专利名称：一种恒星时估算器械的制作方法
技术领域：
一种恒星时估算器械技术领域[0001]本实用新型是一种恒星时估算器械，适用于天文观测和天体物理研究过程中，对地球上某一经度，一年中某一天的某时刻当地恒星时进行估算。
背景技术：
[0002]在天文学观测中，恒星时是一很重要的量，它反映了某地、某时间点天球所处的位置。在天文观测中对恒星时的计算目前主要有如下方法[0003](1)利用电子技术或计算机技术，他们的优点是计算精确。但是仪器设备一般体积较大且易受到周围硬件、软件等条件的制约(例如天文选址过程中电力、计算机硬件、软件、网络等因素)；现有的利用电子技术或计算机技术计算恒星时的方法，都是即时显示当前恒星时或对某一时间点的恒星时进行计算，对一天内恒星时同当地时间的对应关系没有一个直观的体现。[0004](2)天文工作者凭经验估算，它的优点是不受周围硬件、软件等条件影响。但人为因素影响较大，靠经验估算出的恒星时误差较大。恒星时主要由当地地理经度、时区、日期、 时间等决定，运算较繁琐，而优良的天文观测台址多坐落在海拔3000米以上较高的高原， 天文工作者在高海拔缺氧的条件下经常出现低级的计算错误。发明内容[0005]为了解决上面提到的问题，本实用新型提供了一种新的恒星时估算器械，通过操作器械的过程对恒星时进行估算，避免了上述现有技术存在的不足。[0006]本实用新型的技术方案如下[0007]在秋分日，太阳位于天球的秋分点，恒星时与太阳时相同。随着日期的变化，恒星时相对于太阳时每天提前约04/365)小时。因此，恒星时[0008]LST ^ t-tz+[l/(15° /h)] +(D-D0) X (24h/365d) (I)[0009]式中，t为当地时间；tz为当地时间的时区，以0时区向东为正，向西为负；1为当地地理经度，以东经为正，西经为负；D为日期；d和h分别为单位‘天’和‘小时’；常量Dtl为秋分日日期；(D-Dtl)以天为单位，由于本方法为恒星时的估算方法，Dtl统一取9月23日。[0010]上式‘ ，右边为四部分之和当地时间t、时区-tz、经度1/(15° /h)、日期 (D-D0) X24h/365d,由于这四个量都具有周期性且它们的变化对恒星时的影响也具有周期性，因此可以通过转动圆盘刻度来实现上式右边四部分求和运算；经度、日期部分的乘、除法运算通过圆盘刻度比例来体现。这样，完全避免了加、减、乘、除运算。[0011]本实用新型的仪器主要由下盘、中盘和上盘三个部分组成，三个盘圆心重合在转轴上，由转轴连接，中盘和上盘可分别绕转轴独自转动。[0012]圆环形的下盘上有圆形刻度将圆等分为288份，每份刻度代表时间为5分钟。该刻度既是恒星时刻度又是时区刻度标记。[0013]圆环形的中盘位于下盘之上，中盘的内、外边缘分别有刻度，内边缘刻度为地理经度，该刻度将圆等分为360份，每份刻度代表1度。外边缘刻度为当地时间，该刻度将圆等分为288份，每份刻度代表时间为5分钟，根据不同的用法，外边缘刻度可为世界时或太阳时，地理经度的0°刻度与当地时间的0时0分刻度互相对应。[0014]上盘为一圆，位于中盘之上，上盘的边缘为一年的日期刻度，该刻度将圆等分为 365份，每份代表1天，遇闰年2月四日可视为3月1日。为便于使用，用标记将秋分日9 月23日的刻度标出。[0015]本实用新型的估算过程中按如下步骤操作器械[0016](1)将中盘的Oh转至下盘的时区刻度处，中盘相对底盘转动的过程便实现了对时区部分_tz的求和运算。[0017](2)保持中盘不动，将上盘的秋分日转至当地地理经度1，上盘相对中盘转动的过程实现了对经度部分1/(15° /h)的求和运算。[0018](3)固定上盘不动，将中盘Oh刻度，也是经度0°刻度，转至所要估算的日期D的刻度，中盘相对上盘的转动过程实现了对日期部分(D-Dtl) X24h/365d的求和运算。[0019](4)最后从中盘外边缘，找到所要估算的当地时间t的刻度。这一刻度所对应的下盘上的时间刻度，即为所估算的恒星时。由于所估算时间t刻度与Oh刻度在圆盘上有一夹角，所以该夹角即实现了对时间t的求和运算。[0020]至此，利用圆盘刻度的转动，完整、准确地实现了对(I)式四部分的求和运算，估算出了恒星时。[0021]在(1)式中t_tz为世界时，如果已知世界时估算恒星时，可省去对_tz求和过程中的中盘转动；t-tz+[l/(15° /h)]为太阳时，如果已知太阳时估算恒星时，则可省去对_tz及1/(15° /h)两部分求和过程中的中盘及上盘的转动。[0022]本实用新型有如下优点[0023](1)使用方便、简单、相比经验估算更加准确、精度高；[0024](2)结构简单、体积小巧、便于携带；[0025](3)不受周围软件、硬件的影响；[0026](4)形象、直观，不仅可计算出某一时刻的恒星时，而且对一天内恒星时同当地时间、或世界时、或太阳时之间的对应关系也有一个直观的反映。
