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天体坐标系

阅读：915发布：2020-05-11

IPRDB可以提供天体坐标系专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且地球天体坐标导航定位系统(待开发)的电脑绘图软件可以把NX8.0做大，把功能做强(增加Q轴、地球天体坐标和位置坐标的显示功能、坐标点和地址的搜索功能、线框显示功能、导航功能、距离显示功能、地球天体坐标与实际距离的校正等)。，下面是天体坐标系专利的具体信息内容。

权利要求

1.天体坐标系：XY轴在同一个平面，垂直，交点为天体坐标系原点，Z轴与XY平向垂直，经过原点，以天体坐标系的原点为中心点，R为半径画一个基准球体，Q轴负半轴的终点与天体坐标系的原点重合，不能无限延伸，Q轴的0点在基准球面且可以沿着基准球面移动，Q轴正半轴在基准球面以上，可以无限延伸；基准球体的大小由天体的大小来设定。

2.地球天体坐标系是以地球为天体设置天体坐标系，地球天体坐标系的基准球面是地球的海平面，平均半径R＝6371km，XYZ轴以地心为原点，Y轴的正半轴经过180°经线与赤道线的交点，Y轴的负半轴经过0°经线与赤道线的交点，X轴与Y轴垂直，交点为地球天体坐标系原点，X轴的正半轴经过东经90°经线与赤道线的交点，X轴的负半轴经过西经90°经线与赤道线的交点，Z轴的正半轴经过北极点，负半轴经过南极点，垂直于XY平面，且经过地球天体坐标系原点，XY平面划分南北半球，YZ平面划分东西半球，Q轴负半轴的终点与地球天体坐标系原点重合不可无限延伸，Q轴的0点在地球海平面且可以沿着地球海平面移动，Q轴的正半轴在地球海平面以上可以无限延伸。

2 2 2

3.Q轴是定位轴，Q＝√(X+Y+Z)-R，Q为负值时是地球海平面以下至地心原点，Q＝

0时是地球海平面，Q为正值时是海拔高度。

4.Q轴的方向性：当Q轴逆时针旋转时是往东方，顺时针旋转时是往西方，在东半球Q轴往东移动时Y值变大往西移动时Y值变小，在西半球Q轴往东移动时Y值变小往西移动时Y值变大，当Q轴往北移动时Z值变大往南移动时Z值变小。

5.位置坐标系，位置坐标xyz轴与地球天体坐标XYZ轴分别平行，xyz三轴相交于一点为位置坐标系0点，xyz轴的正负轴长短根据位置场地的大小来设定，位置坐标q轴与地球天体坐标Q轴共线(即重合)，q轴的0点等于位置坐标0点，以地球天体坐标系原点为中心，位置坐标系0点为半径画球体，球面称为位置球面，q轴的0点在位置球面并可以在xyz轴的范围内任意移动。

6.在位置坐标系中任意点的地球天体坐标(X任Y任Z任Q任)分别减去位置坐标0点的地球天体坐标(X位Y位Z位Q位)等于这个任意点的位置坐标(xyzq)，则任意点的位置坐标为(x＝X任-X位；y＝Y任-Y位；z＝Z任-Z位；q＝Q任-Q位)。

7.地球天体坐标系的XY平面与时钟表：XY平面把地球划分南北半球，半球的剖面圆形

360度，直径12742km，在半球的剖面放置一个(放大的)时钟表，中心点与原点重合，相对地球自转静止，与地球的周转同步，在钟表圆外24等分(24小时制)，每一份1个小时，1-24小时刻度的排列方向与地球自转方向相同，圆内12等分(12小时制)，每一份1个小时，圆内的每一份又分为5等分，每份的分针为1分钟，秒针为1秒钟，时针(即12小时制指针)、分针、秒针以原点为中心顺时针走，+Y轴是地球自转的时间指针与钟表指针方向相反(即

24小时制指针)，24点为国际日期变更线，12点为本初子午线，6:00-18:00为白天，是太阳光照射的半球，18:00-6:00为夜天，是太阳光照射不到的半球。

