專(zhuān)利名稱(chēng)：星體距離的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種星體距離的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
宇宙的尺度大小是天文學(xué)幾百年來(lái)的研究課題，科學(xué)家使用多種方法進(jìn)行測(cè)量，
有使用造父周光關(guān)系測(cè)距法、光譜測(cè)量法、三角視差法，但天空中沒(méi)有參照物作依據(jù)，測(cè)量
出的距離準(zhǔn)確性只有天知道，每一次的測(cè)量結(jié)果都不同，不能準(zhǔn)確地記錄每一顆恒星的距
離，宇宙航天空間探索就沒(méi)有了依據(jù)，星球的準(zhǔn)確測(cè)量就成了天文學(xué)的世界難題。 現(xiàn)在天文學(xué)對(duì)星球距離測(cè)量都是使用三角形視差的方法，也就是先對(duì)恒星的角度
進(jìn)行測(cè)量記錄，等到6個(gè)月后再對(duì)恒星的角度進(jìn)行第二次，測(cè)量記錄，用前后兩次角度的差
距，用一個(gè)天文單位做三角型的底線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算星球的距離，前后兩次角度的差距，l秒角星
球的距離就是3. 2616光年，計(jì)算出星球的距離大部分都在幾十光年到幾十萬(wàn)光年，而且每
一次測(cè)量的距離都不一樣，現(xiàn)在測(cè)量到星球的距離還不斷遠(yuǎn)離地球，就有了宇宙膨脹，宇宙
大爆炸的新說(shuō)法，不能測(cè)量不到星球距離就說(shuō)星球移動(dòng)。另外，星球距離測(cè)量，是航天空間
探索的笫一個(gè)程序，要按星球的距離設(shè)計(jì)飛行器的動(dòng)力構(gòu)造，要按星球的距離裝載能源，星
球距離測(cè)量的精確度，關(guān)系到宇宙空間探索的發(fā)展。沒(méi)有星球距離的依據(jù)，宇航空間探索就
無(wú)處入手。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種測(cè)量精確度高的星體距離的測(cè)量方法，以克服現(xiàn)有技 術(shù)中的不足之處。 按此目的設(shè)計(jì)的一種星體距離的測(cè)量方法，包括設(shè)置有對(duì)星體角度測(cè)量的角 度測(cè)量?jī)x，其特征是在地球表面同一子午線(xiàn)上選取兩個(gè)相隔一定緯度并分別設(shè)置有第 一、第二角度測(cè)量?jī)x的第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)；兩測(cè)量點(diǎn)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)同一星體，并記錄 測(cè)量角度，計(jì)算出兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差；通過(guò)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差減去兩個(gè)測(cè) 量點(diǎn)距離的緯度差得出星體的放射角；以地球的半徑作為基數(shù)，推算出1秒角差距= 360X60X60 + 2 Ji X6350千米=1.309. 778. 457千米，最后將1秒角差距除以星體的放射 角角度得出被測(cè)量星星到地心的距離。 上述兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔地球每秒角的整數(shù)倍數(shù)。兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔地球每秒角的倍 數(shù)，不宜相隔太遠(yuǎn)方便分辨每顆星星，和聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，這一種測(cè)量方法是在同一時(shí) 間，以星光的放射線(xiàn)作星球的三角形，以地球半徑作三角形底邊長(zhǎng)度，就是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的 三角形，解決了以前角度測(cè)量只有一條直線(xiàn)，用兩條不同時(shí)間測(cè)量的直線(xiàn)合并成的三角形， 兩條直線(xiàn)會(huì)重疊成一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的長(zhǎng)度是無(wú)限的，計(jì)算出星球的距離也是無(wú)限的，所以一 直都不能測(cè)量出各星球的真實(shí)距離。 上述第一測(cè)量點(diǎn)把星光角度測(cè)量記錄，同時(shí)，第二測(cè)量點(diǎn)把角度測(cè)量?jī)x的角度調(diào) 回兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔的緯度，這時(shí)兩臺(tái)角度測(cè)量?jī)x成了平行線(xiàn)，再擺動(dòng)測(cè)量角度產(chǎn)生的就是該星體的放射角。第二測(cè)量點(diǎn)調(diào)回兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔的緯度及再擺動(dòng)測(cè)量角度就相當(dāng)于通過(guò)
兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差減去兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離的緯度差得出星體的放射角。 本發(fā)明利用圓形和三角形的角度變化規(guī)律，以地球的角差距和星光的角差距，相
互之間的變化規(guī)律，用兩臺(tái)角度測(cè)量?jī)x與星球產(chǎn)生的三角形，和地球內(nèi)部與地面兩臺(tái)角度
測(cè)量?jī)x產(chǎn)生的三角形，計(jì)算出星球的角差距和地球內(nèi)部的角差距，利用星球的角差距，等于
地球內(nèi)部的角差距的規(guī)律，以星球與地球中心點(diǎn)半徑的三角形，和地球中心點(diǎn)至地球表面
的三角形作為依據(jù)，地球的角度以地球半徑作三角形的等腰邊長(zhǎng)度，星球角度以地球半徑
作三角形的底邊長(zhǎng)度，利用地球內(nèi)部三角形可測(cè)量條件，解決星球三角形不可測(cè)量的難題，
是最理想的星球距離的測(cè)量方法，就可以準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)算出星球到地球中心點(diǎn)的距離。最后
將1秒角差距除以視角差距得出被測(cè)量星星到地心的距離。本發(fā)明可在當(dāng)晚即時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算
出星球的實(shí)際距離，并登記入冊(cè)，作為航天空間探索必須的數(shù)據(jù)，免除6個(gè)月后對(duì)星星分辨
的麻煩。利用星球的角差距，等于地球內(nèi)部的角差距的規(guī)律，有星球與地球中心點(diǎn)半徑的三
角形，和地球中心點(diǎn)至地球表面的三角形作為依據(jù)，是最準(zhǔn)確的星球距離測(cè)量方法。本星球
距離測(cè)量方法最大的測(cè)量角度45度，距離地球中心點(diǎn)8953. 5千米，距離地面高度2603. 5
千米，最小的測(cè)量角度大于O度，距離地球中心點(diǎn)長(zhǎng)度無(wú)限。 這是一種創(chuàng)新的測(cè)量方法，以地球中心點(diǎn)的放射性角度與星星光點(diǎn)的放射性角度 結(jié)合形成的三角形，以地球的半徑作為兩個(gè)三角形的基數(shù)，用秒差距這種最古老的，同時(shí)也 是最準(zhǔn)確的測(cè)量星星距離的方法。它是建立在三角視差距的基礎(chǔ)上的。適宜任何種類(lèi)的星 球距離測(cè)量。快捷準(zhǔn)確把各星球距離測(cè)量出來(lái)，并登記入冊(cè)，作為航天空間探索必須的數(shù) 據(jù)，解決不能準(zhǔn)確測(cè)量星球距離的世界難題，讓人類(lèi)達(dá)到星際來(lái)往的目標(biāo)。


圖1為本發(fā)明星光對(duì)地球表面照射及地心到地球表面放射線(xiàn)模擬圖。
圖2為本發(fā)明一測(cè)量例子模擬圖。
圖3為圖2另一測(cè)量方案模擬圖。
圖4為本發(fā)明另一測(cè)量例子模擬圖。
圖5為本發(fā)明又一測(cè)量例子模擬圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 參見(jiàn)圖1，要準(zhǔn)確測(cè)量星球的距離，就要從星光A的傳遞進(jìn)行分析，光的傳遞是由 發(fā)光點(diǎn)向四面八方發(fā)射的，就形成了放射角，在地球上能看見(jiàn)星光的位置，都與星光形成一 條直線(xiàn)，天空上每一顆星星的光線(xiàn)，都幅射到地球的半圓球范圍上，隨著地球自轉(zhuǎn)幅射整個(gè) 地球。在不同的位置測(cè)量出星光的角度都不同，星光幅射到地球的半圓球范圍，地球必有一 個(gè)點(diǎn)與星星垂直，有兩個(gè)點(diǎn)在水平線(xiàn)上，這就是星光的放射角度。地球本身也有放射角，由 地球的中心點(diǎn)0放射到地球表面每一個(gè)位置，地球上每一個(gè)點(diǎn)都垂直于地球中心點(diǎn)，這就 是地心吸力的方向，星光的放射線(xiàn)和地球中心的放射線(xiàn)，都在地球表面成了交接點(diǎn)，沿著地 球的子午線(xiàn)切成剖面，就可以看到星光的放射線(xiàn)和地球中心的放射線(xiàn)的交接規(guī)律。地球本 身就是一個(gè)巨形的量角器，刻度遍布整個(gè)地球，是最理想最方便的角度測(cè)量工具。
