[发明专利]一种太阳方位角测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种太阳方位角测量装置。

背景技术

太阳每时每刻都有一个直射点在南回归线与北回归线之间，高纬度地区是看不见的，利用人类在地球上对日、月、星观测特征和规律。世界各地天文观测看到太阳角度，星球角度都不相同，没有一个统一标准，不利天文学发展，地球赤道是世界上最好的天文观测地点，在赤道建造一个大型地球仪，地球仪南极向南，地球仪北极向北，与地面平行，地球仪赤道垂直地球赤道，就形成了地球与地球仪连串，地球仪赤道垂直地球赤道形成了一条直线，地球仪的经度与测量点经度一致，太阳直射到地球仪上每一个位置，等于太阳直射到地球上那一个位置，从而读出准确的太阳直射角度数。但是，位于赤道上的陆地并不多，上述构想对于很多研究人员而言并不可行。

太阳在经度方向的变化是以天为周期的，每天变化180 度；而在纬度方向的变化是以年为周期的，一年变化±23.45 度。对太阳高度角和方位角的测量在天文科学、航空、航海中用途很大。对某一地区当前太阳角度的传统测量方法为“立竿见影法”，即在有太阳的地上竖一根杆子，测出杆子的高度和影子的长度，高度除以长度得到的数值就是太阳当前的高度角的正切值，影子的远杆端点到正南方向的垂线长度除以杆影的长度就是当前太阳方位角的余弦值。目前天文、航空、航海领域中对太阳角度的测量仪器也大都是应用物体在太阳光下的影子来进行测量的。然而，杆子或者呈影物体的高度越小其测量和计算误差就会越大，这就要求测量时所用的呈影杆要在合理的范围内达到足够长，这样的仪器在测量和携带式必然带来不必要的麻烦。

发明内容

根据以上不足，本发明提供一种测量精确、结构简单的太阳方位角测量装置。

为实现上述目的，本发明太阳方位角测量装置，其特征在于，包括控制器、显示模块、驱动模块、方位角调节电机、高度角调节电机、限位开关、按键、光电编码器、电源模块、工作指示灯、风速传感器、光电传感器、信号处理模块和A/D转换模块，所述控制器上设有存储器和嵌入式操作系统，所述显示模块、驱动模块和工作指示灯都与控制器连接，所述方位角调节电机和高度角调节电机都与驱动模块连接，所述限位开关、按键、光电编码器、电源模块和A/D转换模块都与控制器连接，所述信号处理模块和A/D转换模块连接，所述风速传感器和光电传感器都与信号处理模块连接。

作为优选，所述的光电编码器分别安装在方位角调节电机和高度角调节电机上，用于精确测量转动角度。

作为优选，所述的显示模块用于实时显示太阳高度角、方位角、当地经纬度及时间。

本发明有益效果为：结构简单，易于实现，可以快速、准确地测量出当前位置的太阳高度角和方位角。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记说明：

1-控制器，2-显示模块，3-驱动模块，4-方位角调节电机，5-高度角调节电机，6-限位开关，7-按键，8-光电编码器，9-电源模块，10-工作指示灯，11-风速传感器，12-光电传感器，13-信号处理模块，14-A/D转换模块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

实施例，见附图1，一种太阳方位角测量装置，其特征在于，包括控制器1、显示模块2、驱动模块3、方位角调节电机4、高度角调节电机5、限位开关6、按键7、光电编码器8、电源模块9、工作指示灯10、风速传感器11、光电传感器12、信号处理模块13和A/D转换模块14，所述控制器1上设有存储器和嵌入式操作系统，所述显示模块2、驱动模块3和工作指示灯10都与控制器1连接，所述方位角调节电机4和高度角调节电机5都与驱动模块3连接，所述限位开关6、按键7、光电编码器8、电源模块9和A/D转换模块14都与控制器1连接，所述信号处理模块13和A/D转换模块14连接，所述风速传感器11和光电传感器12都与信号处理模块13连接。

优选的，所述的光电编码器8分别安装在方位角调节电机4和高度角调节电机5上，用于精确测量转动角度。

优选的，所述的显示模块2用于实时显示太阳高度角、方位角、当地经纬度及时间。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。