航海学天文定位第四篇天文航海第1、2章资料
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• 极距p：从仰极起沿天体时圈量至天体
中心的弧距，由0º～180º计算。
p=90º±Dec(赤纬与纬度异名取加，同名
取减)。
• 2．天体地方时角
• 测者午圈和天体时圈在天赤道上 所夹的弧距 (local hour angle， LHA)。
• (1) 圆周法：由测者午圈开始沿 天赤道向西量至天体时圈，由 0º～360º计算，无需命名。
N S
经度
WE
360 GHA GHA 180
GHA
GHA 180
• 例4：已知测者经度 15º25′.2E，
LHA 299º14′.3，Dec 14º36′.0S， 求天体地理位置。
• 解：天体地理位置纬度 ＝Dec＝
14º36′.0S
• 天体地理位置经度 ＝360º—
283º49′.1＝76º10′.9E
• 该坐标的另一种表示方法称天体 顶 距 (zenith distance ， Z) ， 它是从天顶起沿天体垂直圈量至 天体中心的弧距，由0º～180º计 算。对于在地平上同一天体有：
• h+Z=90º
• 仰极高度 等于测者 纬度。
• hPN
• 2．天体方位
• 测者子午圈 和天体垂直 圈在真地平 上所夹一段 弧距称天体 方位。
• 从春分点Υ起，沿天赤道向西量到天体时 圈的弧距，由0º～360º计算。
• 对于同一天体显然有：
•
RA十SHA＝360º
• 4 ． 春 分 点 格 林 时 角 (Greenwich hour angle of Aries，GHAT)
• 从格林午圈起，沿天赤道向西度量到春 分点时圈的弧距，由0º～360º计算。
• (2)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0º～180º计算。半圆周法 必须命名，即标注E或W。
• 3．天体格林时角
• 从格林午圈起沿天赤道向西量到 天体时圈，由0º～360º计算。
•
地方时角LHA=格林时角GHA
E W
• 4．天体地理位置PG
纬度
N S
=天体赤纬Dec
四、第二赤道坐标系
• 天赤道为基准圆，以春分点Υ为原点， 几何极为天北极。也叫春分点赤道坐标 系。
• 1．赤纬 • 定义同第一赤道坐标系。
• 2．天体赤经(right ascension，RA)
• 从春分点Υ起，沿天赤道向东量到天体时 圈的弧距，由0º～360º计算。
• 3．天体共轭赤经(sidereal hour angle， SHA)
• 9．仰极与俯极
• 真地平以上的天极称仰极 (elevated pole)(即与测者纬度同 名的天极)。真地平以下的天极称 俯极(depressed pole)。
• 10．垂直圈
• 过天顶Z、天体B和天底Z’的半个 大圆ZBZ，称天体垂直圈 (vertical circle) 。
• 11．春分点和秋分点
三、第一赤道坐标系
• 采用天赤道为基准圆，以格 林(或测者)午圈和天赤道的 交点为原点，几何极为天北 极。坐标是时角和赤纬，故 又称时角坐标系。
• 1．天体赤纬
• 从天赤道起，沿天体时圈量到天体中心 的弧距称赤纬(declination，Dec)，由 0º～90º计算。向天北极度量为北N，向 天南极度量为南S。
• (1)百度文库者子午圈：
• 测者子午圈将天球分为东天半球和西天 半球。
• (2)格林子午圈：过格林天顶、天底和 两天极的大圆称格林子午圈(Greenwich meridian)PNZPSZ’G。
• 7．测者真地平圈 • 真地平圈将天球分为上天半球和
下天半球。
• 8．方位基点(cardinal points)
• 地球绕太阳公转的轨道平面与天 球相交的大圆称黄道。黄道和天 赤道相交两点分别称春分点Υ (vernal equinox)和秋分点 (autumnal equinox)。
• 12 ．春分点时圈
• 过两天极和春分点Υ的半个 大圆PNΥPS称春分点时圈 (hour circle of vernal equinox)。