8.地球天体坐标导航定位系统(待开发)的电脑绘图软件可以把NX8.0做大，把功能做强(增加Q轴、地球天体坐标和位置坐标的显示功能、坐标点和地址的搜索功能、线框显示功能、导航功能、距离显示功能、地球天体坐标与实际距离的校正)。

9.地球天体坐标导航定位系统(待开发)，可以描绘出一个地球仪，在地球表面分布的经纬网上的每个交点放一个定位仪(分布在陆地上的经纬网交点要减去一个海拔高度)，所有的定位仪将在地球天体坐标系中显示出小亮点(地球天体坐标点)并保存在电脑里作为现有点，然后用样条线和扫掠工具(参考NX8.0软件)生成一个地球海平面；在珠穆朗玛峰的峰顶、山峰、山坳、连绵起伏的转折点、山脚下的转折点分别放一个定位仪(或手机)，所有的定位仪将在地球天体坐标系中显示出小亮点(地球天体坐标点)并保存在电脑里作为现有点，然后用样条线和扫掠工具(参考NX8.0软件)生成一座珠穆朗玛峰3D图，绘制陆地、大海、湖泊、江河等都可以用这种方法，人类的建筑物可直接把三维图放在对应的地球天体坐标点上求和。

10.地球天体坐标导航定位系统和地球仪可开发为地球仪软件。

说明书全文

天体坐标系

[0001] 技术领域：天体坐标系主要用在球型天体的定位。地球是球型天体，有自然形成的高山、山洞、山丘、平原、大海、江河、湖泊，也有人类建造的大厦、房屋、广场、飞机场、车站、码头、隧道、地铁、公路、铁路、桥梁、地下管道、电缆电杆、飞机、车、船、人、动物等等都可以用天体坐标系精确定位。

[0002] 背景技术：地球上的任意一点通常用经纬度数来定位，但是经纬度以度数为单位，不精确，不能反映出高度和距离，也不能与面积和体积单位互算，而天体坐标系是长度单位如km、m、cm、mm、um、nm等非常精确，且可以计算面积和体积。单位决定了天体坐标系定位比经纬度定位精确。

[0003] 发明内容：天体坐标系：XY轴在同一个平面，垂直，交点为天体坐标系原点，Z轴与XY平面垂直，经过原点，以天体坐标系的原点为中心点，R为半径画一个基准球体，Q轴负半轴的终点与天体坐标系的原点重合，不能无限延伸，Q轴的0点在基准球面且可以沿着基准球面移动，Q轴正半轴在基准球面以上，可以无限延伸。基准球体的大小由天体的大小来设定，这里以地球的平均半径设R＝6371km画一个基准的球体，见说明书附图1。

[0004] 地球天体坐标系是以地球为天体设置天体坐标系，地球天体坐标系的基准球面是地球的海平面，平均半径R＝6371km，XYZ轴以地心为原点，Y轴的正半轴经过180°经线与赤道线的交点，Y轴的负半轴经过0°经线与赤道线的交点，X轴与Y轴垂直，交点为地球天体坐标系原点，X轴的正半轴经过东经90°经线与赤道线的交点，X轴的负半轴经过西经90°经线与赤道线的交点，Z轴的正半轴经过北极点，负半轴经过南极点，垂直于XY平面，且经过地球天体坐标系原点，XY平面划分南北半球，YZ平面划分东西半球，Q轴负半轴的终点与地球天体坐标系原点重合不可无限延伸，Q轴的0点在地球海平面且可以沿着地球海平面移动，Q轴的正半轴在地球海平面以上可以无限延伸(XYZ的正负半轴都可无限延伸)。
在一个天体坐标系中根据需要可以设置多根Q轴，同一根Q轴上的任意几个点X/Y的比值
2 2 2
相等。Q轴是定位轴，Q＝√(X+Y+Z)-R，Q为负值时是地球海平面以下至地心原点，Q＝
0时是地球海平面，Q为正值时是海拔高度，设Q1、Q2、Q3三个点，每个点分别作三根直线垂直于XYZ轴，Q1(X＝3889.1km Y＝3889.1kmZ＝0.0km)、Q2(X＝4505.0km Y＝4505.0km
2 2 2
Z＝0.0km)、Q3(X＝8509.6km Y＝8509.6km Z＝0.0km)，因为Q＝√(X+Y+Z)-R，则Q1点：

