[发明专利]一种新型六区大圆天球坐标系

摘要

本发明提供一种新型六区大圆天球坐标系，属于天文学基础理论领域。传统天球坐标系的建立与地球自转、南北极及纬圈观念相关，纬圈是小圆，历来存在极区经度分辨困难和因经度比例尺随纬度变形导致天球划分不均的问题。本发明设计了一种新型六区大圆天球坐标系，将天球划分为6个相同区域，各区新型坐标完全由大圆构建；推导了其与赤道坐标系、空间直角坐标系的坐标转换关系，公式简洁。新型坐标系定义直观，等同处理天球六区，没有南北极及纬圈观念影响，区域划分更加均匀；不增加坐标转换的计算复杂度，适于推广通用。随着人们在南北极的开发、卫星轨道设计尤其是深空探测领域的不断拓展，新型坐标系具有潜在应用价值。

主权项

1.一种新型六区大圆天球坐标系，其特征在于：该坐标系具体定义如下：(1)坐标系的构建定义六区原点，F：春分点Υ，B：秋分点，U：天北极，D：天南极，L：天赤道上与春分点相隔-90°的点，R：天赤道上与春分点相隔90°的点；以这六点为端点构造大圆，将天球划分为相同六区，围绕六区原点的相应天球区域定义为前区(Front)、后区(Back)、左区(Left)、右区(Right)、上区(Up)、下区(Down)，以前区为例，以L、R为端点构造大圆，使其所在平面与天赤道所在平面构成的二面角为±45°，以U、D为端点构造大圆，使其所在平面与90°E经线圈所在平面构成的二面角为±45°，这四段大圆弧围绕春分点Υ构成的区域即为前区，其它五区定义类似；(2)坐标六区坐标定义模式相同，以前区和上区为例进行说明：定义A点为前区内任一位置点，前区坐标为前区经度(α^F，简称前经)、前区纬度(δ^F，简称前纬)，前经和前纬定义如下：①前经：过UAD的球面直线与过UFD的球面直线所在平面构成的二面角，即为A点的前经，按右手定则，规定绕球心轴线UD逆时针方向为正，顺时针方向为负，前经在球面直线LFR上标刻，②前纬：过LAR的球面直线与过LFR的球面直线所在平面构成的二面角，即为A点的前纬，按右手定则，规定绕球心轴线LR逆时针方向为正，顺时针方向为负，前纬在球面直线UFD上标刻；上区内任一位置点仍标记为A，上区坐标为上区经度(α^U，简称上经)、上区纬度(δ^U，简称上纬)，上经和上纬定义如下：①上经：过BAF的球面直线与过BUF的球面直线所在平面构成的二面角，即为A点的上经，按右手定则，规定绕球心轴线BF逆时针方向为正，顺时针方向为负，上经在球面直线LUR上标刻，②上纬：过LAR的球面直线与过LUR的球面直线所在平面构成的二面角，即为A点的上纬，按右手定则，规定绕球心轴线LR逆时针方向为正，顺时针方向为负，上纬在球面直线BUF上标刻；表1总结了六区大圆天球坐标系六区的坐标定义：表1六区大圆天球坐标系六区的坐标定义