方位的精确测定系统技术方案

方位的精确测定系统；图象采集装置和成像装置共同构成“成像系统”，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。将成像系统指向太阳采集太阳图象，ＧＰＳ装置输入观测点的坐标与标准时间，计算机即可算出测点的精确方位。本发明专利技术不受时间和太阳位置的限制，可以随时、方便地校准设备的坐标，精度可提高到１／１００度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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系统。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系统，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
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。本专利技术提供一种全新的方位的精确测定系统，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。完成上述专利技术任务的技术方案是一种全新的方位的精确测定系统，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“成像系统”，成像系统的输出接计算机，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。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。用上述系统采集太阳图象的方法是将太阳成象于毛玻璃中心，再由座标指示系统读出其方位值；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，由座标指示系统读出方位值。前者的精度可优于0.1度；后者的精度可达0.01度。GPS系统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，计算结果通过显示系统显示出来。本专利技术提供的这种全新的方位精确测定系统，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。附图说明图1为各装置组合成本专利技术设备系统的示意图。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“成像系统”，该成像系统的输出接计算机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。将成像系统中的图象采集装置--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，再由座标指示系统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系统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，但成像系统中的图象采集装置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。该成像系统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，由座标指示系统读出方位值。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。权利要求1.一种方位的精确测定系统，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“成像系统”，成像系统的输出接计算机，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。2.按照权利要求1所述的方位的精确测定系统，其特征是所说的图象采集装置为简易天文望远镜。3.按照权利要求1或2所述的方位的精确测定系统，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系统，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系统，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系统，其特征是所说的显示装置为码盘、编码器或刻度盘。全文摘要方位的精确测定系统;图象采集装置和成像装置共同构成“成像系统”,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。将成像系统指向太阳采集太阳图象,GPS装置输入观测点的坐标与标准时间,计算机即可算出测点的精确方位。本专利技术不受时间和太阳位置的限制,可以随时、方便地校准设备的坐标,精度可提高到1/100度。文档编号G01C21/02GK1298092SQ00134369公开日2001年6月6日 申请日期2000年12月8日 优先权日2000年12月8日专利技术者鲁春林, 顾光德, 张晓祥 申请人:中国科学院紫金山天文台 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方位的精确测定系统，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“成像系统”，成像系统的输出接计算机，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁春林，顾光德，张晓祥，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]