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現(xiàn)在天文學(xué)對(duì)星球距離測(cè)量都是使用三角形視差的方法，這是一種最古老又最有 依據(jù)的距離測(cè)量方法，從(圖一)可以看到地球中心有一條直線(xiàn)通往星光，兩側(cè)有兩條直線(xiàn) 在地平線(xiàn)上，地平線(xiàn)與地球中心點(diǎn)是一個(gè)90度的直角，垂直線(xiàn)與任何一側(cè)地平線(xiàn)都可以構(gòu) 成一個(gè)三角形，任何星光在地球的半圓球范圍內(nèi)，都有各自的垂直點(diǎn)和水平點(diǎn)，利用在地球 內(nèi)部無(wú)數(shù)的放射線(xiàn)，與星光產(chǎn)生的三角形關(guān)糸，就可以計(jì)算出星光的放射角度，利用地球角 度可以測(cè)量的有利條件，就可以解決星球角度不可以測(cè)量的難題。 在地球上對(duì)星球進(jìn)行角度測(cè)量，只要找到星球的垂直點(diǎn)和水平點(diǎn)，利用在地球內(nèi) 部的放射線(xiàn)，就可以計(jì)算出星光的放射角度，星球的角度測(cè)量結(jié)果有著它的變化規(guī)律，星球 的角度在垂直點(diǎn)和水平點(diǎn)，相隔輕微的距離就可以產(chǎn)生，以后相隔多少度星球的測(cè)量角度， 就會(huì)隨著增加或減少了多少度，利用這一變化規(guī)律，只要對(duì)被測(cè)量星進(jìn)行一次角度測(cè)量，用 測(cè)量出的角度向南北兩個(gè)方向移動(dòng)共計(jì)90度，這兩個(gè)位置其中一點(diǎn)會(huì)與星球成一直線(xiàn)，另 一個(gè)點(diǎn)就成了相隔著地球半徑的平行線(xiàn)。 根據(jù)以上規(guī)律，總結(jié)出星體距離的測(cè)量方法，包括設(shè)置有對(duì)星體角度測(cè)量的角 度測(cè)量?jī)x，其特征是在地球表面同一子午線(xiàn)上選取兩個(gè)相隔一定緯度并分別設(shè)置有第 一、第二角度測(cè)量?jī)x的第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)；兩測(cè)量點(diǎn)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)同一星體，并記錄 測(cè)量角度，計(jì)算出兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差；通過(guò)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差減去兩個(gè)測(cè) 量點(diǎn)距離的緯度差得出星體的放射角；以地球的半徑作為基數(shù)，推算出1秒角差距= 360X60X60 + 2 ji X6350千米=1. 309. 778. 457千米(1分角差距=360X60 + 2 ji X6350 千米=21. 829. 641千米)，最后將1秒角差距除以星體的放射角得出被測(cè)量星星到地心的 距離。兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔地球每秒角的整數(shù)倍數(shù)。第一測(cè)量點(diǎn)把星光角度測(cè)量記錄，同時(shí)，第 二測(cè)量點(diǎn)把角度測(cè)量?jī)x的角度調(diào)回兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔的緯度，這時(shí)兩臺(tái)角度測(cè)量?jī)x成了平行 線(xiàn)，再擺動(dòng)測(cè)量角度產(chǎn)生的就是該星的放射角。 在地球上能看見(jiàn)的星星是180度角范圍，一顆星星只在一個(gè)方向，每顆星星測(cè)量 范圍小于90度，南半球能看見(jiàn)的星星，北半球有地區(qū)看不見(jiàn)；北半球能看見(jiàn)的星星，南半球 有地區(qū)看不見(jiàn)，星星在某地點(diǎn)垂直，必然在相隔90度的另外地方的地平線(xiàn)以下，星星在某 地點(diǎn)地平線(xiàn)上，必然在相隔90度的另外地方就不能垂直于地球中心點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖舉例說(shuō)明星體距離的測(cè)量方法的應(yīng)用 參見(jiàn)圖2，已經(jīng)測(cè)量北斗星(即圖2中B點(diǎn)處)在赤道地平線(xiàn)L4上0度，赤道地 平線(xiàn)是與地球中心點(diǎn)0垂直線(xiàn)成90度直角，就有了直角三角形的兩條邊長(zhǎng)線(xiàn)0C、 CB，剩下 一條邊線(xiàn)是由北斗星指向地球中心點(diǎn)的地心星體連線(xiàn)L3，就形成了一個(gè)完整的直角三角形 △ BCO，南北極中軸線(xiàn)L2與赤道地平線(xiàn)L4是兩條平行線(xiàn)，北斗星就不能垂直于北極點(diǎn)，如果 要垂直于北斗星必須移向南方，地心星體連線(xiàn)L3就會(huì)和南北極中軸線(xiàn)L2張開(kāi)角度，這個(gè)角 度就是地球中心點(diǎn)的放射角，地心星體連線(xiàn)和赤道地平線(xiàn)形成的交接角Z B，就是北斗星的 放射角。