还记得电影《金蝉脱壳》里面的六分仪吗？

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今天主要介绍一下六分仪的小知识。看过电影《金蝉脱壳》的童鞋都知道，史泰龙通过简易的六分仪测量当前位置的地球维度。那么他是怎么实现的？六分仪的工作原理是什么？

1. 六分仪的结构及工作原理

先来看一下六分仪的基本结构，如下图所示。

六分仪具有扇状外形﹐其组成部分包括一架小望远镜，一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜﹐一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时﹐观测者手持六分仪﹐转动指标镜﹐使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角﹐其误差约为±0.2°～±1°。六分仪是相当准确的仪器，能达到10角秒（1角秒即1度的1/3600）的精度，而实际定位则准确至1公里左右。

2. 利用六分仪找出自己在地球上的位置

明白了六分仪的原理，不如说说如何使用六分仪找出自己在地球上的位置吧。在正午前后，每分钟用六分仪测量太阳与水平线的夹角一次，读数最大的便是太阳上中天时的水平高度。再从天文年历查出今天（你必须知道今天的日子）太阳的赤纬，即可知道身处的纬度了。

另外，假设你在出发前的手表是校准的，太阳应该在出发地的正午12时上中天。如果你发现太阳在手表指著上午11时的时候上中天－－也就是当地的正午比出发点的正午早1小时，你现在的经度便是出发地以东15度了。

算式如下：

当地纬度＝90°＋太阳赤纬－太阳上中天时的水平高度

实际上，太阳有时稍早於正午12时上中天，有时则稍迟，但可从天文年历刊出的数据修正。由六分仪测量出太阳上中天时的水平高度角之后，再有太阳赤纬就可以得出当地维度了。那么太阳赤纬有几种方法可以得出呢？

第一种方法:由黄经计算

太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点的纬度。二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同。太阳赤纬的变化，影响各地的昼夜长短和正午太阳高度的大小，二者都是季节变化的主要因素。

太阳的赤纬随其黄经而变化。根据太阳黄经可求知所对应的太阳赤纬，其计算公式是：

sinδ＝0.3977sinλ

当然这种方法必须先知道太阳黄经。

第二种方法:直接计算

太阳赤纬角：

ED=0.3723＋23.2567sinθ＋0.1149sin2θ－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos2θ＋0.0201cos3θ（5）

式中θ称日角，即

θ=2πt／365.2422

这里t又由两部分组成，即

t=N－N0

式中N为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。

N0=79.6764＋0.2422×（年份－1985）－INT〔（年份－1985）／4〕

第三种方法:万年历直接查。

3. DIY更简易的六分仪

根据下图的步骤可以更简单的DIY出六分仪，这个六分仪实际上可以更便捷的读出一个具有一定高度的物体的圆周角，或者是你当前的维度。具体原理就在于简单几何原理，大家可以想一下。