[0005] Q＝√(3889.12+3889.12+0)-6371.0

[0006] ＝5500.0-6371.0

[0007] ＝-871.0(km)

[0008] Q2点Q＝0km，Q3点Q＝5663.4km，Q1、Q2、Q3点的地球天体坐标分别为：Q1(X＝3889.1km Y＝3889.1kmZ＝0.0km Q＝-871.0km)、Q2(X＝4505.0km Y＝4505.0km Z＝
0.0km Q＝0.0km)、Q3(X＝8509.6km Y＝8509.6kmZ＝0.0kmQ＝5663.4km)，则Q1点在海平面以下871.0km，Q2点在海平面(Q轴的0点)，Q3点在高空5663.4km，地球天体坐标系见说明书附图2和说明书附图3。Q轴的方向性：当Q轴逆时针旋转时是往东方，顺时针旋转时是往西方，在东半球Q轴往东移动时Y值变大往西移动时Y值变小，在西半球Q轴往东移动时Y值变小往西移动时Y值变大，当Q轴往北移动时Z值变大往南移动时Z值变小。

[0009] 地球表面有起有伏高低不平，既不是标准的正圆也不是标准的椭圆，地球天体坐标(XYZQ)的值不能反应出一栋楼的高度等等，根据需要可以设子坐标系——位置坐标系，位置坐标xyz轴与地球天体坐标XYZ轴分别平行，xyz三轴相交于一点为位置坐标系0点，xyz轴的正负轴长短根据位置场地的大小来设定，位置坐标q轴与地球天体坐标Q轴共线(即重合)，q轴的0点等于位置坐标0点，以地球天体坐标系原点为中心，位置坐标系0点为半径画球体，球面称为位置球面，q轴的0点在位置球面并可以在xyz轴的范围内任意移动。在位置坐标系中任意点的地球天体坐标(X任Y任Z任Q任)分别减去位置坐标0点的地球天体坐标(X位Y位Z位Q位)等于这个任意点的位置坐标(x y z q)，则任意点的位置坐标为(x＝X任-X位；y＝Y任-Y位；z＝Z任-Z位；q＝Q任-Q位)。设Q5、Q6两个点在位置坐标系中，Q5点为位置坐标0点，Q6点为任意点，Q5、Q6两点的地球天体坐标分别为Q5(X＝5000kmY＝5000km Z＝0.0km Q＝7071.06781km)，Q6(X＝6000km Y＝6000km Z＝0.0km Q＝8485.28137km)，则Q6点的位置坐标为(x＝1000km；y＝1000km；z＝0.0km；q＝1414.21356km)，见说明书附图4。位置坐标系0点一般设在地面上，q为负值时是地面以下的深度，q＝0时是地面，q为正值时是地面以上的高度，地面的长度和宽度需要用两点之间的距离公式计算得出，距
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离＝√〔(X2-X1)+(Y2-Y1)+(Z2-Z1)〕。

[0010] 天体坐标系XY平而与时钟表：在太阳系中有自转(自转一周360度)的天体，并在太阳光的照射范围之内，都有白天和黑夜的交替，即24小时，如地球天体坐标系的XY平面与时钟表：XY平面把地球划分南北半球，半球的剖面圆形360度，直径12742km，在半球的剖面放置一个(放大的)时钟表，中心点与原点重合，相对地球自转静止，与地球的周转同步，见说明书附图5，在钟表圆外24等分(24小时制)，每一份1个小时，1-24小时刻度的排列方向与地球自转方向相同，圆内12等分(12小时制)，每一份1个小时，圆内的每一份又分为5等分，每份的分针为1分钟，秒针为1秒钟，时针(即12小时制指针)、分针、秒针以原点为中心顺时针走，+Y轴是地球自转的时间指针与钟表指针方向相反(即24小时制指针)。24点为国际日期变更线，12点为本初子午线，6:00-18:00为白天，是太阳光照射的半球，18:00-6:00为夜天，是太阳光照射不到的半球。

