航海类课件_天球坐标

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1、第一节天球坐标天球坐标是确定天体在天空中位置的坐标系统。天体位置确定之后，测者与天体之间才能借助数学方法，即通过球面三角公式相互联系起来，从而可以解决天文航海中诸多天文航海上的实际问题。一、天球坐标系确定天体在天球上位置的球面坐标系称天球坐标系。由于天球上采用的原点和基准大圆不同，可采用多种不同的天球坐标系，在天文航海上常用的是赤道坐标系和地平坐标系。（一）天球上的基本点、线、圈以地心为球心，以无限长为半径所作的球面叫天球(celestialsphere)。所有天体（无论远近）都分布在天球面上，它们在球面上的位置称为

2、天体位置，即延长地心与天体连线交于天球球面上的一点。地球自转轴向两端无限延伸得到天轴(celestialaxis)。天轴和天球相交于两点称天极（celestialpoles），对应于地北极的一点称天北极，对应于地南极的一点称天南极,测者天顶Z(zenith)：向上无限延长测者铅垂线与天球的交点测者天底Z′(nadir)：向下无限延长测者铅垂线与天球的交点。过测者天顶、天底和两天极的大圆称测者子午圈(observer‘smeridian)。测者子午圈将天球分为东天半球和西天半球。测者午圈：两天极之间包含测者天顶的半个大

3、圆。测者子圈：两天极之间包含测者天底的半个大圆。地球赤道平面无限向四周扩展与天球球面相截所得的大圆，称天赤道(celestialequator)。天赤道将天球分为北天半球和南天半球。通过地心且垂直于测者铅垂线的平面与天球截得的大圆称测者真地平圈(celestialhorizon)或地心真地平圈。真地平圈上任意一点距天顶或天底的球面距离均为90°。真地平圈将天球分为上天半球和下天半球。方位基点(cardinalpoints)真地平圈与测者子午圈交于两点，靠近天北极的一点称北点N，与其相对的点称南点S。真地平圈与天赤道交

4、于两点，测者面向北，右侧为东点E，左侧为西点W。四方点N、E、S、W将真地平分成NE、NW、SE、SW四个象限。每个象限为90°。真地平以上的天极称仰极(即与测者纬度同名的天极elevatedpole)。真地平以下的天极称俯极(depressedpole)。过两天极和天体的半个大圆称天体时圈(hourcircle)。过天体B且平行于天赤道的小圆称为天体赤纬圈(parallelofdeclination)，又称周日平行圈过天顶Z、天体B和天底Z′的半个大圆称天体垂直圈(verticalcircle)。过东、西点的垂直圈

5、称卯酉圈，又称东西圈，它与测者子午圈垂直。天体在天球上的位置B与地心O的连线，在地球表面的交点b(PG)称为天体地理位置(geographicalPosition)。无限延长格林尼治天文台的铅垂线，向上与天球的交点ZG称格林天顶；而向下延长与天球的交点ZG称格林天底。过格林天顶、天底和两天极的大圆称格林子午圈(Greenwichmeridian)。格林午圈：两天极之间包含格林天顶的半个大圆。格林子圈：两天极之间包含格林天底的半个大圆。春分点时圈(hourcircleofvernalequinox)过两天极和春分点

6、的半个大圆。（二）第一赤道坐标系基准圆；天赤道、测者（或格林）午圈几何极：天北极原点：格林(或测者)午圈和天赤道的交点QG或Q坐标是时角和赤纬，故又称时角坐标系。1．天体赤纬(declination，Dec)从天赤道起，沿天体时圈量到天体中心的弧距称赤纬，由0～90°计算。向天北极度量为北N，向天南极度量为南S。NPNPSZZ´QQ´SEBDecN该坐标的另一种表示方法称极距p(polardistance：从仰极起沿天体时圈量至天体中心的弧距，由0～180°计算。p+Dec＝90(赤纬与纬度同名取正号,异名取负

7、号)pNPNPSZZ´QQ´SEBDecN2．天体地方时角(localhourangle，LHA)测者午圈和天体时圈在天赤道上所夹的弧距称天体地方时角LHA。NPNPSZZ´QQ´SEBDecN天体地方时角LHA量法分为：圆周法：由测者午圈开始沿天赤道向西量至天体时圈，由0～360°计算NPNPSZZ´QQ´SEBDecNLHA半圆周法：由测者午圈开始沿天赤道向东或向西量至天体时圈，由0～180°计算。半圆周法必需命名，即标注E或W。凡是未命名的地方时角均应视为西向时角。NPNPSZZ´QQ´SEBDecNLHA

8、E两种算法的关系：1.当LHA<180°时，圆周时角=半圆时角（W）2.当180°360°时，LHA—360°=半圆时角(W)。*天体在东天半球，半圆时角必为E；天体在西天半球，半圆时角必为W。NPNPSZZ´QQ´SEBDecNLHAE3．天体格林时角(greenwichh