• 由上可见，半圆方位后面应附有 两个名称，第一名称与测者纬度 同名，第二名称与半圆地方时角 同名。
• 过两天极和天 体的半个大圆 PNBPS称天体时 圈(hour circle)。
• 4．天体赤纬圈
• 5．天顶和天底 • (1)测者天顶Z，测者天底。 • (2)格林天顶ZG：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。
• 6．子午圈
天文航海 第一章 概论
• 天文航海(celestial navigation)研究船舶在海上如 何利用天体导航定位、测定罗经 差的学科，同时阐述了与船舶安 全、经济运行密切相关的时间系 统。
天文船位圆圆半心径：：天天体体真地顶理距位Z置PG90 ht
第二章 天球坐标系
• 第一节 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。
• GHA=GHAΥ+SHA
• 天 体 地 方 时 角 LHA= 春 分 点 格 林 时 角
GHAΥ+共轭赤经SHA±测者经度 WE
• ＝春分点地方时角LHAΥ+共轭赤经SHA
五、地平坐标系
• 1．天体高度 • 2．天体方位
• 1．天体高度
• 天体高度(altitude，h)是从 真地平圈起沿天体垂直圈量 至 天 体 中 心 的 弧 距 ， 由 0º～ 90º计算。从真地平向上高度 为正(+)，向下为负(—)。
• 一、天球
天球上的点、线、圈
地地 球轴
北 极
南 极
赤 道
纬 度 圈
经 度 圈
格林 经线
测者所 在经线
天天 球轴
天 北 极
天 南 极
天 赤 道
赤 纬 圈
时 格林 测者午 圈 午圈 圈
• 1．天轴和天极 天北极
• 天南极
• 2．天赤道
• 天赤道将天 球分为北天 半球和南天 半球。
• 3．天体时圈
• (1)圆周法：无论北纬或南纬测者， 均从北点N起算，按顺时针方向沿 真 地 平 量 至 天 体 垂 直 圈 ， 由 0º～ 360º计算。
• (2)半圆法：北纬测者，从北点N起 算，沿真地平向东或向西量至天体 垂直圈，由0º～180º计算。
•
• 南纬测者，从南点S起算，沿真 地平向东或向西量至天体垂直圈， 由0º～180º计算。
中心的弧距，由0º～180º计算。
p=90º±Dec(赤纬与纬度异名取加，同名
取减)。
• 2．天体地方时角
• 测者午圈和天体时圈在天赤道上 所夹的弧距 (local hour angle， LHA)。
• (1) 圆周法：由测者午圈开始沿 天赤道向西量至天体时圈，由 0º～360º计算，无需命名。
N S
经度
WE
360 GHA GHA 180
GHA
GHA 180
• 例4：已知测者经度 15º25′.2E，
LHA 299º14′.3，Dec 14º36′.0S， 求天体地理位置。
• 解：天体地理位置纬度 ＝Dec＝
14º36′.0S
• 天体地理位置经度 ＝360º—
283º49′.1＝76º10′.9E
• 该坐标的另一种表示方法称天体 顶 距 (zenith distance ， Z) ， 它是从天顶起沿天体垂直圈量至 天体中心的弧距，由0º～180º计 算。对于在地平上同一天体有：
• h+Z=90º
• 仰极高度 等于测者 纬度。
• hPN
• 2．天体方位
• 测者子午圈 和天体垂直 圈在真地平 上所夹一段 弧距称天体 方位。
• 从春分点Υ起，沿天赤道向西量到天体时 圈的弧距，由0º～360º计算。
• 对于同一天体显然有：
•
RA十SHA＝360º
• 4 ． 春 分 点 格 林 时 角 (Greenwich hour angle of Aries，GHAT)
• 从格林午圈起，沿天赤道向西度量到春 分点时圈的弧距，由0º～360º计算。
• (2)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0º～180º计算。半圆周法 必须命名，即标注E或W。
• 3．天体格林时角
• 从格林午圈起沿天赤道向西量到 天体时圈，由0º～360º计算。
•
地方时角LHA=格林时角GHA
E W
• 4．天体地理位置PG
纬度
N S
=天体赤纬Dec
