部固定安装有左右长焦距透镜、左右五棱镜、左右60°转角镜等光学元件，透镜的口径为20厘米、焦距4米，五棱镜和转角镜都是由宽度为10厘米的长方形微晶玻璃平面反射镜组成；框架下面是一只左右长60厘米、宽22厘米的水银盘，盘底面的中间长方形部分是平面，周围是宽5厘米的斜坡，斜率为1/40，水银的深度约1.1毫米；

S3:框架内光学元件的安排如图1、2、3所示，以左、右背照点光源的连线为参照线，通过左右长焦距透镜的中心，在各透镜前面或后面设置一片并列两个上下长轴椭圆孔的光栏，把透镜分为内、外两个视场。

S4:把靠近观测室这边的视场称为内视场，由它组成的光路称为第一光路系统，另一边的称为外视场和第二光路系统；在第一光路系统中，如图2所示，左右内半透镜之间的光学元件是左右五棱镜，左右背照点光源的发散光经左右内半透镜成平行光，被10厘米宽的左右五棱镜折转90°向下，由水银面反射回五棱镜，再反射回各自的内半透镜，分别聚焦成像于左右CCD相机上，点像越低，读数y_E⁽¹⁾或y_W⁽¹⁾越大；这一光路，左右两边都是各自折回的光路，互不影响。在第二光路系统中，如图3所示，左右外半透镜之间的光学元件是左右60°转角镜；左右背照点光源的发散光经左右外半透镜成平行光，经10厘米宽的左右60°转角镜分别射向右下方和左下方，经水银面向右上方和左上方反射，分别由右、左60°转角镜转向成为水平方向的平行光，进入右、左外半透镜，分别聚焦成像于相应的CCD相机上，也是点像越低，读数y_E⁽²⁾或y_W⁽²⁾越大。