关键词:
天文航海定位
单片机技术
鱼眼镜头
误差分析
摘要:
天文航海定位,是利用星体方位坐标来定位船位坐标的一门技术。天文定位系统不依靠GPS等定位系统,也不受电磁系统的干扰,定位精度和GPS定位基本一致,误差范围很小,所以现在被广泛应用在航海定位中。本文采用单片机技术和天文技术相结合的方式使整个定位系统自动化,加快定位速度,提高定位精度,用数值法替代了传统的作图法。利用鱼眼镜头的广泛拍摄视角得到同一时间多颗星体方位,比传统的六分仪测星高度更加方便,更加准确。弥补了六分仪不能在同一时间测量多颗星体方位的缺陷。最后将上述技术结合在一起编制天文航海定位计算器,其操作简单,方便携带,能快速实现船位确定。本文分析了六分仪在航海定位时的优点及不足,在考虑其缺陷后,提出了用鱼眼镜头测定星体方位的方法。介绍了鱼眼镜头的测量原理,及鱼眼镜头测星定位的两种方法。并通过实验验证其可靠性。同时分析了鱼眼镜头在海上测星定位时候可能会引起的误差并进行修正。对数据库内容进行了介绍,将近几年的星体数据进行对比,并将数据应用到航海定位中,通过船舶定位精度对比看出数据库更新的重要性。最后,介绍单天体、双天体、三天体定位的计算方法,并进行了实时船舶定位验证。通过与GPS定位的对比,分析其精度和误差范围。航海定位不能完全的依赖卫星导航定位系统,像GPS一样的卫星定位系统一旦出现故障,船在海上失去位置坐标后果是不堪设想的。因此海上航行时,必须掌握一门技术来确保GPS故障之后船舶依然有一个精确的定位。而天文航海定位正是这种海上必需掌握方法。