天文导航仪工作原理天文导航是以太阳、月球、行星和恒星等自然天体作为导航信标,以天体的地平坐标(方位或高度)作为观测量,进而确定测量点地理位置(或空间位置)及方位基准的技术和方法
航空和航天的天文导航都是在航海天文导航基础上发展起来的
航空天文导航跟踪的天体主要是亮度较强的恒星
航天中则要用到亮度较弱的恒星或其他天体
以天体作为参考点,可确定飞行器在空中的真航向
使星体跟踪器中的望远镜自动对准天体方向,可以测出飞行器前进方向与天体方向(即望远镜轴线方向)之间的夹角,即航向角
由于天体在任一瞬间相对于南北子午线之间的夹角(即天体方位角)是已知的
这样,从天体方位角中减去航向角就得到飞行器的真航向
通过测量天体相对于飞行器参考面的高度就可以判定飞行器的位置
以地平坐标系在飞行器上测得某星体C的高度角h,由90°-h 可得天顶距z,以星下点(天体在地球上的投影点)为圆心,以天顶距z所对应的地球球面距离R为半径作一圆,称为等高圆
在这个圆上测得的天体高度角都是h
同时测量两个天体C1、C2,便得到两个等高圆
由这两个圆的交点得出飞行器的实际位置 M 和虚假位置M′
再用飞行器位置的先验信息或第三个等高圆来排除虚假位置,经计算机解算即得出飞行器所在的经、纬度(λ、φ)
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