四、第二赤道坐标系
• 天赤道为基准圆，以春分点Υ为原点， 几何极为天北极。也叫春分点赤道坐标 系。
• 1．赤纬 • 定义同第一赤道坐标系。
• 2．天体赤经(right ascension，RA)
• 从春分点Υ起，沿天赤道向东量到天体时 圈的弧距，由0º～360º计算。
• 3．天体共轭赤经(sidereal hour angle， SHA)
• 9．仰极与俯极
• 真地平以上的天极称仰极 (elevated pole)(即与测者纬度同 名的天极)。真地平以下的天极称 俯极(depressed pole)。
• 10．垂直圈
• 过天顶Z、天体B和天底Z’的半个 大圆ZBZ，称天体垂直圈 (vertical circle) 。
• 11．春分点和秋分点
三、第一赤道坐标系
• 采用天赤道为基准圆，以格 林(或测者)午圈和天赤道的 交点为原点，几何极为天北 极。坐标是时角和赤纬，故 又称时角坐标系。
• 1．天体赤纬
• 从天赤道起，沿天体时圈量到天体中心 的弧距称赤纬(declination，Dec)，由 0º～90º计算。向天北极度量为北N，向 天南极度量为南S。
• (1)百度文库者子午圈：
• 测者子午圈将天球分为东天半球和西天 半球。
• (2)格林子午圈：过格林天顶、天底和 两天极的大圆称格林子午圈(Greenwich meridian)PNZPSZ’G。
• 7．测者真地平圈 • 真地平圈将天球分为上天半球和
下天半球。
• 8．方位基点(cardinal points)
• 地球绕太阳公转的轨道平面与天 球相交的大圆称黄道。黄道和天 赤道相交两点分别称春分点Υ (vernal equinox)和秋分点 (autumnal equinox)。
• 12 ．春分点时圈
• 过两天极和春分点Υ的半个 大圆PNΥPS称春分点时圈 (hour circle of vernal equinox)。
• 由上可见，半圆方位后面应附有 两个名称，第一名称与测者纬度 同名，第二名称与半圆地方时角 同名。
• 过两天极和天 体的半个大圆 PNBPS称天体时 圈(hour circle)。
• 4．天体赤纬圈
• 5．天顶和天底 • (1)测者天顶Z，测者天底。 • (2)格林天顶ZG：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。
• 6．子午圈
天文航海 第一章 概论
• 天文航海(celestial navigation)研究船舶在海上如 何利用天体导航定位、测定罗经 差的学科，同时阐述了与船舶安 全、经济运行密切相关的时间系 统。
天文船位圆圆半心径：：天天体体真地顶理距位Z置PG90 ht
第二章 天球坐标系
• 第一节 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。
• GHA=GHAΥ+SHA
• 天 体 地 方 时 角 LHA= 春 分 点 格 林 时 角
GHAΥ+共轭赤经SHA±测者经度 WE
• ＝春分点地方时角LHAΥ+共轭赤经SHA
五、地平坐标系
• 1．天体高度 • 2．天体方位
• 1．天体高度
• 天体高度(altitude，h)是从 真地平圈起沿天体垂直圈量 至 天 体 中 心 的 弧 距 ， 由 0º～ 90º计算。从真地平向上高度 为正(+)，向下为负(—)。
• 一、天球
天球上的点、线、圈
地地 球轴
北 极
南 极
赤 道
纬 度 圈
经 度 圈
格林 经线
测者所 在经线
天天 球轴
天 北 极
天 南 极
天 赤 道
赤 纬 圈
时 格林 测者午 圈 午圈 圈
• 1．天轴和天极 天北极
• 天南极
• 2．天赤道
• 天赤道将天 球分为北天 半球和南天 半球。
• 3．天体时圈
• (1)圆周法：无论北纬或南纬测者， 均从北点N起算，按顺时针方向沿 真 地 平 量 至 天 体 垂 直 圈 ， 由 0º～ 360º计算。
• (2)半圆法：北纬测者，从北点N起 算，沿真地平向东或向西量至天体 垂直圈，由0º～180º计算。
•
• 南纬测者，从南点S起算，沿真 地平向东或向西量至天体垂直圈， 由0º～180º计算。