YNAO OpenIR  > 天体测量及应用研究组
一种大气层倾斜的测量方法
陈林飞; 杨磊; 程向明; 张益恭; 苏婕; 王建成; 冒蔚; 铁琼仙
2013-09-28
专利权人中国科学院云南天文台
公开日期2014-01-15
授权国家中国
专利类型发明
摘要一种大气层倾斜的测量方法,属于天体测量方法技术领域,解决了现有等高仪难于克服大气层倾斜的影响,观测精度低的问题,包括以下步骤:分别在天顶距为30°和55°的等高圈内,选取若干颗恒星作为待测恒星进行观测,将观测值之间代入下两式中,解算出,,和、、:;;将上述、、和、、代入下两式中,分别解算出大气等密度层沿南北方向和东西方向的倾斜量、:?;。本发明通过在两个不同天顶距的等高圈上进行观测,从而检测出大气层倾斜的量值和方向,提高了等高仪观测精度。
授权日期2015-08-05
分类号G01C9/00
主权项1.一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:在天顶距为30°的等高圈内,选取若干颗恒星作为待测恒星进行观 测,将待测恒星各观测值之间代入如公式1所示的回归模型中,用最小二乘法解 算出未知数x30,y30,dz30: 公式1: 上式中的A为从北点向东量度的待测恒星的观测方位角; 为观测站的近似的纬度采用值; TC为待测恒星过等高圈的观测记录时刻; T0为待测恒星过等高圈的计算时刻; AR为大气折射级数模型的首项系数; z为待测恒星的视天顶距; v为观测随机误差产生的残差; 步骤2:在天顶距为55°的等高圈内,选取若干颗恒星作为待测恒星进行观 测,将待测恒星各观测值之间代入如公式2所示的回归模型中,用最小二乘法解 算出未知数x55、y55、dz55: 公式2: 为观测站的近似的纬度采用值; z为待测恒星的视天顶距; 步骤3:将上述x30、y30、dz30和x55、y55、dz55代入下述公式3和公式4 中,解算出Δzn和Δze: 公式3:Δzs=-(x55cos255°-x30cos230°)×206265/AR; 公式4:Δzn=-(y55cos255°-y30cos230°)×206265/AR; 上述Δzn为由气象变化引起的大气等密度层沿南北方向的倾斜量,如果大气 等密度层向北倾斜,Δzn为正值,如果大气等密度层向南倾斜,则Δzn为负值; Δze为由气象变化引起的大气等密度层沿东西方向的倾斜量,如果大气等密 度层向东倾斜,Δze为正值,如果大气等密度层向西倾斜,则Δze为负值。 2.根据权利要求1所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于: 所述步骤1中选取的待测恒星,以及步骤2中选取的待测恒星,均为亮于 6.5等的恒星; 所述AR为60角秒。 3.根据权利要求2所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于: 所述步骤1中选取的待测恒星的数量,以及步骤2中选取的待测恒星的数 量,均为20颗。 4.根据权利要求1、2或3所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在 于: 所述步骤1中对待测恒星的观测,以及步骤2中对待测恒星的观测,均通 过新型等高仪来完成; 所述新型等高仪,包括一架呈水平方向放置的反射望远镜,所述反射望远镜 包括镜体(13),镜体(13)内安装有主镜(2)和副镜(3),主镜(2)为凹面 镜,副镜(3)为凸面镜; 位于副镜(3)后端的镜体(13)内安装有支架(20); 位于反射望远镜的光轴之上的支架(20)上沿水平方向依次安装有第一反射 镜(8)和第二反射镜(10),其中第一反射镜(8)位于第二反射镜(10)和副 镜(3)之间,第一反射镜(8)的法线相对于水平方向偏上30°.0,第二反射镜 (10)的法线相对于水平方向偏下30°.0,第一反射镜(8)设置于经过反射望远 镜的光轴的竖直平面的一侧,第二反射镜(10)设置于经过反射望远镜的光轴的 竖直平面的另一侧; 位于反射望远镜的光轴之下的支架(20)上沿水平方向依次安装有第三反射 镜(9)和第四反射镜(11),其中第三反射镜(9)位于第四反射镜(11)和副 镜(3)之间,其中第三反射镜(9)的法线相对于水平方向偏上17°.5,第四反 射镜(11)的法线相对于水平方向偏下17°.5,第三反射镜(9)设置于经过反射 望远镜的光轴的竖直平面的一侧,第四反射镜(11)设置于经过反射望远镜的光 轴的竖直平面的另一侧; 位于第一反射镜(8)和副镜(3)之间的镜体(13)的顶部设置有第一入射 窗(7); 位于第三反射镜(9)和副镜(3)之间的镜体(13)的顶部设置有第二入射 窗(5); 位于第二反射镜(10)和第四反射镜(11)下方的镜体(13)内安装有水银 盘(12); 其中第一反射镜(8)和第二反射镜(10)用于步骤1中对天顶距为30°的 等高圈内的待测恒星的观测; 第三反射镜(9)位于第四反射镜(11)用于步骤2中对天顶距为55°的等 高圈内的待测恒星的观测。 5.根据权利要求4所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于,其特 征在于: 所述主镜(2)前面的镜体(13)内安装有数码相机(1); 所述镜体(13)下方设置有底盘(15),镜体(13)和底盘(15)之间安装 有轴承(14); 所述底盘(15)的旋转中心处设置有电机(17),电机(17)的输出轴与传 动轴(16)连接,传动轴(16)与镜体(13)连接; 所述底盘(15)下方设置有基墩(19),底盘(15)和基墩(19)之间安装 有支撑座(18)。 6.根据权利要求5所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于: 所述主镜(2)和副镜(3)之间设置有光栏(25),光栏(25)上设置有均 呈圆孔状的第一通光孔径(21)、第二通光孔径(22)、第三通光孔径(23)和第 四通光孔径(24),其中第一通光孔径(21)与第一反射镜(8)相对应,第二通 光孔径(22)与第二反射镜(10)相对应,第三通光孔径(23)与第三反射镜(9) 相对应,第四通光孔径(24)与第四反射镜(11)相对应。 7.根据权利要求6所述的一种大气层倾斜的测量方法,其特征在于: 所述主镜(2)的有效口径为300毫米,焦距为3米; 所述副镜(3)的口径为100毫米; 所述第一反射镜(8)长18厘米,宽15厘米; 所述第二反射镜(10)长18厘米,宽15厘米; 所述第三反射镜(9)长16厘米,宽15厘米; 所述第四反射镜(11)长16厘米,宽15厘米; 所述第一通光孔径(21)、第二通光孔径(22)、第三通光孔径(23)和第四 通光孔径(24)的直径均小于等于124毫米; 所述水银盘(12)为一个呈倒置的四棱台状的槽体,水银盘(12)中的水银 面长30厘米、宽16厘米,水银盘(12)的底部长20厘米、宽6厘米,水银深 度为1.2毫米。
专利号ZL201310449620.9
语种中文
申请号CN201310449620.9
公开(公告)号CN103512555A ; CN103512555B
文献类型专利
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/11993
专题天体测量及应用研究组
作者单位中国科学院云南天文台 ,云南省昆明市东郊凤凰山羊方凹369号
推荐引用方式
GB/T 7714
陈林飞,杨磊,程向明,等. 一种大气层倾斜的测量方法. ZL201310449620.9[P]. 2013-09-28.
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CN103512555A-一种大气层倾斜(1417KB)专利 开放获取CC BY-NC-SA请求全文
CN103512555B-一种大气层倾斜(1357KB)专利 开放获取CC BY-NC-SA请求全文
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