利用一颗地球静止卫星实现快速寻北的方法探讨
静止气象卫星的地标导航计算方法
静止气象卫星的地标导航计算方法
卢耀秋
【期刊名称】《计算物理》
【年(卷),期】1992(9)A02
【摘要】概述利用地标进行地球同步卫星自旋轴姿态参数的计算以及卫星东西方向伽马漂移订正方法。
并给出姿态及伽马订正的数学公式和实际的算法。
此外,对图象定位精度产生影响的一些其它因素也做了简单的描述。
最后给出一组实际计算结果及误差统计分析。
【总页数】3页(P775-777)
【关键词】气象卫星;地标导航;计算方法
【作者】卢耀秋
【作者单位】国家气象局卫星气象中心
【正文语种】中文
【中图分类】P414.4
【相关文献】
1.极轨气象卫星和静止气象卫星的区别 [J],
2.三轴稳定静止气象卫星图像导航中的姿态确定 [J], 吴亚光;王志刚
3.气象卫星图像导航的地标匹配算法研究与优化 [J], 郭强;杨磊;赵现纲;冯小虎;林维夏;张志清;魏彩英
4.极轨气象卫星自动地标导航方法 [J], 杨磊;杨忠东
5.极轨气象卫星局部数据集的精地标导航 [J], 赵礼铮;白光弼
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用北斗七星去寻找北极星的方法
利用北斗七星去寻找北极星的方法
北斗七星是中国的一个卫星导航系统，它由一组卫星组成，可以在地球上的任何地方提供定位、导航和时间参考等服务。
北极星是天空中最明亮的星星之一，也是北半球天空中的标志性星座。
它在导航中具有很重要的作用，因为它的位置在天空中相对固定，可以作为指南针指示方向。
利用北斗七星进行寻找北极星的方法是通过北斗七星提供的定位服务来确定自己的位置，然后再根据北极星的位置来确定方向。
首先，我们需要在地面上使用北斗七星接收器来接收卫星信号，并确定自己的位置。
接着，我们可以使用星座图来查找北极星的位置，或者使用天文望远镜来观察北极星的位置。
根据北极星的位置和自己的位置，我们可以确定正确的方向并开始前行。
需要注意的是，北斗七星和北极星都只能在天空中的特定位置才能被观测到，并且天气条件也会对观测产生影响。
因此，在进行寻找北极星的过程中，需要选择天气晴朗、没有云层和大气污染的时候进行观测。
同时，也需要具备一定的天文知识和技能，才能正确地使用北斗七星和寻找北极星。
寻北仪工作原理
寻北仪工作原理探秘寻北仪：一窥地球磁场的“罗盘指路”在科技的世界里，有一种精密仪器犹如探险家手中的魔法指南针，它能精准捕捉到地球母亲脉搏的跳动，沿着磁力线翩翩起舞，这就是我们今天要揭开神秘面纱的主角——寻北仪。
你可能会问，“哎呦喂，这玩意儿究竟如何工作？又为何能在大千世界中独领风骚？”别急，这就带你一步步走进它的奇妙世界。
寻北仪，顾名思义，就是寻找地理北极的神器。
在地球这颗巨大的“磁铁”上，其核心产生的磁场就如同无形的丝线，贯穿南北两极。
而寻北仪正是通过感知并解码这些磁力线，从而实现定位和导航的功能。
说白了，它就像一只聪明绝顶的小精灵，能够读懂地球磁场的“密码”，然后告诉我们：“嘿，兄弟，北方在这儿呢！”寻北仪的工作原理，其实内含乾坤，堪比一场精妙绝伦的地球物理学表演。
首先，仪器内部装有高灵敏度的磁强计，这是它的“眼睛”，能敏锐地捕获周围微弱的磁场变化。
一旦开机，磁强计便开始忙碌起来，像只勤奋的小蜜蜂，不断采集并分析周遭的磁场信息。
其次，寻北仪内置的电子系统则扮演着“大脑”的角色，通过对磁强计收集的数据进行实时处理，计算出磁北方向。
这一过程仿佛是大自然与高科技的一次深度对话，磁场信号经过数字化、解析化，最终转化为我们看得懂、用得上的导航数据。
接下来，寻北仪通常会配备一个指向机构，比如指示针或者显示屏，它们是与用户直接交流的“嘴巴”。
无论环境多么复杂，只要找到磁北，这个“嘴巴”就会毫不犹豫地指向那个方向，坚定而准确。
当然，为了提高精度和适应各种复杂环境，高级的寻北仪还会采用诸如陀螺仪等辅助设备进行修正，确保在动态或磁干扰环境下仍能精确寻北。
