李廣云,教授,博士生導(dǎo)師,信息工程大學(xué)導(dǎo)航與空天目標(biāo)工程學(xué)院專家,長期從事軍事測繪導(dǎo)航領(lǐng)域教學(xué)與研究工作,榮獲國家科技進(jìn)步二等獎1項,軍隊和省部級科技進(jìn)步一等獎1項、二等獎6項。
早期六分儀
核心提示
據(jù)外媒報道,新近美國國防部公布的一份報告指出,要改善不依賴于新一代衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)的定位、導(dǎo)航與授時能力。GPS所提供的這三項服務(wù),對于軍隊而言就像氧氣之于生命一樣重要。那么除了類似GPS導(dǎo)航系統(tǒng)之外,還能否另辟蹊徑呢?古老的天文導(dǎo)航就是一個不錯的選擇。
形象定名 “牽星過洋術(shù)”
我們的祖先曾走在天文導(dǎo)航的前列,西漢《淮南子·齊俗訓(xùn)》記載“夫乘舟而惑者,不知東西,見斗極則悟矣”,表明當(dāng)時已經(jīng)使用“北斗導(dǎo)向”;元代我國航海天文技術(shù)已能通過觀測星的高度來確定船的緯度;明代鄭和船隊通過“日月升墜辨東西,星斗高低量遠(yuǎn)近”,使人類真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)洋航行,這套“牽星為準(zhǔn),所實(shí)無差”的技術(shù),被形象定名為“牽星過洋術(shù)”。一百多年后,歐洲才逐漸掌握這方面技術(shù),告別了輪船“白晝順風(fēng)沿岸航行”的歷史。
十七世紀(jì),歐洲工程師們設(shè)計出了能在晃動的甲板上快速、精準(zhǔn)測量天體高度的六分儀,英國國會又以兩萬英鎊獎金征集到適于遠(yuǎn)航計時的高精度天文鐘。前者大大提高了觀測天體高度的準(zhǔn)確性,便于測定緯度;后者可在海上用時間法推算經(jīng)度,二者成功奠定了近代天文導(dǎo)航的基礎(chǔ)。
從此,歐洲人開始領(lǐng)跑天文導(dǎo)航,迎來了持續(xù)近兩個世紀(jì)的大航海時代,最終用商船、炮艦將世界的中心由東方遷移到西方。
而今,新技術(shù)的突飛猛進(jìn)使天文導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了觀測更快、更準(zhǔn)、更自動化的飛躍,但是當(dāng)年的測定機(jī)理、測算辦法等迄今仍在應(yīng)用。現(xiàn)在,利用多孔徑星體敏感器可輕易觀測到數(shù)以萬計的恒星,利用高速掃描技術(shù)高超音速導(dǎo)彈也不會出現(xiàn)“拖尾”,軍事強(qiáng)國甚至利用觀測和計算優(yōu)勢可將測量精度提升至接近GPS水平。