一种大气层倾斜的测量方法

YNAO OpenIR > 天体测量技术及应用研究组

	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
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL201310449620.9
申请号	CN201310449620.9
	2013-09-28
申请日期	2013-09-28
公开（公告）号	CN103512555A ; CN103512555B
公开日期	2014-01-15
IPC 分类号	G01C9/00
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2015-08-05
学科领域	天文学
产权排序	1
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。
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。
语种	中文
专利代理人	陈左
代理机构	昆明正原专利商标代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/11993
专题	天体测量技术及应用研究组
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
第一作者单位	中国科学院云南天文台
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.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN103512555A-一种大气层倾斜（1417KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN103512555B-一种大气层倾斜（1357KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文