卫星与天文测量学基础-2

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1、卫星与天文测量学基础天体的视运动陈义chenyi@tongji.edu.cn2012年10月天体的视运动-周日视运动太阳的周年视运动天体的视运动的要点•地球是如何公转和自转的？•要求：•1．了解太阳的周年视运动，天体的周日视运动•2．理解拱极星、出没星、不升星产生的条件•3．掌握天体中天、出没、过卯酉圈、大距的条件•重点：天体中天、出没、过卯酉圈、大距时定位三角形的特点和有关的计算公式周日视运动的要点•天体的周日视运动：由于地球自西向东的自转运动而产生的天体对地球的相对运动。•周日平行圈：天体周日视运动的轨迹；它是垂直于极轴，平行于赤道的小圆。天体的周日视运动1•天体的周日视运动

2、与测站的位置有关:o•测站在地球两极：90•天顶与天北极（或天南极）相重合，地平圈与赤道重合，此时天体的周日平行圈与地平圈平行，每个天体不升不落，以同一高度在天空运行。o•测站在地球赤道：0•地平圈与赤道垂直，此时天体的周日平行圈垂直地平圈，每个天体直上直下地运动。天体的视运动图（北极）天体的周日视运动20o•测站在地球任意地方：090•地平圈与赤道斜交，天体的周日平行圈与地平圈斜交，分三种情况：•1．拱极星：恒星永远在地平面上。o•条件：90•2．不升星：恒星永远在地平面下。oo•条件：90,0•3．出没星：除了拱极星、不升星外的所有星。o•条

3、件：90周日圈（北）周日圈（南）天体的视运动图天体的视运动：中天•天体在地平圈上过卯酉圈的条件：0ZPQbbNSPQ•1．天体中天Z•天体中天时，定位三角形合成一条大圆弧。•天体上中天时，t=0（或t=0h）o•当则A0,z（天顶以北上中天）•当则Aoz（天顶以南上中天）180,o•天体下中天时，t=180（或12h），则A0,ph天体的视运动：出没•2．天体出没•天体出没时，东升西落。天体出没的时间的时0角和方位角计算如下：A90sincosAcoscosttantan天体的视运动：过卯酉圈•

4、3．天体过卯酉圈0•特点：在定位三角形中，A90sincoszsintancosttanhtt,2t4tWE天体的视运动：大距•4．天体大距•天体大距：天体周日平行圈与垂直圈相切的位置。0•特征：在定位三角形中，q90cossinAcostancosttanhtt,2t4tWE0A360AA,AWE天体天顶距和方位角随时间的变化1•天体天顶距的变化•由余弦公式：coszsinsincoscoscost•因、是常数，微分上式得：sinzdzcoscossintdt•顾及正弦公式：cossintsinzs

5、inAdz•代入上式得：cossinAdt00•天体中天时，A0或180则sinA0dz0dt•天体在东方时，0dzA180,0dt0dz•天体在西方时，A180,0dt天体天顶距和方位角随时间的变化20•天体过卯酉圈时，AA90,sin1dzcosdt•天体方位角的变化dAcoscosqdtsinz0•天体大距时qq90,cos0dA0dt•方位角的变化另一种形式dAsinctgzcoscosAdt•过卯酉圈时0dAA90,sindt太阳周年视运动的现象（1）•春分日，太阳位于春分点，太阳光直射地球赤道•夏至日，太阳

6、到达夏至点，太阳光直射北回归线•秋分日，太阳到达秋分点，太阳光直射地球赤道•冬至日，太阳到达冬至点，太阳光直射南回归线•太阳连续两次过春分点为一次周年运动•问题：太阳在春、夏、秋、冬出没的方向？•利用太阳高度在夏至、冬至达到极值，用圭表等仪器通过测量日影长短来定四时、测年长。太阳周年视运动的现象（2）•问题1：赤道上观测者，夏至和冬至日，太阳中天时的方向和高度是多少？春分和秋分，太阳中天的方向和高度是多少？•问题2：任意地方观测者，在春分、夏至、秋分、冬至日时，太阳中天时的方向和高度是多少？•利用太阳中天时高度随纬度变化的规律，可通过测定日影变化来确定地理纬度。•北极圈内，太阳的

7、方向和高度如何变化？•春分、秋分日，昼夜长短相等。•赤道，每天昼夜长短相等。一年中太阳运行在不同的星座