以太阳位置确定用户当地地理方位及用户朝向的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及计算机技术领域及天文导航领域，具体设及W太阳位置确定用户当地 地理方位及用户朝向的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 目前，用户利用智能移动设备（例如智能手机、平板电脑等），使用地图导航服务 时主要通过全球定位系统（GP巧确定自身位置及移动方向，但当用户处于静止状态时，GPS 不能准确反映用户移动方向，用户难W判断周围环境的地理方位及自身朝向；智能移动设 备如果带有电子罗盘传感器，电子罗盘可W提供方向服务，但电子罗盘依赖于地球磁场，受 地磁偏角和用户当地磁场环境的影响，无法准确给出当地地理方位及用户朝向。
[000引公告号CN104006815A，名称为"导航用户朝向确定方法及装置"的中国发明专利公 开了一种导航用户朝向确定方法，包括；获取用户的当前位置、时刻和日期；根据所获当前 位置、时刻和日期，确定用户影子朝向；根据用户当前位置和影子朝向，在地图上显示用户 位置和影子。从其上下文所述及专业领域理解，太阳位置与用户影子朝向具有明确的相反 方向对应关系，用户影子的长短与太阳的高度和自身高度具有明确的S角函数关系，用户 影子的存在取决于太阳光的存在，其所述方法实质依赖太阳位置确定。其所述方法和装置 具有下列缺陷和不足：
[0004] 其所述方法；根据所获取的当前位置、时刻和日期，确定用户的影子朝向，根据其 上下文叙述，最终取决于"预存位置、时刻和日期所对应的影子的形状信息，所述形状信息 包括用于确定并绘制影子的线条长度信息"。其所述方法和实施例，自始至终都没有明确该 种对应关系到底是怎样的一种关系，因此也无法判断该种对应关系是否具有规律性、可重 复性和周期性等关键问题。从其上下文所述及专业领域理解，只能认为该实质是在未掌握 客观规律的前提下，一种通过W往历史预存数据，预测现在、未来用户位置、时刻和日期所 对应的影子的统计学方法。
[0005] 日常中，在中国使用的是北京时间，世界其他区域使用不同时区的时刻，W及还有 国际日期变更线等问题，而在天文导航领域，还常用地方时、世界时、原子时、力学时、历书 时等时间计量方式，因此明确时间的计量方式应是实现其技术方案的必要步骤，但其所述 方法及实施例对统一时间计量方式没有任何设及。
[0006] 公告号CN103292776A，名称为"移动智能设备、获取太阳位置的方法及预报日出日 落的方法"的中国发明专利公开了 了一种移动智能设备，通过该移动智能设备实现的获取 太阳位置的方法W及预报日出日落的方法。从其上下文所述，太阳位置的计算最终来源于 地屯、黄道坐标系下的太阳黄绅和太阳黄经，而怎样得到太阳黄绅和太阳黄经，其上下文没 有任何设及。另外，大气折射（蒙气差）对太阳的视位置有较大影响，尤其是在日出和日落 的时候，其上下文也没有考虑到此种效应的误差修正。
[0007] W上两个发明的共同特点是，其所述技术方案的实现，实质依赖于太阳位置的确 定；而确定太阳位置的核屯、必要技术步骤为；在地屯、黄道坐标系内，怎样计算获得太阳坐 标位置。W上两个发明对该一核屯、必要技术步骤没有任何设及。
[000引公告号CN102455181A，名称为"太阳指南针"的中国发明设及一种太阳指南针，其 所计算太阳位置的方法非常简单，即地球自转一周需24小时，因此太阳位置24小时旋转 一周。但实际此种方法只能粗略描述从地球上看，恒星位置24小时旋转一周的规律；而地 球在自转的同时还在公转，因此从地球上看，太阳随恒星一起东升西落的同时，在恒星背景 上，还每天变化1度左右位置。因此，其所计算太阳位置的方法一天误差为1度左右，10天 就有10度的误差，其所述太阳指南针指示地理方位的功能无法实现。
【发明内容】
[0009] 鉴于W上问题，本发明的目的在于提供一种W太阳位置确定用户当地地理方位及 用户朝向的方法和装置。
[0010] 本发明提供一种W太阳位置确定用户当地地理方位及用户朝向的方法：
