发明名称 |
一种基于倾斜基面光电跟踪测量设备的快速高精度引导方法 |
摘要 |
一种基于倾斜基面光电跟踪测量设备的快速高精度引导方法,实现对倾斜基面光电跟踪测量设备的高精度引导,光电跟踪测量设备对某颗恒星的测量值为方位A和俯仰E,由A和E计算出重力线与设备垂直轴平行的地球表面处的经度λ和纬度<img file="dda00002126036800011.GIF" wi="55" he="53" />由站址位置的重力线与经度λ、纬度<img file="dda00002126036800012.GIF" wi="34" he="40" />处的重力线的位置关系,得到大斜度基面的倾斜方向与倾斜角度,进而求得目标在倾斜甚而光电跟踪测量设备上的测量值,经系统误差修正后实现高精度引导。 |
申请公布号 |
CN102865853A |
申请公布日期 |
2013.01.09 |
申请号 |
CN201210334552.7 |
申请日期 |
2012.09.11 |
申请人 |
中国科学院光电技术研究所 |
发明人 |
刘兴法;杜俊峰;温正明;扈宏毅;包启亮 |
分类号 |
G01C9/00(2006.01)I;G01C1/00(2006.01)I |
主分类号 |
G01C9/00(2006.01)I |
代理机构 |
北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 |
代理人 |
成金玉;贾玉忠 |
主权项 |
1.一种基于倾斜基面光电跟踪测量设备的快速高精度引导方法,其特征在于实现步骤如下:(1)由倾斜基面光电跟踪测量设备测量某一恒星的位置,所述位置包括方位角A和俯仰角E;(2)计算重力线与光电跟踪测量设备垂直轴平行的地球表面处的经度λ和纬度<img file="FDA00002126036500011.GIF" wi="59" he="39" /><maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>λ</mi><mo>=</mo><mi>arcsin</mi><mfrac><mrow><mi>cos</mi><mi>E</mi><mi>sin</mi><mi>A</mi></mrow><mrow><mi>cos</mi><mi>δ</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><msub><mi>S</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mi>D</mi><mo>-</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>μ</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>α</mi></mrow></math>]]></maths><img file="FDA00002126036500013.GIF" wi="1108" he="275" />α与δ表示恒星的视赤经和视赤纬,t表示测量时恒星对应的时角,S<sub>0</sub>表示世界时零时的真恒星时,D表示观测时刻的北京标准时,μ=0.00273791表示民用时化恒星时的改正系数;(3)倾斜基面倾斜角度与倾斜方向的确定如果知道站址的经度λ<sub>0</sub>与纬度<img file="FDA00002126036500014.GIF" wi="76" he="43" />则地球表面的经度λ和纬度<img file="FDA00002126036500015.GIF" wi="35" he="39" />处与站址的经度λ<sub>0</sub>与纬度<img file="FDA00002126036500016.GIF" wi="49" he="43" />处重力线间的夹角即为倾斜基面倾斜角度α:<img file="FDA00002126036500017.GIF" wi="1482" he="133" />地球表面的经度λ和纬度<img file="FDA00002126036500018.GIF" wi="35" he="39" />处与站址的经度λ<sub>0</sub>与纬度<img file="FDA00002126036500019.GIF" wi="48" he="42" />处重力线的相对方向即为倾斜基面的倾斜方向,正北偏东的角度为:<img file="FDA000021260365000110.GIF" wi="1054" he="252" />(4)在站址位置,同一颗恒星相对水平面位置方位角A<sub>0</sub>,俯仰角E<sub>0</sub>与相对倾斜基面位置方位角A′,俯仰角E′均以大地北为方位零位,视轴与基面平行时为俯仰零位;A<sub>0</sub>,E<sub>0</sub>与A′,E′之间的关系:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><mi>tan</mi><mrow><mo>(</mo><msup><mi>A</mi><mo>′</mo></msup><mo>-</mo><mi>θ</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>cos</mi><msub><mi>E</mi><mn>0</mn></msub><mi>sin</mi><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mi>cos</mi><mi>θ</mi><mo>-</mo><mi>cos</mi><msub><mi>E</mi><mn>0</mn></msub><mi>cos</mi><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mi>sin</mi><mi>θ</mi></mrow><mrow><mi>cos</mi><msub><mi>E</mi><mn>0</mn></msub><mi>sin</mi><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mi>cos</mi><mi></mi><mi>α</mi><mi>sin</mi><mi>θ</mi><mo>+</mo><mi>cos</mi><msub><mi>E</mi><mn>0</mn></msub><mi>cos</mi><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mi>cos</mi><mi></mi><mi>α</mi><mi>cos</mi><mi>θ</mi><mo>-</mo><msub><mrow><mi>sin</mi><mi>E</mi></mrow><mn>0</mn></msub><mi>sinα</mi></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>x′=cosE<sub>0</sub>sinA<sub>0</sub>cosθ-cosE<sub>0</sub>cosA<sub>0</sub>sinθy′=cosE<sub>0</sub>sinA<sub>0</sub>cosαsinθ+cosE<sub>0</sub>cosA<sub>0</sub>cosαcosθ-sinE<sub>0</sub>sinα<img file="FDA00002126036500021.GIF" wi="986" he="465" />E′=arcsin(cosE<sub>0</sub>sinA<sub>0</sub>sinαsinθ+cosE<sub>0</sub>cosA<sub>0</sub>sinαcosθ+sinE<sub>0</sub>cosα)mod(x,y)表示x对y求余;(5)通过恒星表获得恒星相对站址的A<sub>0</sub>,E<sub>0</sub>,进而求得A′,E′作为倾斜基面上光电跟踪测量设备的引导值,A,E为光电跟踪测量设备的测量值,即方位角和俯仰角,通过系统误差修正方法对设备进行系统误差修正;(6)当用被测目标位置引导光电跟踪测量设备时,把A<sub>0</sub>,E<sub>0</sub>转换为A′,E′,再经系统误差修正后,作为倾斜基面光电跟踪测量设备的指向位置,即实现了对倾斜基面上光电跟踪测量设备的高精度引导,从而实现了对目标的高精度测量。 |
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