專(zhuān)利名稱(chēng)：行星位置測(cè)算儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種行星位置測(cè)算儀，屬于天文教學(xué)儀，特別是中小學(xué)自然、高中地理課教學(xué)使用的尋找及辨認(rèn)行星使用的教學(xué)儀。
通過(guò)檢索全國(guó)中小學(xué)教學(xué)儀器配備目錄，星空這方面的教學(xué)儀器只有《四季星座活動(dòng)卡片》一種，但卡片上只有恒星，沒(méi)有行星。因?yàn)樾行菦](méi)有固定位置，在星座間移動(dòng)，所以至今沒(méi)有一種測(cè)算行星位置的儀器出現(xiàn)，就連課本星圖及參考書(shū)上也沒(méi)有這方面的答案，致使多數(shù)教自然課的教師不認(rèn)識(shí)行星。中國(guó)專(zhuān)利CN87205324U公開(kāi)了一種“行星位置速定盤(pán)用定位尺”，它只是在速定盤(pán)的圓心上連接一平行四邊形的定位尺，用其來(lái)找出行星的地心赤經(jīng)，盡管它彌補(bǔ)了無(wú)測(cè)定行星教具的不足，但仍存有使用麻煩，不便于實(shí)施等不足。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種連桿，地平坐標(biāo)盤(pán)通過(guò)中心軸與行星軌道盤(pán)活動(dòng)連接在一起，能夠測(cè)定1993-2025年內(nèi)任一天晚上，金、火、木、土四顆行星所運(yùn)行到的星座、赤徑、赤緯度數(shù)，用地平坐標(biāo)盤(pán)顯示不同時(shí)刻，行星的方位和仰角。使用測(cè)定方便，便于實(shí)施的行星位置測(cè)算儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)通過(guò)代表太陽(yáng)和北極星位置的中心軸與行星軌道盤(pán)活動(dòng)連接在一起。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)達(dá)到連桿由地球桿、金火星桿、行星位置指示桿、輔助桿組成，四條桿呈平行四邊形活動(dòng)連接，位于地平坐標(biāo)盤(pán)之上。標(biāo)有方位線(xiàn)、高度線(xiàn)、時(shí)刻線(xiàn)的地平坐標(biāo)盤(pán)為透明橢園形盤(pán)，位于行星軌道盤(pán)與連桿之間。標(biāo)有主星座有年月刻度的行星橢園軌道及黃道赤經(jīng)線(xiàn)的軌道盤(pán)，位于地平坐標(biāo)盤(pán)之下。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)通過(guò)中心軸與行星軌道盤(pán)活動(dòng)連接，這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，為使用者提供了方便。
2、預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，能測(cè)算1993-2025年內(nèi)任一天晚上行星的位置。
3、用連桿巧妙地解決天體坐標(biāo)的變換，用地平坐標(biāo)盤(pán)顯示方位和仰角，測(cè)算準(zhǔn)確，誤差一般小于4°。
4、作為教具使用，解決了自然課教師的難題。
5、便于實(shí)施，使用方便。
附圖圖面說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型地平坐標(biāo)盤(pán)示意圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型裝于43×49×4cm的扁平箱體內(nèi)，打開(kāi)為左右兩盤(pán)，左盤(pán)測(cè)金火星，右盤(pán)測(cè)木土星，兩盤(pán)構(gòu)造基本相同，以木土星為例說(shuō)明本實(shí)用新型由連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)(9)、行星軌道盤(pán)(11)、中心軸(4)組成。連桿由地球桿(2)、木土星桿(1)、行星位置指示桿(5)、輔助桿(12)組成，四條桿呈平行四邊形設(shè)置，其中木土星桿(1)、行星位置指示桿(5)長(zhǎng)于地球桿(2)、輔助桿(12)。地球桿(2)、輔助桿(12)等長(zhǎng)。四條桿所構(gòu)成的平行四邊形交點(diǎn)部位用小軸活動(dòng)連接。連桿位于地平坐標(biāo)盤(pán)(9)之上，其中行星位置指示桿(5)與地球桿(2)的頂點(diǎn)與中心軸(4)活動(dòng)連接。連桿的作用是，利用平行四邊形同位角相等的原理，從行星位置指示桿(5)與黃道(7)的交點(diǎn)所指的位置能正確測(cè)定行星在星座間的位置，解決天體坐標(biāo)的變換。中心軸(4)是行星軌道(3、6、8)的軌道交點(diǎn)，它代表太陽(yáng)的位置。地平坐標(biāo)盤(pán)(9)位于行星軌道盤(pán)(11)與連桿之間，是一透明的橢園形盤(pán)。本實(shí)用新型采用硬質(zhì)透明塑料板制成。如圖2，其上面標(biāo)有方位線(xiàn)(17、18)，高度線(xiàn)(15、16)，時(shí)刻刻度盤(pán)(14、19)。其作用是指示行星在某時(shí)刻的地形坐標(biāo)方位及仰角。行星軌道盤(pán)(11)如圖1位于地平坐標(biāo)盤(pán)(9)之下，是一圓盤(pán)，它的直徑大于地平坐標(biāo)盤(pán)(9)，它的上面標(biāo)有主星座、行星軌道(1、6)，地球軌道(3)、黃道(7)、赤經(jīng)線(xiàn)(10)，各年月份各行星在軌道上的位置。連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)(9)通過(guò)代表太陽(yáng)和北極星位置的中心軸(4)與行星軌道盤(pán)(11)活動(dòng)連接在一起。