这种精益求精的精神，真是让人忍不住拍案叫绝：“乖乖，这家伙还真有一套！”综上所述，寻北仪凭借其对地球磁场的深刻理解和巧妙利用，成为了现代科技领域中不可或缺的一员。
从地质勘探、建筑施工，到航天航海、军事应用，哪里需要精准定位，哪里就有寻北仪的身影。
它以独特的技术魅力和实用价值，向我们生动诠释了科学探索的力量与智慧，真可谓“小小身躯，大大能量”。
静基座寻北
2013-8-5
目
1
录
陀螺寻北仪原理
2
捷联式寻北系统
3
水平条件下的四位置寻北算法
4
倾斜条件下的四位置寻北算法
§1 陀螺寻北仪原理
陀螺寻北技术一般可分为两类： 陀螺罗经式
直接利用双自由度 转子陀螺特性的陀 螺罗经式自主寻北 技术，包含陀螺罗 经系统和摆式陀螺 寻北仪，特点是精 度高、定向时间较 长。
寻北系统中，光纤陀螺输入轴与转台面平行，若转台 面是水平的，当转台转到四个正交位置
:
N1 K g 0 K g1 N cos( 1 ) g
90 : N 2 K g 0 K g1 N cos( 2 90 ) g
180 : N3 K g 0 K g1 N cos( 3 180 ) g
270 : N 4 K g 0 K g1 N cos( 4 270 ) g
§3 水平条件下的四位置寻北方法
对于转台的角定位误差及陀螺的安装误差，可事先进行 标定或补偿（也可视情况忽略不计），可近似认为：
1 2 3 4 0
则有：
N1 N 3 cos 2 K e cos
综上可见，寻北精度与陀螺漂移、转台定位误差、陀螺安 装误差、及标度因数误差有关，而其中关键是四个位置上 光纤陀螺总漂移的均值稳定性，这主要与测量时间、光纤 陀螺短期零位稳定性及随机游走因素有关。
N4 N2 sin 2 Ke cos N4 N2 arctan N1 N 3
捷联式寻北
直接测量当地地理 水平面上地球转速 分量的方法，推算 出当地真北方向， 它不发生摆动，定 向时间短，但指北 精度不够高。
一种基于全球卫星定位系统的寻北方法[发明专利]
![一种基于全球卫星定位系统的寻北方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e82fd3e0250c844769eae009581b6bd97f19bc2f.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810592239.0(22)申请日 2018.06.11(71)申请人 初坤轩地址 710000 陕西省西安市碑林区雁塔路中段1号13楼201(72)发明人 初坤轩 (74)专利代理机构 西安毅联专利代理有限公司61225代理人 高美化(51)Int.Cl.G01S 19/38(2010.01)G01C 17/00(2006.01)(54)发明名称一种基于全球卫星定位系统的寻北方法(57)摘要本发明涉及一种基于全球卫星定位系统的寻北方法，包括以下步骤：点的选取：在行进的运动轨迹中任意选取第一点A和第二点B；经度差和纬度差的求取：分别测量A点的经度X1、A点的纬度Y1、B点的经度X2和B点的纬度Y2；根据公式（1）和（2）分别求取经度差X3和纬度差Y3；磁北方向的寻取：从第一点到第二点的连线为AB，在二维平面内，从磁北顺时针转动到AB形成的夹角为α；根据公式（3）可知：Tanα=X3/Y3通过X3和Y3，求出α的度数；通过在平面内顺时针旋转AB，使得α的度数为0°；或通过在平面内逆时针旋转AB，使得α的度数为180°；则AB连线的指向即为磁北方向。
本发明中的方法，寻找方向，精确度高，且无磁场影响，使用范围广。
权利要求书1页 说明书9页 附图5页CN 109001775 A 2018.12.14C N 109001775A1.一种基于全球卫星定位系统的寻北方法，其特征在于，包括以下步骤：点的选取：在行进的运动轨迹中任意选取第一点A和第二点B；经度差和纬度差的求取：分别测量A点的经度X1、A点的纬度Y1、B点的经度X2和B点的纬度Y2；根据公式（1）和（2）分别求取经度差X3和纬度差Y3；X3=X2-X1； （1）Y3=Y2-Y1； （2）磁北方向的寻取：从第一点到第二点的连线为AB，在二维平面内，从磁北顺时针转动到AB形成的夹角为α；根据公式（3）可知：Tan α=X3/Y3； （3）通过X3和Y3，求出α的度数；通过在二维平面内逆时针旋转AB，使得α的度数为0°；或通过在二维平面内顺时针旋转AB，使得α的度数为180°；则AB连线的指向即为磁北方向。
