[发明专利]用假设经纬度法观测天体定位的方法

说明书

本发明公开了一种用假设经纬度法观测天体定位的方法。该假设经纬度法观测天体定位的方法，在已知时刻观测已知天体的方位或者高度，用假设推算船位附近的经度(或者纬度)，通过解算天文三角形，计算得到对应的纬度(或者经度)，两次计算得到两个点，过这两点做连线，在墨卡托海图上一般得到一条恒向线，用这条恒向线代替等方位角位置线或者等高度位置线作为观测位置线；同时观测天体方位和高度联合定位，直接解算得到测者位置经纬度，已知测者位置和观测数据解算得到天体位置，已知测者位置和天体位置解算得到观测数据。与现有技术相比，本发明的有益效果是：提出了假设经纬度法观测天体定位的方法，解决了观测天体定位计算和作图的问题。

技术领域

本发明涉及天文定位和导航的方法，尤其是一种用假设经纬度法观测天体定位和导航的方法。

背景技术

航海测天定位方式，自1837年美国船长萨姆纳发现天文船位线，1875年法国海军军官圣希勒尔发明高度差法(也称截距法)，沿用至今。

高度差法的原理是，以选择船位为基点，在天体计算方位方向上，用天体观测真高度与天体计算高度的差值为截距做垂线，该垂线为天文船位圆的切线，使用通过截点的切线代替天文船位圆，解决了测天定位的作图问题。参见《航海学》郭禹，张吉平，戴冉主编，大连.大连海事大学出版社.2014.8。

高度差法是观测天体高度定位，需要同时能看到天体和水天线，白天观测太阳高度定位，需要等待时机，太阳方位角有一定的变化量后进行移线定位；夜晚测星定位只能在晨光昏影的一段时间，尤其是在满天繁星的整个夜晚，高度差法并不能进行测天定位。参见《航海学》郭禹，张吉平，戴冉主编，大连.大连海事大学出版社.2014.8。

天体高度位置线是一条所有观测该天体高度都相等的球面曲线，我们称其为等高度位置线，等高度位置线是以天体在地面投影为圆心通过测者位置的小圆。天体方位位置线是一条所有观测该天体方位角都相等的球面曲线，我们称其为等方位角位置线，等方位角位置线通过测者位置和天体在地面投影。一般来说天体投影距离测者位置太远而无法直接在航行用海图上画出天体投影位置，并且一般我们无法直接在墨卡托海图上画出实际是曲线的等方位角天体方位位置线，观测天体方位定位同样面临不能直接作图定位的问题。

发明内容

为解决上述问题，在此提出用假设经纬度法观测天体定位的方法。

本发明所采用的技术方案是：在已知时刻观测已知天体的方位或者高度，用假设推算船位附近的经度(或者纬度)，通过解算天文三角形，计算得到对应的纬度(或者经度)，两次计算得到两个点，过这两点做连线，在墨卡托海图上一般得到一条恒向线，用这条恒向线代替等方位角位置线或者等高度位置线作为观测位置线；同时观测天体方位和高度联合定位，直接解算得到测者位置经纬度，已知测者位置和观测数据解算得到天体位置，已知测者位置和天体位置解算得到观测数据。假设经纬度法观测天体方位定位原理如图1所示，假设经纬度法观测天体高度定位原理如图2所示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提出了假设经纬度法观测天体定位的方法，解决了观测天体定位计算和作图的问题；同时观测天体方位和高度联合定位，可以直接解算出测者位置经纬度；已知测者位置和观测天体方位和高度可以解算天体位置赤纬和格林时角或者共轭赤经，已知测者位置和天体位置可以解算天体观测方位和高度。用假设经纬度法观测天体定位，既可以观测天体方位也可以观测天体高度，在可以观测到天体的任何时间，无论白天黑夜都可以测天定位。夜晚测星定位不再受晨光昏影的时间限制，在任何时刻都可以观测多星方位定位；白天观测太阳方位和高度联合定位，可以直接解算出测者位置经纬度，不再需要等待时机移线定位。