從圖2中可以看到同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)三角形和圓形與三角形的變化規(guī)律，地球中心點(diǎn) 的角差距等于北斗星的放射角。北斗星接近地球，地心星體連線(xiàn)L3與南北極中軸線(xiàn)L2和 赤道地平線(xiàn)L4的張開(kāi)角度都大；北斗星距離地球遠(yuǎn)，地心星體連線(xiàn)L3與南北極中軸線(xiàn)L2 和赤道地平線(xiàn)L4的張開(kāi)角度都小。地心星體連線(xiàn)L3與地球表面交點(diǎn)為01，01點(diǎn)地平線(xiàn)L5 與南北極中軸線(xiàn)L2相交，形成一個(gè)與直角三角形A BCO角度比例完全一樣的直角三角形。 圖2中Ll為赤道，C點(diǎn)為第一測(cè)量點(diǎn)，01為第二測(cè)量點(diǎn)。
或者，參見(jiàn)圖3，已經(jīng)測(cè)量北斗星(即圖3中B點(diǎn)處)在赤道地平線(xiàn)L4上0° ，赤 道地平線(xiàn)是與地球中心點(diǎn)0垂直線(xiàn)成直角，同樣赤道地平線(xiàn)是與地球南北極中軸線(xiàn)L2成兩 條平行線(xiàn)，相距著地球的半徑，與赤道的垂直線(xiàn)和北斗星垂直線(xiàn)就成了一個(gè)長(zhǎng)方形OJBC，從 北斗星到地球中心點(diǎn)畫(huà)出地心星體連線(xiàn)L3(即長(zhǎng)方形的對(duì)角線(xiàn))，就把長(zhǎng)方形切成兩個(gè)完 全一樣三角形，每一個(gè)三角形的三個(gè)內(nèi)角共計(jì)180° ，兩個(gè)三角形的角度是完全一樣的，把 每一個(gè)內(nèi)角的角度分別計(jì)算出來(lái)，Z CBO為北斗星的放射角，Z BOJ為地球中心的放射角， 同時(shí)，很明顯地看到，北斗星的放射角底線(xiàn)長(zhǎng)度就是地球的半徑，利用地球半徑可以測(cè)量的 條件，就可以解決北斗星的放射角不能測(cè)量的難題了，根據(jù)這方法就可以測(cè)量所有星球了， 依據(jù)是兩個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的直角三角形A BCO和A OJB。 參見(jiàn)圖4，在赤道上測(cè)量某星星(圖4中D點(diǎn)處)，該星星與地球中心點(diǎn)0的連線(xiàn) L7(連線(xiàn)L7與垂直赤道的赤道垂直線(xiàn)重合)同時(shí)垂直于第一測(cè)量點(diǎn)02的地平線(xiàn)和南北極 中軸線(xiàn)L2，即與北極點(diǎn)F的北極地平線(xiàn)L9成了兩條平行線(xiàn)，在北極點(diǎn)觀(guān)察不到該星，向南 方移動(dòng)，直至剛好觀(guān)看到星星，定下第二測(cè)量點(diǎn)E，E點(diǎn)地平線(xiàn)L6 —端指向星星處的D點(diǎn)，此 點(diǎn)與星星的連線(xiàn)L6與赤道圓周相切，地球中心點(diǎn)0到第二測(cè)量點(diǎn)的直線(xiàn)OE (地球半徑)垂 直E點(diǎn)地平線(xiàn)L6，就形成了一個(gè)完整的直角三角形A DE0，由于E點(diǎn)地平線(xiàn)L6與直線(xiàn)OE成 90度直角，根據(jù)三角形的定理，地平線(xiàn)移動(dòng)地球中心線(xiàn)與北極點(diǎn)軸線(xiàn)張開(kāi)角ZEOF，這個(gè)角 度就是地球中心點(diǎn)的角差距的角度，連線(xiàn)L7和E點(diǎn)地平線(xiàn)L6形成的交接角Z D，就是被測(cè) 量星的角差距的角度。E點(diǎn)是由F點(diǎn)向南移動(dòng)到E點(diǎn)處產(chǎn)生的。 從圖中可以看到同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)三角形(如圖4中ADE0和A0EK)和圓形與三角 形的變化規(guī)律，地球中心點(diǎn)的角差距角度等于被測(cè)量星的角差距角度。被測(cè)量星星近中心 點(diǎn)，和北極軸線(xiàn)張開(kāi)(ZDK0)角度就大；被測(cè)量星星遠(yuǎn)離中心點(diǎn)，和北極軸線(xiàn)張開(kāi)角度就 小；同樣，被測(cè)量星星近地平線(xiàn)(地平線(xiàn)指的是圖4中那條線(xiàn))和赤道垂直線(xiàn)的角度就大， 被測(cè)量星星遠(yuǎn)離地平線(xiàn)和赤道垂直線(xiàn)的角度就小，兩個(gè)三角形一齊產(chǎn)生變化，兩個(gè)三角形 的角度完全一樣。如圖4，地球的半徑是地球三角形、星球三角形的0E線(xiàn)，兩個(gè)三角形有著 緊密相連的關(guān)系，地球的半徑是星球真實(shí)距離重要依據(jù)。 