太陽(yáng)影子定位方法是一種較為嶄新的方式其在野外生存與刑事偵

1、程1程11 問(wèn)題重事影9:00-15:00長(zhǎng)度的變化3954 26 秒,116 23 29 秒）3 頂1 頂234 2 2 問(wèn)題分2.1 1 問(wèn)題重事影9:00-15:00長(zhǎng)度的變化3954 26 秒,116 23 29 秒）3 頂1 頂234 2 2 問(wèn)題分2.1 問(wèn)題一在已知觀測(cè)點(diǎn)地點(diǎn)與日期信息的情況下，要求建立處立桿在9:00-15:00 自變量為時(shí)間T ，因變量為影長(zhǎng)l ，需 、 高度角h 關(guān)于 、 、 影長(zhǎng)l與自變量T 2.2 0 2時(shí)間T 在經(jīng)度。進(jìn)而利用問(wèn)題一中球面三角形已知h 、 、 、 2.3 L 的影長(zhǎng)l 原理從這中提時(shí)間T 在經(jīng)度。進(jìn)而利用問(wèn)題一中球面三角形已知h 、 、

2、 、 2.3 L 的影長(zhǎng)l 原理從這中提取有效的影長(zhǎng)l 信息，擬合求出影長(zhǎng)l 時(shí)間T 頻拍攝所在地經(jīng)度 L 與影長(zhǎng)l 高度角h再結(jié)合推出 計(jì)算公式可知，赤緯角 與當(dāng)?shù)鼐暥刃躁P(guān)系，則當(dāng)?shù)鼐暥?的取值落間長(zhǎng)度為2 的范圍內(nèi)。從而能夠縮小拍攝地所在地點(diǎn)的可能范圍3 模型假34 符號(hào)說(shuō)thH：東八區(qū)時(shí)區(qū)：x,yl：時(shí)間（自變量時(shí)間（常量4 符號(hào)說(shuō)thH：東八區(qū)時(shí)區(qū)：x,yl：時(shí)間（自變量時(shí)間（常量 高度角h 時(shí)角：表直射點(diǎn)所在經(jīng)度與觀測(cè)點(diǎn)經(jīng)度差值；直射點(diǎn)光射入角度(高度角h )90 赤緯角：是地球赤道平和地球中心的連線之間的夾天球系統(tǒng)：以地心為球心，以任意遠(yuǎn)為半徑的一個(gè)假想的球體。45 模型建5.1

3、交角 與赤緯角 由于地交角 存在的原因，隨著5 模型建5.1 交角 與赤緯角 由于地交角 存在的原因，隨著地球的公轉(zhuǎn)線之間移動(dòng)。而根據(jù)天文學(xué)的理論交角 的計(jì)算公式為 23278.260.4684是 1900 年起算的公元年數(shù)1。于是交角的大小為 232614赤緯角 5-1-2 所示，易得在任意時(shí)刻，赤緯角 小總是直射點(diǎn)所在緯度z 相等。即z 55.1.2 根據(jù)日期推算赤緯角具有不同的數(shù)值，并且赤緯角以年為周期，大小在 范圍內(nèi)移動(dòng)。在每年的夏至日21日前后）赤緯角達(dá)到最大值日（1223日前后）赤緯角達(dá)到最小值日（322日前后）與秋分日（922日前后）05.1.2 根據(jù)日期推算赤緯角具有不同的數(shù)值

4、，并且赤緯角以年為周期，大小在 范圍內(nèi)移動(dòng)。在每年的夏至日21日前后）赤緯角達(dá)到最大值日（1223日前后）赤緯角達(dá)到最小值日（322日前后）與秋分日（922日前后）0赤道上。3229 22 日赤緯角 為正，9 22 日至次3 22 日赤緯角 為 sin2(284n)其中， n 為所求日期在一年中的排序2，計(jì)算程序見附5 datetodita.m。可以81265天，代入式中正弦內(nèi)的角度分別為2與3，赤緯角0172357天，代入式中正弦內(nèi)的角度分別為2.5 與3.5 ，赤緯角 分別達(dá)到 與 。 sin2 284295125425.1.3 根據(jù)時(shí)間T 與經(jīng)度推算時(shí)角直射點(diǎn)所在經(jīng)度z 與觀測(cè)點(diǎn)度差值。

5、本問(wèn)中，已知觀測(cè)以0為參照，在任意時(shí)刻T下直射點(diǎn)所在經(jīng)度為z ，6 T0 時(shí)間T0 與任一時(shí)刻T的差值乘以地球自轉(zhuǎn)角速度0(15s即為子午線經(jīng)度0 直射點(diǎn)所在經(jīng)度z 差值 ,T0 時(shí)間T0 與任一時(shí)刻T的差值乘以地球自轉(zhuǎn)角速度0(15s即為子午線經(jīng)度0 直射點(diǎn)所在經(jīng)度z 差值 , TT00 時(shí)子午線經(jīng)度0 與觀測(cè)點(diǎn)經(jīng)度的差, 00(TT0)t, 00 t 116232915(T 12)5.1.4 高度角 N 、SP點(diǎn)為觀測(cè)點(diǎn)緯度為90Z 點(diǎn)直射點(diǎn)緯度，所以為90 為90 h ；的夾角為t （上午為負(fù)，下午為正 7cos(90h) cos(90)cos(90)cos(90h) cos(90)co