本實(shí)用新型的工作原理及使用方法摩擬行星運(yùn)動(dòng)，忽略行星軌道夾角等軌道要素，把主體空間的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成一個(gè)平面，根據(jù)觀星記錄及行星沖日月時(shí)間等資料，在行星軌道(6、8)上確定某特定時(shí)間行星在本軌道上的位置，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律計(jì)算出各年月行星在本軌道上的位置，用連桿解決天體坐標(biāo)的變換，最后用地平坐標(biāo)(9)顯示方向和仰角，達(dá)到預(yù)測(cè)行星位置之目的。
使用方法先將連桿中的地球桿(2)轉(zhuǎn)到地球軌道的預(yù)觀測(cè)的月、日處，再把欲測(cè)的行星桿(1)轉(zhuǎn)到本軌道的同一年、月、日處，這時(shí)行星指示桿(5)與黃道(7)的交點(diǎn)處，即是這一天該行星在星座間的位置。此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)地平坐標(biāo)盤(pán)(11)，讓觀星時(shí)刻刻度對(duì)準(zhǔn)地球位置，即可從盤(pán)的方位線(xiàn)、高度線(xiàn)上看出行星的方位和仰角。如欲測(cè)2000年元旦這一天金星的位置，把連桿的地球桿轉(zhuǎn)到地球軌道的1月1日處，不動(dòng)，再在金星軌道上找2000、1、1處，讓金火星桿的中心線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)此點(diǎn)，這時(shí)金火星位置指示桿指向赤經(jīng)線(xiàn)241°處，此桿與黃道的交點(diǎn)在天蝎座，即這一天今星在天穹中的位置(赤經(jīng)241°赤緯-20°)，再移動(dòng)地平坐標(biāo)盤(pán)，讓其蓋住天蝎座，讓地球位置對(duì)準(zhǔn)時(shí)間刻度，如早6:00從地平坐標(biāo)盤(pán)上可看到，金星位置在東偏南45°高15°的地方。此即在東經(jīng)120°北緯40°處2000年元旦早6:00看金星的方位和仰角。
本實(shí)用新型的地平坐標(biāo)盤(pán)是北緯40°的顯示盤(pán)，不同經(jīng)度可按東經(jīng)120°調(diào)觀點(diǎn)時(shí)間，經(jīng)度每減少一度，后延4分鐘。
權(quán)利要求1.一種教學(xué)用行星位置測(cè)算儀，其特征在于連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)通過(guò)代表太陽(yáng)和北極星位置的中心軸與行星軌道盤(pán)活動(dòng)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星位置測(cè)算儀，其特征在于連桿由地球桿、金火星桿、行星位置指示桿、輔助桿組成，四條桿呈平行四邊形活動(dòng)連接，位于地平坐標(biāo)盤(pán)之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星位置測(cè)算儀，其特征在于標(biāo)有方位線(xiàn)、高度線(xiàn)、時(shí)刻線(xiàn)的地平坐標(biāo)盤(pán)為透明橢園形盤(pán)，位于行星軌道盤(pán)與連桿之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星位置測(cè)算儀，其特征在于標(biāo)有主星座、年月刻度、行星橢園軌道、黃道、赤經(jīng)線(xiàn)的行星軌道盤(pán)，位于地平坐標(biāo)盤(pán)之下。
專(zhuān)利摘要一種教學(xué)用行星位置測(cè)算儀,它的連桿、地平坐標(biāo)盤(pán)通過(guò)代表太陽(yáng)和北極星位置的中心軸與行星軌道盤(pán)活動(dòng)連接在一起。使用時(shí),將連桿的地球桿移到地球軌道的欲測(cè)月日外,行星桿轉(zhuǎn)到本軌道的同一年、月、日處,行星指示桿與黃道的交點(diǎn)處即是這一天該行星在星座間的位置。本測(cè)標(biāo)儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng),測(cè)算準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C1/00GK2311756SQ9724458
公開(kāi)日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者梁慶泰 申請(qǐng)人:梁慶泰