參見(jiàn)圖5，在赤道上測(cè)量某星星(圖5中G點(diǎn)處)，該星星與地球中心點(diǎn)0的連線(xiàn) L10同時(shí)垂直于第一測(cè)量點(diǎn)03的地平線(xiàn)和南北極中軸線(xiàn)L2，即與南極點(diǎn)H的南極地平線(xiàn) Lll成了兩條平行線(xiàn)，在南極點(diǎn)觀(guān)察不到該星，向北方移動(dòng)，直至剛好觀(guān)看到星星，定下第二 測(cè)量點(diǎn)H，H點(diǎn)地平線(xiàn)L12 —端指向星星處的G點(diǎn)，此點(diǎn)與星星的連線(xiàn)L10與赤道圓周相切， 地球中心點(diǎn)0到第二測(cè)量點(diǎn)的直線(xiàn)0H(地球半徑)垂直H點(diǎn)地平線(xiàn)L12，就形成了一個(gè)完整 的直角三角形A GHO，由于H點(diǎn)地平線(xiàn)L12與直線(xiàn)OH成90度直角，根據(jù)三角形的定理，地 平線(xiàn)移動(dòng)地球中心線(xiàn)與南極點(diǎn)軸線(xiàn)張開(kāi)角Z HOI，這個(gè)角度就是地球中心點(diǎn)的放射角，連線(xiàn) L10和H點(diǎn)地平線(xiàn)L12形成的交接角Z G，就是被測(cè)量星的放射角。H點(diǎn)是由I點(diǎn)向北移動(dòng) 到H點(diǎn)處產(chǎn)生的。 根據(jù)圖2-圖5，顯示本星球距離測(cè)量方法，最大的測(cè)量角度45度，距離地球中心
點(diǎn)8953. 5千米，距離地面高度2603. 5千米，最小的測(cè)量角度大于0度，距離地球中心點(diǎn)長(zhǎng)
度無(wú)限。從兩張圖可以發(fā)現(xiàn)圓形與直角三角形的變化規(guī)律，利用地球內(nèi)部三角形可測(cè)量條
件，解決星球三角形不可測(cè)量的難題，是最理想的星球距離的測(cè)量方法。 星光距離地球近張開(kāi)的角度就大，星光距離地球遠(yuǎn)張開(kāi)的角度就小，張開(kāi)的角度就是地球的放射角，地球的放射角和星球的放射角完全一樣，就形成了兩個(gè)完整的三角形 了，地球的三角形地球半徑是兩條等邊長(zhǎng)度，星光的三角形底線(xiàn)長(zhǎng)度就是地球半徑的長(zhǎng)度， 根據(jù)地心三角形和星光三角形的密切關(guān)系，就可以準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)算出星球與地球中心點(diǎn)的距 離了。 在地球上測(cè)量星球的角度，每一個(gè)位置測(cè)量結(jié)果都不同，因?yàn)閮蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的
距離，在地球內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了角差距，要根據(jù)地球內(nèi)部角差距的變化來(lái)測(cè)量，在地面移動(dòng)31
米，地球內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了 1秒角差距，要測(cè)量星光的角度必須找到兩條平行線(xiàn)，其中一條平
行直線(xiàn)一端擺動(dòng)，與星光點(diǎn)形成交叉點(diǎn)，就成了三角形，所擺動(dòng)的角度就是這三角形的放射
角，也就是被測(cè)量星的放射角(通過(guò)這個(gè)放射角可以求出該星星的角差距)。 地球的放射角和星球的放射角都是直角三角形，由于角度很小可按等腰三角形計(jì)
算。大于io分角差距用直角三角形計(jì)算更準(zhǔn)確。 用此方法算得，1秒角差距=360X60X60 + 2 ji X6350千米=1， 309， 778， 457千 米=約8. 732個(gè)天文單位。 1分角差距=360X60 + 2X6350千米=21， 829， 641千米。不用天文單位。 參見(jiàn)圖l，對(duì)北斗星進(jìn)行測(cè)量，假設(shè)北斗星在赤道的地平線(xiàn)上0度，在北京測(cè)量是
北仰40° ，北京緯度39。 54'(以測(cè)量位置為準(zhǔn))根據(jù)圓形的角度變化規(guī)律，也就是測(cè)量點(diǎn)
向北移5(T就垂直于北斗星，北斗星的垂直點(diǎn)89。 54'，從而計(jì)出北斗星的放射角度和地
球內(nèi)部的放射角度都是6'放射角，用6'角差距計(jì)算北斗星的距離。 三角形的角度是地球赤道的角度是90度。 地球中心點(diǎn)角度是89度54分。 北斗星的放射角度就是90度-89度54分=6分角。 地球的放射角度就是90度-89度54分=6分角。 計(jì)算公式1"角差距=360X60X60 + 2 Ji X6350千米=1,309,778,457千米 "8. 732個(gè)天文單位，1，角差距=360X60 + 2 ji X6350千米=21， 829， 641千米。