怎样利用北斗星寻找北极星
怎样利用北斗星寻找北极星
活动前准备：
如何寻找北极星
方法一：找到“杓子星”（北斗星），沿“杓”口两颗星连线方向，向外延伸两颗星间距的五倍左右处的一颗相对较亮的那颗星。（“杓”口两颗星连线方向始终指向北极星）
2．观察条件及器材
时间：春夏季节，天气晴朗、月光暗淡（或没有月亮）的夜晚。
地点：郊外，相对空旷、平坦的高地
惯组寻北原理
惯组寻北原理
惯组寻北原理基于牛顿力学定律，通过测量载体在惯性参考系中的加速度和角加速度，可以计算出运动载体的速度、角速度，进而求得其在导航坐标系中的位置信息。
具体来说，惯组寻北方法有两种：
1.粗对准方法：在惯组静止条件下，测量地球自转角速度在惯组各个轴的分量，
结合加速度计测出的惯组姿态，计算出地球自转方向，即北方。
2.表征运动方法：假设地面上有高速旋转的陀螺，并且不受到任何干扰，那么它
的旋转轴方向由于定轴性相对于惯性空间是静止的。
但由于地球的自转，相对于地面可以观察到陀螺轴在画圈。
这个圈的圆心是指向北方的。
通过给陀螺加入阻尼，使其快速收敛，得到的陀螺轴的方向指向北方。
陀螺经纬仪快速寻北的算法研究
陀螺经纬仪快速寻北的算法研究
为了提高陀螺经纬仪的寻北精度并缩短寻北过程,提出了一种基于PC的快速寻北算法系统.利用PC中VisualC++6.0便于访问数据库的特点,开发了一种独特算法--数据库查询法.实验表明,该方法简单,结果可靠,与1/4周期积分法寻北时间相同,精度却由25″提高至8″;与中天法、整周期积分法精度相同,寻北时间却由8分钟缩短为3分钟.该系统还集成了中天法、积分法和欠周期法等多种测量算法,提供了不同精度与寻北速度的选择,满足了不同场合的测量需求.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用一颗地球静止卫星实现快速寻北的方法探讨
逯亮清;吴美平;胡小平
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】2004(012)003
【摘要】针对部分地区无法同时观测到"北斗一号"系统两颗工作卫星信号的情况,提出了仅利用一颗地球静止卫星实现快速寻北的思路.对平台未调平引入的系统方位误差进行了详细分析,并作了数学仿真.结果表明,当平台倾斜角不超过0.05°时,在双星服务区内引入的平均方位系统误差约为0.0245°.该方法未来的工程实现可应用于地面惯性导航系统快速方位对准.
【总页数】5页(P7-11)
【作者】逯亮清;吴美平;胡小平
【作者单位】国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙,410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙,410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,长
沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.基于智能陀螺经纬仪实现快速初寻北 [J], 冯莉;董桂梅;林玉池;张金梅;齐永岳
2.摆式陀螺寻北仪快速寻北的时差逆转点法 [J], 周召发;常振军;张志利
3.快速寻北仪的设计与实现 [J], 任明荣;谢玲;刘星桥
4.基于正弦曲线拟合法实现陀螺罗盘快速精寻北 [J], 韩新建;邓年茂;王建钊;刘嘉倬
5.基于滤波方法提高精寻北阶段的寻北精度 [J], 张黎;谭立龙;仲启媛;张翠
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。