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(cè)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(cè)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(guò)兩天極和天體的半個(gè)大圓PNBPS稱(chēng)天體時(shí)圈(hourcircle)。

4．天體赤緯圈5．天頂和天底(1)測(cè)者天頂Z，測(cè)者天底。(2)格林天頂ZG：無(wú)限延長(zhǎng)格林尼治天文臺(tái)的鉛垂線，向上與天球的交點(diǎn)ZG稱(chēng)格林天頂；而向下延長(zhǎng)與天球的交點(diǎn)Z’G稱(chēng)格林天底。6．子午圈(1)測(cè)者子午圈：測(cè)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(guò)格林天頂、天底和兩天極的大圓稱(chēng)格林子午圈(Greenwichmeridian)PNZPSZ’G。

7．測(cè)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(chēng)仰極(elevatedpole)(即與測(cè)者緯度同名的天極)。真地平以下的天極稱(chēng)俯極(depressedpole)。

10．垂直圈過(guò)天頂Z、天體B和天底Z’的半個(gè)大圓ZBZ，稱(chēng)天體垂直圈(verticalcircle)。11．春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道平面與天球相交的大圓稱(chēng)黃道。黃道和天赤道相交兩點(diǎn)分別稱(chēng)春分點(diǎn)Υ(vernalequinox)和秋分點(diǎn)(autumnalequinox)。12．春分點(diǎn)時(shí)圈過(guò)兩天極和春分點(diǎn)Υ的半個(gè)大圓PNΥPS稱(chēng)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(cè)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(chēng)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(chēng)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(cè)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(cè)者午圈開(kāi)始沿天赤道向西量至天體時(shí)圈，由0o～360o計(jì)算，無(wú)需命名。(2)半圓周法：由測(cè)者午圈開(kāi)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(cè)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(duì)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(cè)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(chēng)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(duì)于在地平上同一天體有：h+Z=90o仰極高度等于測(cè)者緯度。

2．天體方位測(cè)者子午圈和天體垂直圈在真地平上所夾一段弧距稱(chēng)天體方位。(1)圓周法：無(wú)論北緯或南緯測(cè)者，均從北點(diǎn)N起算，按順時(shí)針?lè)较蜓卣娴仄搅恐撂祗w垂直圈，由0o～360o計(jì)算。(2)半圓法：北緯測(cè)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(cè)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(jiàn)，半圓方位后面應(yīng)附有兩個(gè)名稱(chēng)，第一名稱(chēng)與測(cè)者緯度同名，第二名稱(chēng)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(cè)者午圈，天體時(shí)圈和天體垂直圈構(gòu)成的