北斗星到地球中心點(diǎn)距離=1'角差距/6 = 3， 638， 273. 5千米，北斗星距離地球 地面3， 631， 923. 5千米。 經(jīng)過(guò)多次反復(fù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在地球?qū)π乔蚪嵌葴y(cè)量，在地球上看見(jiàn)星星在北方向，星
星的垂直線(xiàn)就在北方向，星星的水平線(xiàn)就在南方向，反之在地球上看見(jiàn)星星在南方向，星星
的垂直線(xiàn)就在南方向，星星的水平線(xiàn)就在北方向，地球與星球的垂直線(xiàn)，就是星球到地球中
心點(diǎn)的一條直線(xiàn)，星球放射角的另一條直線(xiàn)緊靠著垂直線(xiàn)，在微小的角度下就會(huì)出現(xiàn)，星球
的放射角就已產(chǎn)生，以后測(cè)量?jī)x移動(dòng)多少度，測(cè)量結(jié)果就會(huì)減少多少度，直到星球在0度為
止，從地球與星球的垂直點(diǎn)，地面角度90度，減去星球在0度位置相距垂直點(diǎn)的地球諱度，
這就該星球的放射角，這就是在地球表面對(duì)星球角度測(cè)量的變化規(guī)律。 根據(jù)星球角度測(cè)量的變化規(guī)律，只要找到地球與星球的垂直線(xiàn)，或找到地球與星
球的水平線(xiàn)，就可以找到星球的放射角，只要在同一經(jīng)線(xiàn)上，設(shè)置兩個(gè)角度測(cè)量器，相隔地
球緯度的若干秒，兩個(gè)角度測(cè)量器在同一時(shí)間，對(duì)同一顆星角度測(cè)量。把測(cè)量角度記錄，就
可以計(jì)算出星球的放射角，用星球的放射角就可以計(jì)算出星球的距離。 如果星球直接垂直于其中一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，這一條就是地球中心點(diǎn)至星球的一條直 線(xiàn)，另一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量角度， 一定小于90度減兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔角度，星球的角差距就已
7產(chǎn)生，笫二測(cè)量點(diǎn)再移動(dòng)多少度，測(cè)量結(jié)果就會(huì)減少多少度，直到測(cè)量結(jié)果到0度為止，這時(shí)星球與地球水平線(xiàn)又是一條直線(xiàn)，就形成了有三條直線(xiàn)，有三個(gè)內(nèi)角的一個(gè)完整三角形，地球中心的角度是90度，地球垂直點(diǎn)相隔水平點(diǎn)的地球角度，就是地球中心點(diǎn)角度，是90度減地球水平線(xiàn)到垂直點(diǎn)的距離，三個(gè)內(nèi)角共180度，用兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)角度測(cè)量結(jié)果的差，減去兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相距的緯度，這就該星球的放射角。 設(shè)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離1'角，第一測(cè)量點(diǎn)測(cè)到該星角度是90° ，笫二測(cè)量點(diǎn)測(cè)到該星角度是89° 58'，根據(jù)星球角度測(cè)量的規(guī)律可知，笫二測(cè)量點(diǎn)移動(dòng)89。 58'緯度，該星就會(huì)在地平線(xiàn)上，測(cè)量角度是O度。 三角形的角度是地球中心點(diǎn)的角度是90。。
地球中心點(diǎn)角度是89。
58，+1，=89° 59，
該星球的放射角度是90° -89° 59' =1'。
地球的放射角度是90。
-89° 59' =1'。 如果星球直接與其中一個(gè)測(cè)量點(diǎn)成水平線(xiàn)，如北斗星這一條就是地球表面至星球的一條直線(xiàn)，與地球中心點(diǎn)成90°直角，赤道到地球中心點(diǎn)也是一條直線(xiàn)，另一個(gè)測(cè)量點(diǎn)星球的角差距就會(huì)產(chǎn)生，笫二測(cè)量點(diǎn)再移動(dòng)多少度，測(cè)量結(jié)果就會(huì)增加多少度，直到測(cè)量結(jié)果到90°為止，這時(shí)北斗星與地球中心點(diǎn)又是一條直線(xiàn)，就形成了有三條直線(xiàn)，有三個(gè)內(nèi)角的一個(gè)完整三角形，赤道的角度是90。，地球中心點(diǎn)角度是從赤道所移動(dòng)的角度，星球角度是90°減地球中心點(diǎn)的緯度，三個(gè)內(nèi)角共180。，根據(jù)地球測(cè)量星球角度的變化規(guī)律，北斗星最容易測(cè)量，測(cè)量角度減測(cè)量器所在點(diǎn)的緯度，就是北斗星的放射角。 設(shè)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離39.9。，第一測(cè)量點(diǎn)測(cè)到北斗星角度是O。，笫二測(cè)量點(diǎn)測(cè)到