6、s(90) cos(t)sin(90)sin(90sinh sinsin costcoscos5.1.5 平面幾何投影法求影長(zhǎng)ll Lcot5.1.6 利用直桿影長(zhǎng)l與時(shí)間T 1（5-3（5-6（5-9（5-1023278.260.4684t (T T ),0 0 ,z 00z(284n) sin 2 sinhsinsin costcos其中，自變量為時(shí)間程序，求得影長(zhǎng)關(guān)于時(shí)間T 的函8：小時(shí)，縱坐標(biāo)為影長(zhǎng)l橫坐標(biāo)為時(shí)間T ：米程序代碼見附錄：小時(shí)，縱坐標(biāo)為影長(zhǎng)l橫坐標(biāo)為時(shí)間T ：米程序代碼見附錄1 中answer1.m在12:14:26 時(shí)影長(zhǎng)達(dá)到最小值3.835m5.2 5.2.1 在引入

7、并定義了東影角的概念5正，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，記符號(hào)為5-2-1 95.2.2 5.2.2 式（5-1-3）赤緯角 計(jì)算公式得出直射點(diǎn)緯度z：z 1030觀察影長(zhǎng) y z 附件一中影長(zhǎng)l 與東影角 計(jì)算詳見附6 中表格一5-2-2 時(shí)，連接地球球心O 點(diǎn)光源S ，則OS 與地球表面交點(diǎn)Z 即直射點(diǎn)，其在經(jīng)線與地的平面 必然經(jīng)點(diǎn)光源S 于是，在其經(jīng)線任一緯度上的觀測(cè)點(diǎn) P 處立一垂直于地面的直桿 L ，在天球系統(tǒng)假設(shè)下，OPL共線且必然在平面SL的的投影l(fā)Z x h 達(dá)到一天中的最大值，影長(zhǎng)l 影長(zhǎng)l高度角h而附錄 6 中表格一中所提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)中未出現(xiàn) x 坐標(biāo)為零或影長(zhǎng)出現(xiàn)最小值 以時(shí)間：米Li

8、nearf(x)=p1*x3+p2*x2+p3*x 以時(shí)間：米Linearf(x)=p1*x3+p2*x2+p3*x+Coefficients(with95%confidencep1=1.975e-p2=-(-0.0005233, -p3 =(0.4103,p4=-(-133, -得到當(dāng)T13.0924x： , T T00 0 0 z 0 (TT0)0 120(13.092412)155.2.4 球面三角形原理推導(dǎo)東影角 sina sinb sinc sinsinsin：sin(90sin(90 coshcos ：sin(90sin(90 coshcos sin( 90) sin(90 cos

9、hcos coshcos xlyl5.2.5 求解觀測(cè)點(diǎn)緯度：sinhsinsincostcoscoshcos 緯度的范圍從z 到90 ，找出使得每一組數(shù)據(jù)等式誤差最小的緯度見5-2-1程序代碼詳見附2 answer2.m：sinhsinsincostcoscoshcos 緯度的范圍從z 到90 ，找出使得每一組數(shù)據(jù)等式誤差最小的緯度見5-2-1程序代碼詳見附2 answer2.m5.2.6 坐標(biāo)大致在(1033650E275212N)5.3 13:30 x 緯度計(jì)算值等式權(quán)后緯附件二、三中影長(zhǎng)l 與東影角 計(jì)算詳見附錄 7 中表格二、附錄 8 中表格三5.3.2 附件二、三中影長(zhǎng)l 與東影角

10、 計(jì)算詳見附錄 7 中表格二、附錄 8 中表格三5.3.2 5.3.2.1 附錄 7 中表格二所提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)中并未出現(xiàn) x 坐標(biāo)為零或影長(zhǎng)出現(xiàn)最小值的的時(shí)間：米Linearf(x) =p1*x3 +p2*x2 +p3*x +p4 Coefficients(with95%confidencep1=4.337e- p2=-(-0.0001165, -p3 =(0.09631,p4=-(-35,-得到當(dāng)T 15.174x： , TT00 0 z 0 (TT0)0 120(15.17412)155.3.2.2 求解附件二中觀測(cè)點(diǎn)緯度在問(wèn)題二的基礎(chǔ)上采用二層循環(huán)緯度 與赤緯角的緯度即為觀測(cè)點(diǎn)緯度在任一

