太阳影子定位技术的原理与应用

郭靖

摘 要 本文研究了太阳影子定位技术的原理与应用，首先过直杆所在经度取地球截面，由几何关系得到影长的变化规律，影长在9：00最长，为7.8143m；在12：14最短，为3.9462m，将影长进行二次拟合，得到当地正午时间对应的北京时间，由时角变换得到其经度在109€癊～110€癊之间，并且得到杆长=1.98m，再利用最小二乘法解超定方程组计算所在纬度，得到的三个地点位于海南省。

关键词 最小二乘法 曲线拟合 超定方程组

1影长变化模型

为寻找太阳光线对影长的影响，首先我们给出直杆所在经度的地球截面图，通过三角关系得到不同时间直杆影子长度。

2.3纬度模型的建立

地球绕太阳转动既有公转也有本身的自转，但由于观测时间在一天之内地球绕太阳的公转可以忽略，这样就可以近似看成地球在地日轨道上一点绕地轴转动。根据相对运动原理，可以等效为太阳以地球的自转角速度绕地球转动，在此取通过杆顶点的一束光线进行分析，这束光线在同一平面内以地球的自转角速度沿同一纬线圈转动，即可认为是顶点在地面上所成影子的变化情况，如果以地球为参考系，那么太阳就以角速度€%r绕地球旋转。由于观测时记录数据的时间间隔为3分钟，故相邻观测时刻之间太阳光的偏移角为3。

参考文献

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