該星角度是4(T ，根據(jù)星球角度測(cè)量的規(guī)律可知，笫二測(cè)量點(diǎn)移動(dòng)50緯度，該星就會(huì)與地
面垂直，測(cè)量角度是90。，這位置是北緯89.9度。 三角形的角度是地球赤道的角度是90。。 地球中心點(diǎn)角度是89. 9° 。 北斗星的放射角度就是90° -89.9° =0.1° 。 地球的放射角度就是90° -89. 9° = 0. 1度。 設(shè)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離1'角，在同一時(shí)間對(duì)同一顆星進(jìn)行角度測(cè)量，大部份星都不在測(cè)量點(diǎn)的水平線(xiàn)或垂直線(xiàn)上，可以根據(jù)地球測(cè)量星球角度的變化規(guī)律，把任意一個(gè)測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)移到被測(cè)量星球的，水平線(xiàn)或垂直線(xiàn)上。就可以找到星球至地球表面或地球中心點(diǎn)的一條直線(xiàn)，用這條直線(xiàn)再找另一條直線(xiàn)。 例如在北方向的第一測(cè)量點(diǎn)測(cè)到某星球北仰60。，南方向的第二測(cè)量點(diǎn)測(cè)到某
星球北仰59° 58'40"，根據(jù)地球測(cè)量星球角度的變化規(guī)律可知，第一測(cè)量點(diǎn)往北方向30°
就是該星球的垂直點(diǎn)，與地球中心點(diǎn)成一直線(xiàn)，這樣就有了三角形的一條直線(xiàn)，第二測(cè)量點(diǎn)
往南59° 59' 20"減1'就是該星的水平線(xiàn)，就有了笫二條直線(xiàn)，地球中心至地球表面是一
條直線(xiàn)，就成了一個(gè)有三條直線(xiàn)，有三內(nèi)角共計(jì)180°的完整三角形了。 三角形的角度是地球水平線(xiàn)的角度是90。。 地球中心點(diǎn)角度是59。
58，40"+30° 1， = 89° 59， 40" 該星球的放射角度就是90° -89° 59' 40" =20"。 地球的放射角度就是90° -89° 59' 40" =20"。
這星球就可以按20"角差距計(jì)算到地球中心點(diǎn)的距離，減去地球的半徑，就是星球 至地球表面的實(shí)際距離。 如果南方向的第二測(cè)量點(diǎn)測(cè)到某星球北仰59° 59'，該星球就沒(méi)有角度，星球的 角度就在地平線(xiàn)方向，第一測(cè)量點(diǎn)肯定不在地球緯度的整度位置，只要把第一測(cè)量點(diǎn)整度 以外的角度加到測(cè)量角度再減1度，把這角度向南移動(dòng)就是該星球的地平線(xiàn)點(diǎn)，再按北斗 星的角度計(jì)算方法計(jì)算星球的放射角度，如第一測(cè)量點(diǎn)的緯度是北緯34。 59' 56"，測(cè)量到 某星球北仰60。，往南方向59° 59'56"，就是該星球的水平點(diǎn)，與星球成一直線(xiàn)，與地球中 心成90°直角，第二測(cè)量點(diǎn)距離地平線(xiàn)點(diǎn)59° 58' 56"，測(cè)量結(jié)果是北仰59° 59'，用測(cè)量 結(jié)果直接減距離地平線(xiàn)點(diǎn)59° 58' 56"，等于4秒就是該星的放射角度。
三角形的角度是地球水平線(xiàn)點(diǎn)的角度是90-[ (60+59' 56"-1° )_59° 59'56"] =90° 。 該星球的放射角度就是59° 59' -59° 58' 56" = 4"
地球中心點(diǎn)的放射角度是90° -4" =89° 59' 56"
地球的放射角度就是59° 59' -59° 58' 56" = 4"。 對(duì)星球角度測(cè)量，其中一個(gè)測(cè)量點(diǎn)最好設(shè)在地球緯度的整度位置，從測(cè)量結(jié)果的 角度就可知星球的角度在那一方向。利用地球的放射角度測(cè)量星球的放射角度，是最有依 據(jù)的星球距離的測(cè)量方法，最大的測(cè)量角度是45度，距離地球中心點(diǎn)8953. 5千米，距離地 面高度2603. 5千米，最小的測(cè)量角度大于0度，距離地球中心點(diǎn)長(zhǎng)度無(wú)限。