11、時(shí)刻，觀測(cè)點(diǎn)緯度 依然應(yīng)滿足式（5-2-5）中的：sinhsinsin costcoscoshcos 5.3.2.2 求解附件二中觀測(cè)點(diǎn)緯度在問(wèn)題二的基礎(chǔ)上采用二層循環(huán)緯度 與赤緯角的緯度即為觀測(cè)點(diǎn)緯度在任一時(shí)刻，觀測(cè)點(diǎn)緯度 依然應(yīng)滿足式（5-2-5）中的：sinhsinsin costcoscoshcos 在編寫程序時(shí)，在赤緯角 和緯度 出誤差目標(biāo)值組成的矩陣，首先根據(jù)該矩陣確定最佳的赤緯角 5.3.1 汰掉所求得緯度值小于赤緯角的數(shù)據(jù)，然后相當(dāng)于將此問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了第二問(wèn)再借用第二問(wèn)的思路求出對(duì)應(yīng)的最佳緯度值 。緯度 的窮舉范圍從 到90 ，5-3-13序代碼詳見附錄 3 中 answer3_

12、1.m。5-3-1 5.3.2.3 ) 5207225.3.3 5.3.3.1 附錄 8 中表格三所提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)中并未出現(xiàn) x 坐標(biāo)為零或影長(zhǎng)出現(xiàn)最小值的赤緯角觀測(cè)點(diǎn)緯等式誤權(quán)赤緯角度 平均時(shí)間：米Linearf(x) =p1*x3 +p2*x2 +p3*x +p4 Coefficients(with95%confidencep1時(shí)間：米Linearf(x) =p1*x3 +p2*x2 +p3*x +p4 Coefficients(with95%confidencep1=2.345e-p2=-(-0.0005552, -p3 =(0.4183,p4=-(-122.7,-得到當(dāng)T 12.131

13、時(shí)，的x坐標(biāo)為零，此時(shí)為當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)刻并且處在： , TT00 0 0 z 0 (T T0)0 120(12.13112)155.3.3.2 求解附件三中觀測(cè)點(diǎn)緯度 的方法同前，在問(wèn)題二的基礎(chǔ)上采用二層循環(huán)緯度 赤緯角窮舉的方法，同樣將附件三中的每一組數(shù)據(jù)帶入方程中去，尋找滿足方程且使誤差達(dá)到最小的緯度即為觀測(cè)點(diǎn)緯度 。在任一時(shí)刻，觀測(cè)點(diǎn)緯度 依然應(yīng)滿足式（5-2-5）中的：sinh sinsin costcoscos hcos 在編寫程序時(shí)，在赤緯角和緯度的可行區(qū)間內(nèi)均勻取足夠的點(diǎn)，對(duì)于這些點(diǎn)求出誤差目標(biāo)值組成的矩陣，根據(jù)該矩陣確定最佳的赤緯角，再借用第二問(wèn)的思路求出對(duì)應(yīng)的最佳緯度值 。緯度

14、的窮舉范圍從 到90 5-3-23 序代碼詳見附 5.3.3.3 5.4 5.4.1中提取影長(zhǎng)l信ePro CS6間間距（每分鐘取一幀）幀影緯度 的窮舉范圍從 到90 5-3-23 序代碼詳見附 5.3.3.3 5.4 5.4.1中提取影長(zhǎng)l信ePro CS6間間距（每分鐘取一幀）幀影赤緯等式誤權(quán)平均- 時(shí)間，其極值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)高度角h即為正5-4-影長(zhǎng)影長(zhǎng) 時(shí)間，其極值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)高度角h即為正5-4-影長(zhǎng)影長(zhǎng)Linearf(x)=p1*x2+p2*x+Coefficients(with95%confidencep1 p2= p3 4.273e-05 (2.457e-05,6.089e-0.0616

15、4 (-0.08176,-23.14 (17.57, 得到當(dāng)T 12.021時(shí)，影長(zhǎng)達(dá)到最小值，此時(shí)為當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)刻并且處在Linearf(x)=p1*x2+p2*x+Coefficients(with95%confidencep1 p2= p3 4.273e-05 (2.457e-05,6.089e-0.06164 (-0.08176,-23.14 (17.57, 得到當(dāng)T 12.021時(shí)，影長(zhǎng)達(dá)到最小值，此時(shí)為當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)刻并且處在： , TT00 0 z0(TT0)0 120(12.02112)155.4.3當(dāng)T 12.021時(shí)影長(zhǎng)達(dá)到最小值lmin 0.9104m：L2H 根據(jù)式（5-1-3）與拍攝日期得到赤緯角 2148在公式（5-1-9）中，當(dāng)時(shí)角t 0sinH sinsin cosH 90 ：1 4617239 但由于2 解定位) 5.4.4 在未知拍攝日期的情形下對(duì)于經(jīng)度的擬合并沒有影響，依然可以根據(jù) 5.4.1 與 5.4.2拍攝地所在的經(jīng)度 119.685 。從而求出正午分析思路求出H 65.525高度角知，拍攝地所在緯度 與赤緯角 5.4.4 在未知拍攝日期的情形下對(duì)于經(jīng)度的擬合并沒有影響，依然可以根據(jù) 5.4.1 與 5.4.2拍攝地所在的經(jīng)度 119.685 。從而求出正午分析思路求出H 65.525高度角知，拍攝地所在緯度 與