[0011] 获取用户的当前位置、时刻和日期；
[0012] 根据所获取用户当前位置、时刻和日期，确定用户当地的太阳地理方位；
[0013] 根据所述用户的当前位置和用户当地的太阳地理方位，在地图上显示用户位置和 太阳地理方位，用户通过与实际太阳的方向作比较，从而确定用户当地的地理方位和自身 朝向。
[0014] 本发明为实现W上所述方法所制定的具体技术方案为：
[0015] 1.获取用户的当前位置、时刻和日期。
[0016] 2.将所获用户时刻和日期转换为世界时（格林巧治时间）的儒略日数JD，将所获 用户当前位置表示为用户当地地理绅度9及地理经度Ion。具体的，使用JD = 367Y-int(7 (Y+int ((M+9) /12)) /4) +int (275M/9) +D+1721013. 5+t，计算儒略日数 JD，其中 Y 为年数，M 为月数，D为日数，t为世界时，int为取整函数。
[0017] 3.在地屯、黄道坐标系内，计算得到太阳视黄经A，其中优选方式为使用《天文算 法》（《Astronomical Algorithms》）中太阳位置的低精度算法，次选方式为使用美国国家 航空航天局（NASA)下属的喷气推进实验室编制的DE系列星历表。
[001引 4.太阳视黄绅0直接置0°。
[0019] 5.基于W下诸式，得到太阳的视赤经a及视赤绅5 ;
[0020] tan ( a ) = (sin (人）*cos ( 〇-tan ( 0 ) *sin ( 〇)/cos (入）
[0021] sin ( 5 ) = sin ( P ) *cos ( e ) +COS ( P ) *sin ( e ) *sin (入）
[002引 6.使用S = Sa+lon-a，得到用户当地太阳时角S，其中Ion为用户当地地理经度， 东经为正，西经为负。
[0023] 7.由用户当地地理绅度(P及地理经度Ion,基于W下诸式，得到太阳在用户当地的 高度角h和方位角A :
[0024] tan(A)=sin(S)/(cos(S)* sin((p)-记n(S)*cos如;)）
[0025] sin(h)=sin 如)*sin 脚+cos((p)*cos 脚 *cos(S)
[0026] 其中方位角A从用户当地正北方向向东度量
[0027] 8.根据所述用户当前位置W及得到的太阳高度角h和方位角A，在地图上显示用 户位置和太阳地理方位，用户通过与实际太阳的方向作比较，从而确定用户当地的地理方 位和自身朝向。
[002引根据本发明所述技术方案，在地屯、黄道坐标系内，使用《天文算法》中太阳位置的 低精度算法，计算得到太阳视黄经A，具体包括：
[0029] 使用T = (JD-2451545. 0)/36525,计算从J2000起算的儒略世纪数T，其中JD为 儒略日；
[0030] 由儒略世纪数T计算W下诸量：
[0031] 太阳几何平黄经；L〇= 280。.46645+36000。.76983*T+0。.0003032^2，
[0032] 太阳平近点角；M〇= 357。.52910+35999。.05030*T-0。，0001559巧2-0。.00000 04糾T3，
[003引 太阳中间方程；C= (1。.914600-0。，004817*T-0。，000014*T2)*sin(M0) + (0。. 019993-0。.000101*I')*sin(2M0)+0。，000290*sin(3M0)，
[0034] 格林巧治平恒星时；S〇= 280。. 46061837+360。. 98564736629* (JD-2451545. 0) + 0。.000387933巧2-1。巧3/38710000，
[0035] 光行差及章动修正；Q = 125。.04-1934。. 136*T，
[0036] 黄赤交角；e = 23。26' 21". 448-46". 8150*T-0" .00059*T2+0" ,001813*T3+0. 00256*cos(Q);
[0037]