使用地球的放射角度可以測(cè)量天空中的恒星.行星，有一類(lèi)的星星是定期從南方 向出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期就從北方向消失，西方國(guó)家稱(chēng)為星座。這些星星從出現(xiàn)到消失，在空 中保留不會(huì)超過(guò)183天時(shí)間，對(duì)這類(lèi)星星的角度測(cè)量，每一天測(cè)量角度都會(huì)有輕微變化，星 球的距離就會(huì)前后時(shí)段有所不同，就取星球距離地球最近的時(shí)段進(jìn)行測(cè)量。星球運(yùn)行到赤 道垂直線(xiàn)時(shí)，就是距離地球最近的時(shí)段，用赤道垂直線(xiàn)90度減去測(cè)量點(diǎn)所在的緯度，就是 赤道垂直線(xiàn)，如測(cè)量點(diǎn)在北緯30度，角度測(cè)量?jī)x南仰60度，如測(cè)量點(diǎn)在南緯30度，角度測(cè) 量?jī)x北仰60度，在星球運(yùn)行到這角度附近時(shí)，才對(duì)這一類(lèi)星星進(jìn)行角度測(cè)量較為準(zhǔn)確。測(cè) 量計(jì)算方法與恒星.行星完全一樣，只要準(zhǔn)確地測(cè)量到天空中各星球的實(shí)際距離，全世界 的宇航空間探索會(huì)有突飛的發(fā)展。
權(quán)利要求
一種星體距離的測(cè)量方法，包括設(shè)置有對(duì)星體角度測(cè)量的角度測(cè)量?jī)x，其特征是在地球表面同一子午線(xiàn)上選取兩個(gè)相隔一定緯度并分別設(shè)置有第一、第二角度測(cè)量?jī)x的第一測(cè)量點(diǎn)和第二測(cè)量點(diǎn)；兩測(cè)量點(diǎn)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)同一星體，并記錄測(cè)量角度，計(jì)算出兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差；通過(guò)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量角度的差減去兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離的緯度差得出星體的放射角；以地球的半徑作為基數(shù)，推算出1秒角差距＝360×60×60÷2π×6350千米＝1.309.778.457千米，最后將1秒角差距除以星體的放射角角度得出被測(cè)量星星到地心的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述星體距離的測(cè)量方法，其特征是兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔地球每秒角的 整數(shù)倍數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述星體距離的測(cè)量方法，其特征是把第一測(cè)量點(diǎn)星光角度測(cè)量記 錄，同時(shí)，把第二測(cè)量點(diǎn)角度測(cè)量?jī)x的角度調(diào)回兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相隔的緯度，這時(shí)兩臺(tái)角度測(cè)量 儀成了平行線(xiàn)，再擺動(dòng)測(cè)量角度產(chǎn)生的就是該星的放射角的角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及星體距離的測(cè)量方法，包括設(shè)置有對(duì)星體角度測(cè)量的角度測(cè)量?jī)x，在地球表面同一子午線(xiàn)上選取兩個(gè)相隔一定緯度并分別設(shè)置有第一、第二角度測(cè)量?jī)x的第一、第二測(cè)量點(diǎn)；兩測(cè)量點(diǎn)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)同一星體，并記錄測(cè)量角度，計(jì)算出兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)角度差(星球在地球上的水平點(diǎn)和垂直點(diǎn)位置，以地球中心點(diǎn)為基點(diǎn)，與星球成對(duì)角線(xiàn)，構(gòu)成了有三條直線(xiàn)，三個(gè)內(nèi)角共計(jì)180度的三角形，利用地球中心點(diǎn)的角度，計(jì)算星球的放射性角度，利用地球中心點(diǎn)的角度可測(cè)量的條件，解決星球角度不可測(cè)量的難題)；通過(guò)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)角度差減去兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距離的緯度差得出星體的放射角；以地球的半徑作為基數(shù)，推算出1秒角差距等于1,309,778,457千米，最后將該距離除以星體的放射角得出被測(cè)量星星到地心的距離，有利于航天科學(xué)發(fā)展需要。
文檔編號(hào)G01C3/00GK101694383SQ200910170799
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月11日
發(fā)明者廖云開(kāi) 申請(qǐng)人:廖云開(kāi);