導(dǎo)語：計算機代替天文定位論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：利用計算機完成天文定位中的太陽赤經(jīng)、赤緯、太陽格林時角、春分點格林時角、測者地方時角的計算。

關(guān)鍵詞：天文定位太陽赤經(jīng)太陽赤緯太陽格林時角

近年來，電子導(dǎo)航系統(tǒng)不斷發(fā)展，特別是GPS導(dǎo)航儀的普及，使得船舶駕駛?cè)藛T不重視天文定位。但是，天文導(dǎo)航有其獨特的優(yōu)越性:設(shè)備簡單、可靠，觀測的目標(biāo)是自然天體而不受人為控制，不發(fā)射任何聲、光和電波而具有隱蔽性等。因此，船舶駕駛員適任證書評估考試中仍然考核天文定位和天測羅經(jīng)差，這些內(nèi)容包含在天文導(dǎo)航中。但是，天文計算內(nèi)容繁瑣、勞動量大、容易出現(xiàn)錯誤。為了解決這些問題，用計算機實現(xiàn)天文定位就成為必然。以前的天文定位是用六分儀觀測數(shù)據(jù)，然后查表、計算得出船位，這樣費時費力。而現(xiàn)在我們可以通過射電六分儀準(zhǔn)確快速的觀測天體高度，然后通過計算機計算得出船位。整個過程在一分鐘之內(nèi)完成，可以說是實現(xiàn)了時時定位。

射電六分儀它工作在微波波段，自動跟蹤太陽、月球或人造衛(wèi)星，把天體（或人造衛(wèi)星）地平坐標(biāo)數(shù)據(jù)連同時間信息輸入電子計算機，處理后給出船只或飛機所在地的地理位置。射電六分儀觀測不受云霧甚至暴風(fēng)雪的影響，因此可以全天候工作。假如在戰(zhàn)爭期間為了不發(fā)射信號，我們可以把射電六分儀換成普通六分儀，雖然操作需要人工，但也并不復(fù)雜。例如：應(yīng)用太陽中天高度求緯度，在太陽中天時間，前后只需一分鐘就可以測得太陽的高度，把數(shù)值輸入計算機后馬上得出測者的緯度，前后所需時間最多兩分鐘。

傳統(tǒng)天文定位費時費力的關(guān)鍵是查表和計算。計算可以輕松的通過計算機來實現(xiàn)，天文定位要實現(xiàn)計算機化，查表求天文數(shù)據(jù)就成為關(guān)鍵。下面主要介紹如何利用計算機求取天文數(shù)據(jù)來代替查表。

一、時間計算

1.求出儒略日J(rèn)D

即JD=367*YEAR-INT（7*（YEAR+INT（（MONTH+9）/12））/4）+INT（275*MONTH/9）+DATE+1721013.5+GMT/24

其中：YEAR——年數(shù)（如2006）；

MONTH——月數(shù)（如10）；

DATE——日期（如16）；

GMT——世界時（如21）；

INT——取整數(shù)。

2.從J2000.0起算的儒略世紀(jì)數(shù)T

T=（JD-2451545.0）/36525

二、太陽平均軌道根數(shù)

1.太陽赤道偏心率

es=0.016708617-0.00004204*T-0.0000001236*T2

2.太陽平均平近點角

MS0=357°31′39˝.804+（99r+359°03′01˝.224）*T-0˝.577*T2-0˝.012*T3

3.平黃赤交角ε0

ε0=23°26′21˝.448-46˝.815*T-0˝.00059*T2+0˝.001813*T3

4.白道升交點的平黃經(jīng)Ωn

Ωn=125°02′40˝.28-(5r+134°08′10˝.539)*T+7˝.455*T2+0˝.008*T3

5.對于當(dāng)天平春分點的太陽幾何平黃經(jīng)Ls0

Ls0=280°27′57˝.85+（100r+0°46′11˝.27）*T+1˝.089*T2

其中1r=360°=1296000˝

三、其他所需的天體軌道根數(shù)

1.日月距角D

D=277°51′01˝.307+（1236r+307°06′41˝.328）*T-6˝.891*T2+0˝.011*T3

2.金星的平近點角Mv

Mv=50°24′57˝.937+(162r+197°48′38˝.915)*T+4˝.98*T2+0˝.019*T3

3.火星的平近點角Mm

Mm=19°22′22˝.947+(53r+59°51′19˝.55)*T+0˝.6331*T2+0˝.0009*T3

四、太陽軌道根數(shù)的改正

1.太陽平近點角的攝動改正ΔMs

ΔMs=6˝.4*sin(251°.4+20°.2*T)+1˝.9*sin(207°.5+150°.3*T)

2.黃赤交角章動改正Δε

Δε=9˝.2*cosΩn

3.太陽黃經(jīng)章動改正ΔΦ

ΔΦ=-17˝.2*sinΩn

4.中心差v

v=(2es-(es)3/4)sinMS+(5(es)2/4-11(es)4/24)sin2MS+13(es)3sin(3MS)/12+103(es)4sin(4MS)/96

5.太陽平黃經(jīng)的主要攝動項

（1）長周期項

ΔLL=6˝.4*sin（251°.4+20°.2T）+1˝.9*sin（207°.5+150°.3T）

（2）月亮攝動項

ΔLN=6˝.6*sinD

（3）大行星主要攝動項

ΔLP=5˝.5*cos（148°.3+2Mv-2MS）+4˝.8cos(299.1+Mv-MS)+2˝.0cos(343°.9-2Mv+2MS)

6.太陽黃經(jīng)光行差的改正

ΔLg=-20˝.4955/rs

其中太陽向徑rs=1.00000101778*(1-(es)2)/(1+es*cosf)

太陽真近點角f=MSs+v

五、太陽軌道參數(shù)

1.太陽平近點角

MSs=MS0+ΔMS

2.黃赤交角

ε=ε0+Δε

3.太陽視黃經(jīng)

λs=Ls0+ΔΦ+v+ΔLL+ΔLN+ΔLP+ΔLg

六、太陽赤道視坐標(biāo)

由于太陽的黃緯很小，幾乎為零，因此可以采用球面直角三角形公式直接將太陽視黃經(jīng)轉(zhuǎn)換為視赤經(jīng)和視赤緯。

1.太陽赤經(jīng)RA=arctan(cosεtanλs)

2.太陽赤緯Dec=arcsin(sinεsinλs)

其中：當(dāng)cosλs<0時，太陽向徑rs=-1.00000101778*(1-(es)2)/(1+es*cosf)

七、春分點格林時角GHAγ

GHAγ=100.075+0.985647348*（JD-2400000.5-GMT/24-33282）+15.04107GMT

八、太陽格林時角GHA⊙

GHA⊙=GHAγ-RA

九、太陽地方時角LHA

LHA=GHA⊙+λ（E）或LHA=GHA⊙-λ（W）

這樣太陽赤經(jīng)、赤緯、太陽格林時角、春分點格林時角、測者地方時角都已經(jīng)求出。把以上過程編寫成計算機程序的話，只需輸入年、月、日、世界時，我們馬上可以求得天文定位中所需的各項數(shù)據(jù)，前后不用一分鐘。本人經(jīng)過以上數(shù)據(jù)編程,得出的軟件(本軟件為山東省交通廳科研項目),經(jīng)檢驗和天文歷數(shù)據(jù)相差為秒級,由此可見計算機計算完全可以代替天文歷.另外這些數(shù)據(jù)再加上天文定位的公式,經(jīng)過計算機的編程處理,可以快速的得出船位。