[0011] 附图说明：说明书附图1：天体坐标系立体图，单位是mm，比例为1/1000000。

[0012] 说明书附图2：地球天体坐标系立体图，单位是mm，比例为1/1000000，[0013] 1、地心，地球天体坐标系原点，Q轴负半轴的终点；

[0014] 2、180°经线与赤道线的交点；

[0015] 3、0°经线与赤道线的交点；

[0016] 4、东经90°经线与赤道线的交点；

[0017] 5、西经90°经线与赤道线的交点；

[0018] 6、北极点；

[0019] 7、南极点；

[0020] 8、Q轴0点。

[0021] 说明书附图3：地球天体坐标系立体图，单位是mm，比例为1/1000000。

[0022] 说明书附图4：地球天体子坐标系——位置坐标系立体图，单位mm，比例为1/1000000。

[0023] 说明书附图5：地球天体坐标系XY平面与时钟表平面图，单位是mm，比例为1/1000000，

[0024] +Y、180°经线与赤道线的交点；

[0025] -Y、0°经线与赤道线的交点；

[0026] +X、东经90°经线与赤道线的交点；

[0027] -X、西经90°经线与赤道线的交点。

[0028] 具体实施方式：政府部门广场的旗帜下、工厂、仓库、医院、车站、码头、飞机场、物流、购物广场(超市)、酒店、书店、农场、菜市场、居民房等等在门牌号下设一个固定的地球天体坐标点作为位置坐标零点，可以通过测绘和地球天体坐标导航定位系统来完成。

[0029] 地球天体坐标导航定位系统(待开发)的电脑绘图软件可以把NX8.0做大，把功能做强(增加Q轴、地球天体坐标和位置坐标的显示功能、坐标点和地址的搜索功能、线框显示功能、导航功能、距离显示功能、地球天体坐标与实际距离的校正等)。

[0030] 地球天体坐标导航定位系统(待开发)，可以描绘出一个地球仪，在地球表面分布的经纬网上的每个交点放一个定位仪(分布在陆地上的经纬网交点要减去一个海拔高度)，所有的定位仪将在地球天体坐标系中显示出小亮点(地球天体坐标点)并保存在电脑里作为现有点，然后用样条线和扫掠工具(参考NX8.0软件)生成一个地球海平面；在珠穆朗玛峰的峰顶、山峰、山坳、连绵起伏的转折点、山脚下的转折点分别放一个定位仪(或手机)，所有的定位仪将在地球天体坐标系中显示出小亮点(地球天体坐标点)并保存在电脑里作为现有点，然后用样条线和扫掠工具(参考NX8.0软件)生成一座珠穆朗玛峰3D图，绘制陆地、大海、湖泊、江河等都可以用这种方法，人类的建筑物可直接把三维图放在对应的地球天体坐标点上求和。地球天体坐标导航定位系统和地球仪可开发为地球仪软件。

[0031] 随着科学技术的不断发展，手机配置的不断提高，把地球仪软件(待开发)安装在手机里，将给人们带来很多方便：有了地球天体坐标系定位的精确度，在城市里可以搜索任意一个单位的坐标点，在海上、深山里、景区、大公园、人山人海的广场(没有物体、标牌等作参照物时)，只要对方用短信、QQ、微信、通话等方式把坐标告诉给你，你就可以看着自己的手机坐标与对方坐标的慢慢接近来到对方身边；如果是在海里、山洞里、隧道里、地铁里、大厦里、房屋里等则可以用线框显示功能看到自己的所在位置。

标题	发布/更新时间	阅读量
直角坐标系建立尺-专利编号CN105270047A	2020-05-13	997
坐标系配准工具-专利编号CN110561413A	2020-05-12	287
欧拉角球坐标系点焊器-专利编号CN105414730B	2020-05-13	395
坐标系密码锁-专利编号CN103993784A	2020-05-11	980
坐标系配准-专利编号CN101449292A	2020-05-11	506
坐标系配准-专利编号CN101449292B	2020-05-11	703
天体坐标系-专利编号CN104599585A	2020-05-11	915
机器人坐标系转换方法-专利编号CN109262607A	2020-05-13	626
坐标系关联方法及系统-专利编号CN110517208A	2020-05-12	384
坐标系用尺-专利编号CN202337141U	2020-05-12	395

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