航海學(xué)天文定位第四篇天文航海第12章

13三月2024航海學(xué)天文定位第四篇天文航海第12章第二章天球坐標(biāo)系

第一節(jié)天球坐標(biāo)系在天文航海上常用的是:赤道坐標(biāo)系和地平坐標(biāo)系。一、天球天球上的點(diǎn)、線、圈地球地軸北極南極赤道緯度圈經(jīng)度圈格林經(jīng)線測者所在經(jīng)線天球天軸天北極天南極天赤道赤緯圈時(shí)圈格林午圈測者午圈1．天軸和天極天北極天南極2．天赤道天赤道將天球分為北天半球和南天半球。3．天體時(shí)圈過兩天極和天體的半個大圓PNBPS稱天體時(shí)圈(hourcircle)。

4．天體赤緯圈5．天頂和天底(1)測者天頂Z，測者天底。(2)格林天頂ZG：無限延長格林尼治天文臺的鉛垂線，向上與天球的交點(diǎn)ZG稱格林天頂；而向下延長與天球的交點(diǎn)Z’G稱格林天底。6．子午圈(1)測者子午圈：測者子午圈將天球分為東天半球和西天半球。(2)格林子午圈：過格林天頂、天底和兩天極的大圓稱格林子午圈(Greenwichmeridian)PNZPSZ’G。

7．測者真地平圈真地平圈將天球分為上天半球和下天半球。

8．方位基點(diǎn)(cardinalpoints)

9．仰極與俯極真地平以上的天極稱仰極(elevatedpole)(即與測者緯度同名的天極)。真地平以下的天極稱俯極(depressedpole)。

10．垂直圈過天頂Z、天體B和天底Z’的半個大圓ZBZ，稱天體垂直圈(verticalcircle)。11．春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面與天球相交的大圓稱黃道。黃道和天赤道相交兩點(diǎn)分別稱春分點(diǎn)Υ(vernalequinox)和秋分點(diǎn)(autumnalequinox)。12．春分點(diǎn)時(shí)圈過兩天極和春分點(diǎn)Υ的半個大圓PNΥPS稱春分點(diǎn)時(shí)圈(hourcircleofvernalequinox)。

三、第一赤道坐標(biāo)系

采用天赤道為基準(zhǔn)圓，以格林(或測者)午圈和天赤道的交點(diǎn)為原點(diǎn)，幾何極為天北極。坐標(biāo)是時(shí)角和赤緯，故又稱時(shí)角坐標(biāo)系。

1．天體赤緯從天赤道起，沿天體時(shí)圈量到天體中心的弧距稱赤緯(declination，Dec)，由0o～90o計(jì)算。向天北極度量為北N，向天南極度量為南S。極距p：從仰極起沿天體時(shí)圈量至天體中心的弧距，由0o～180o計(jì)算。p=90o±Dec(赤緯與緯度異名取加，同名取減)。2．天體地方時(shí)角測者午圈和天體時(shí)圈在天赤道上所夾的弧距(localhourangle，LHA)。

(1)圓周法：由測者午圈開始沿天赤道向西量至天體時(shí)圈，由0o～360o計(jì)算，無需命名。(2)半圓周法：由測者午圈開始沿天赤道向東或向西量至天體時(shí)圈，由0o～180o計(jì)算。半圓周法必須命名，即標(biāo)注E或W。

3．天體格林時(shí)角從格林午圈起沿天赤道向西量到天體時(shí)圈，由0o～360o計(jì)算。地方時(shí)角LHA=格林時(shí)角GHA4．天體地理位置PG緯度

=天體赤緯Dec經(jīng)度

例4：已知測者經(jīng)度15o25′.2E，LHA299o14′.3，Dec14o36′.0S，求天體地理位置。解：天體地理位置緯度＝Dec＝14o36′.0S天體地理位置經(jīng)度＝360o—283o49′.1＝76o10′.9E四、第二赤道坐標(biāo)系

天赤道為基準(zhǔn)圓，以春分點(diǎn)Υ為原點(diǎn)，幾何極為天北極。也叫春分點(diǎn)赤道坐標(biāo)系。

1．赤緯定義同第一赤道坐標(biāo)系。

2．天體赤經(jīng)(rightascension，RA)從春分點(diǎn)Υ起，沿天赤道向東量到天體時(shí)圈的弧距，由0o～360o計(jì)算。3．天體共軛赤經(jīng)(siderealhourangle，SHA)從春分點(diǎn)Υ起，沿天赤道向西量到天體時(shí)圈的弧距，由0o～360o計(jì)算。對于同一天體顯然有：RA十SHA＝360o

4．春分點(diǎn)格林時(shí)角(GreenwichhourangleofAries，GHAT)從格林午圈起，沿天赤道向西度量到春分點(diǎn)時(shí)圈的弧距，由0o～360o計(jì)算。GHA=GHAΥ+SHA天體地方時(shí)角LHA=春分點(diǎn)格林時(shí)角GHAΥ+共軛赤經(jīng)SHA±測者經(jīng)度＝春分點(diǎn)地方時(shí)角LHAΥ+共軛赤經(jīng)SHA

五、地平坐標(biāo)系

1．天體高度2．天體方位

1．天體高度天體高度(altitude，h)是從真地平圈起沿天體垂直圈量至天體中心的弧距，由0o～90o計(jì)算。從真地平向上高度為正(+)，向下為負(fù)(—)。該坐標(biāo)的另一種表示方法稱天體頂距(zenithdistance，Z)，它是從天頂起沿天體垂直圈量至天體中心的弧距，由0o～180o計(jì)算。對于在地平上同一天體有：h+Z=90o仰極高度等于測者緯度。

2．天體方位測者子午圈和天體垂直圈在真地平上所夾一段弧距稱天體方位。(1)圓周法：無論北緯或南緯測者，均從北點(diǎn)N起算，按順時(shí)針方向沿真地平量至天體垂直圈，由0o～360o計(jì)算。(2)半圓法：北緯測者，從北點(diǎn)N起算，沿真地平向東或向西量至天體垂直圈，由0o～180o計(jì)算。

南緯測者，從南點(diǎn)S起算，沿真地平向東或向西量至天體垂直圈，由0o～180o計(jì)算。由上可見，半圓方位后面應(yīng)附有兩個名稱，第一名稱與測者緯度同名，第二名稱與半圓地方時(shí)角同名。第二節(jié)坐標(biāo)變換一、天文三角形由測者午圈，天體時(shí)圈和天體垂直圈構(gòu)成的