天文航海PPT.ppt

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1、天文航海武汉理工大学主要内容第一章天文航海概述一第二章      天球坐标系二第三章      天体视运动三第四章时间与天体位置四天文航海主要特点1、优点：（1）设备简单、可靠（2）观测天体是自然天体，不受人为控制；（3） 不发射任何声、光和电波，因而具有隐蔽性等优点2、 缺点：（1） 受自然条件限制，不能全天候导航；（2）  必须人工观测，计算烦琐；第一章天文航海概述1、新的航海仪器的发明使夜间天文观测成为可能，如射电六分仪、夜视六分仪等；2、计算机科学与天文学逐步结合；天文航海发展趋势一、定位实质无论采用什么定位方法，都可以归结为求两条以上船位线交点的问题。二、天文观

2、测实质在某一时刻，利用六分仪（专用侧角仪器）观测某一天体的高度（天体与水天线间的垂直夹角），经过一系列的计算，可以求得一条船位线。如果同时观测了两个天体，则可求得两条船位线，该两条船位线的交点就是天文观测船位。根据所观测天体高度和观测准确时间求天文船位的问题是天文航海要解决的主要问题之一。三、天文观测中，通常采用地球第一近似圆球体。第一节天文定位基本概念四、天文观测原理第二节天文航海主要内容一、天文航海主要内容1、 观测天体定位，即观测天体高度，同时记录观测时间来确定船舶在海上的位置；◆球面天文学和普通天文学的基本理论和知识；◆研究天文导航的原理、方法、设备和误差；◆时间

3、系统；2、 观测天体求罗经差，即观测天体的罗方位，同时记录观测时间来罗经差；3、 天文导航计算问题的数学模型和应用程序；二、天文航海各相关内容简介1、 观测天体定位2、 观测天体求罗经差◆观测天体求罗经差是目前在大洋航行中测定罗经差的主要方法3、 天文数学建模一、天球1、 形状：夜晚仰望天空时，天空就像一个倒扣过来的半球形；2、 定义：以地球为球心，以无限长为半径所作的球面叫天球（CelestialSphere）。第二章      天球坐标系第一节天球坐标系1、与地球有关的基本点、线、圈二、天球上的基本点、线、圈2、与天体有关的基本点、线、圈3、 与测者有关的基本点、线、

4、圈4、 基本概念（1）仰极：①与测者纬度同名的天极；②真地平以上的天极；（2） 俯极：①与测者纬度异名的天极；②真地平以下的天极；（3）天体时圈：过两天极和天体中心的半个大圆；（4）天体赤纬圈：过天体且平行于天赤道的小圆，因是天体运行轨迹，故又称为天体周日平行圈，与地球纬度圈对应。（5）测者子午圈：过测者天顶、天底和两天极的大圆。①测者子圈：两天极之间包含测者天顶的半个大圆；②测者午圈：两天极之间包含测者天底的半个大圆；（6）格林子午圈：过格林天顶、天底和两天极的大圆。①格林子圈：两天极之间包含格林天顶的半个大圆；②格林午圈：两天极之间包含格林天底的半个大圆；（7）测者真

5、地平圈：过E、S、W、N四方位基点的大圆。方位基点的确定：①N、S的确定：测者子午圈与真地平圈有两个交点，靠近天北极的一点称为北；相对应的一点称为南；②E、W的确定：天赤道与真地平圈交于两点，测者面向北点，左西右东。（8）   垂直圈：过天顶、天底和天体中心的半个大圆；也叫方位圈；同时，由于该圈与真地平圈垂直，故又称为垂直圈。（9）   黄道：地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆称为黄道。（10） 春分点和秋分点：黄道与天赤道的交点称为春分点γ和秋分点。（11） 春分点时圈：过两天极和春分点的半个大圆4、天球的划分（1）      上下半球：测者真地平圈将天球分为上下

6、两半球。（2）      南北半球：天赤道将天球分为南北两半球；（3）      东西半球：测者子午圈将天球分为东西两半球。1、 第一赤道坐标系（时角坐标系）◆基准圆：天赤道、测者子午圈◆辅助圆：天体时圈、赤纬圈三、坐标系的建立1.3坐标天体赤纬（Declination,Dec）◆定义：从天赤道起，沿天体时圈量到天体中心的弧距；由0˚~90˚计算，向南天极度量为南，向北天极度量为北。◆极距p：是天体赤纬的另一种表示方法，从仰极起沿天体时圈量至天体中心的弧距，由0˚~180˚计算◆两者关系：天体地方时角（LHA：LocalHourAngle）◆定义：测者午圈与天体时圈在天赤

7、道上所夹的弧距；或定义为在仰极处从测者午圈向西（从天球外看向天北极，顺时针旋转的方向为西，反之为东）量到天体时圈的球面角。◆度量：圆周法：由测者午圈开始沿天赤道向西度量到天体时圈，由0˚~360˚计算，无需命名半圆周法：由测者午圈开始沿天赤道向西或向东度量到天体时圈，由0˚~180˚计算，需命名。标注E或W。相互换算： 经验方法：采用十字架法。天体格林时角（GHA：GreenwichHourAngle）定义：格林午圈与天体时圈在天赤道上所夹的弧距；或定义为在仰极处从格林午圈向西（从天球外看向天北极，顺时针旋转的方向为西，反之为