[0027]图1是本实用新型的整体结构俯视图。[0028]图2是下盘的俯视图。[0029]图3中盘的俯视图。[0030]图4是上盘的俯视图。[0031]图1-4中标号1为下盘；2为中盘；3为上盘。
具体实施方式
[0032]实施例1 当地时间转恒星时[0033](1)将中盘的Oh转至下盘本地时间的时区刻度。[0034](2)中盘不动，将上盘的秋分日转至当地地理经度。[0035](3)固定上盘不动，将中盘0°位置转至所要估算的日期刻度上。[0036](4)最后从中盘外边缘，找到所估算的当地时间的刻度。这一刻度所对应的下盘上时间刻度，即为所估算的恒星时。[0037]以中国科学院云南天文台丽江天文观测站为例，估算该站点在10月1日北京时间2 2点整的恒星时。北京时间为东八区时间，即UT+8，丽江天文观测站经度为E 100° 01，51”。[0038]首先，转动中盘，将中盘Oh转至UT+8。[0039]然后，中盘不动，将上盘秋分日转至中盘的E100°。[0040]接着，固定上盘不动，将中盘0°位置转至10月1日的日期刻度上。[0041]最后，中盘外边缘2 刻度所对应下盘的刻度，便是所要估算的恒星时。[0042]实施例2 世界时转恒星时[0043]与“实施例1”的过程相比较，只是在(1)步将中盘的Oh转至下盘上刻度的0h，即 UT刻度处。其它步骤与“实施例1”完全相同。最后，得到中盘外边缘与下盘的时间对应关系，则为世界时与时恒星的对应关系。[0044]实施例3 当地太阳时转恒星时[0045](1)将中盘Oh转至下盘的Oh刻度处。[0046](2)固定中盘不动，将上盘的秋分日转至中盘的0°。(1)、(2)两步是为了借助中盘上两刻度的对应关系使上盘秋分日对准下盘的Oh刻度。[0047](3)固定上盘不动，中盘转至所要估算的日期刻度上。[0048](4)中盘外边缘为太阳时，与之对应的刻度则为恒星时。[0049]实施例4 已知当地时间或世界时或太阳时某时刻t的恒星时为LST，求当天其他时刻t’的恒星时[0050]将中盘的t时刻刻度对准下盘上的LST的刻度。然后读出中盘t’刻度对应的底盘上的恒星时刻度。
权利要求1. 一种恒星时估算器械，恒星时 LST t-tz+[1/(15° /h)] +(D-D0) X (Mh/365d)，式中，t为当地时间；tz为当地时间的时区，以0时区向东为正，向西为负；1为当地地理经度， 以东经为正，西经为负；D为日期；d和h分别为单位‘天’和‘小时’；常量Dtl为秋分日日期， 取9月23日；(D-Dtl)以天为单位，其特征在于采用由下盘、中盘和上盘组成的器械进行估算，三个盘由转轴连接且圆心重合在转轴上，中盘和上盘分别绕转轴独自转动，圆环形的下盘上有圆形刻度将圆等分为288份，每份刻度代表时间为5分钟，该刻度既是恒星时刻度又是时区刻度标记；圆环形的中盘位于下盘之上，中盘的内、外边缘分别有刻度，内边缘刻度为地理经度， 该刻度将圆等分为360份，每份刻度代表1度；外边缘刻度为当地时间，该刻度将圆等分为 288份，每份刻度代表时间为5分钟，地理经度的0°刻度与当地时间的0时0分刻度互相对应；所述中盘的外边缘刻度也可为世界时或太阳时；上盘位于中盘之上，上盘的边缘为一年的日期刻度，该刻度将圆等分为365份，每份代表1天，遇闰年2月四日视为3月1日。
专利摘要一种恒星时估算器械，适用于天文观测和天体物理研究过程中，对地球上某一经度，一年中某一天的某时刻当地恒星时进行估算。采用由下盘、中盘和上盘组成的器械进行估算，三个盘由转轴连接且圆心重合在转轴上，中盘和上盘分别绕转轴独自转动，圆环形的下盘上有圆形刻度将圆等分为288份，每份刻度代表时间为5分钟，该刻度既是恒星时刻度又是时区刻度标记；通过转动圆盘刻度来实现恒星时的估算，不仅可计算出某一时刻的恒星时，而且对一天内恒星时同当地时间、或世界时、或太阳时之间的对应关系也有一个直观的反映。
文档编号G04B19/22GK202331029SQ20112039403
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月16日 优先权日2011年10月16日
发明者李少昆 申请人:中国科学院云南天文台