第三章天文观测与天文测量2分解
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cos z cos(90 ) cos(90 ) sin(90 ) sin(90 ) cos t t arccos cos z sin sin cos cos
普通天文学
2018/9/16
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* uG : 表面时X 0时刻的格林尼治时表差
普通天文学
2018/9/16
11
如何求本地地方时表差？
• 表差与时角的关系 s=α+t u*=α + t – X
Ｘ为观测天体时所读取的表面时
要通过天文观测求得表差，需要在观测时 读取表面时，还需要测得天体的时角
普通天文学
2018/9/16
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天体天顶距法测时角
• 利用天文定位三角形，已知测站纬度和天体的赤 纬，在观测时刻Ｘ测得天体的天顶距ｚ，则：
普通天文学
2018/9/16
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B A t B t A sB s A m B m A mB m A
经度
时角
真时
s S m T0
S、T0代表格林尼治恒星时和平时
恒星时
平时
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• 任何钟表的表面时不可能与准确时刻完全 一致，某一瞬间的准确时刻与表面时刻之 差，称为钟差(表差) u = 准确时刻 － 表面时刻 • 采用不同类型的准确时刻，表差值也不同 地方平时表差： u = m - X 地方恒星时表差： u* = s – X X为表面时
普通天文学
第三章 天文观测 和天文测量（2）
普通天文学
2018/9/16
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主要内容
• • • • • • 天体的辐射 天文观测工具 天文测量 天体光度测量 天体光谱测量 其他测量
普通天文学
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三、天文测量
• 主要任务：以球面天文学为基础，通过天 文测量仪器，观测宇宙中的天体，确定地 面点的天文坐标，以及地面目标方向的天 文方位角 • 天文坐标：天文经度、天文纬度 • 测定天文坐标和天文方位角的工作称为天 文测量
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s S u X (u X ) u u m T0 u X (uG X ) u uG
* * G *
* G
结论：测定经度的实质就是测定表差
表差是随时间变化的，不同时刻就有不同的表差。 表速ω ：单位时间内表差的变化 ω = (u2 – u1)/(X2 – X1) 表速本身的大小表示钟表的准确程度，表速变化 的大小表示钟表的精密程度。
cos z sin m sin sin m cos cos m sin cos z sin m 令 cos n sin cos n cos(m ), cos n cos( m)
mn 当观测天体在天顶以北中天时 m n 当观测天体在天顶以南中天时
天体观测时刻X 的时角 : cos z sin sin t arccos cos cos 表面时刻X 的地方时表差：u X t X
* * u * uG ,
u* u X * ( X X 0 )
无线电时号天体天顶距法
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2、天文纬度测量
• 天体天顶距法测纬度
cos z sin sin cos cos cos t sin sin cos sin /(tan sec t )
令 tan m tan sec t cos z sin sin cos sin tan m cos m sin (sin cos ) sin m
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天文测量的应用
• 高精度的一、二等天文测量
经典大地测量中，为国家控制网提供起算数据和 方位控制数据，为研究地球形状和大小提供资料
• 较低精度的三、四等天文测量
铁路、公路、高压电缆、输油管道等的勘查、设 计和施工 为航天、航海部门提供高精度的子午基准 为现代机场的惯性基准系统建设，提供可靠的地 面参数
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• 授时台将测定的精确时刻按一定程序发播 一定频率的无线电讯号，以供测量、航运 和科学研究应用，这种表示时间的讯号称 为无线电时号 • 通过收录无线电时号，可以求得钟表对格 林尼治地方时表差
* * s S u * X (uG X ) u * uG m T0 u X (uG X ) u uG
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m、n?
m
mn 当观测天体在天顶以北中天时 m n 当观测天体在天顶以南中天时
Z
P n D
D
P b
n
Z
m
Q
Q
b
N
S
N
S
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16Fra Baidu bibliotek
多星等高法
• 应用特制的等高仪或一般的经纬仪，观测 均匀分布在各象限的若干颗恒星经过同一 等高圈的表面时刻，并在观测前后收录时 号，最后用图解法或解析法可以同时求得 测站的经度和纬度
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cos z sin sin cos cos cos t cos z sin sin 1 cos cos 1 cos t1 cos z sin sin cos cos cos t 2 2 2 cos z sin sin 3 cos cos 3 cos t3
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天文测量包括
• 天文经度测量
• 天文纬度测量
• 天文方位角测量
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1、天文经度测量
• 在同一时刻，两地同一类地方时之差等于 两地的经度之差 • 测定两地的经度之差实质就是测定这两地 在同一瞬间的同一类地方时之差，这就是 天文经度测量的基本原理 • 注意： (1)两地的地方时必须是同一类地方时； (2)两地的地方时必须是同一瞬间的
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* uG : 表面时X 0时刻的格林尼治时表差
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如何求本地地方时表差？
• 表差与时角的关系 s=α+t u*=α + t – X
Ｘ为观测天体时所读取的表面时
要通过天文观测求得表差，需要在观测时 读取表面时，还需要测得天体的时角
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天体天顶距法测时角
• 利用天文定位三角形，已知测站纬度和天体的赤 纬，在观测时刻Ｘ测得天体的天顶距ｚ，则：
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B A t B t A sB s A m B m A mB m A
经度
时角
真时
s S m T0
S、T0代表格林尼治恒星时和平时
恒星时
平时
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• 任何钟表的表面时不可能与准确时刻完全 一致，某一瞬间的准确时刻与表面时刻之 差，称为钟差(表差) u = 准确时刻 － 表面时刻 • 采用不同类型的准确时刻，表差值也不同 地方平时表差： u = m - X 地方恒星时表差： u* = s – X X为表面时
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第三章 天文观测 和天文测量（2）
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主要内容
• • • • • • 天体的辐射 天文观测工具 天文测量 天体光度测量 天体光谱测量 其他测量
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三、天文测量
• 主要任务：以球面天文学为基础，通过天 文测量仪器，观测宇宙中的天体，确定地 面点的天文坐标，以及地面目标方向的天 文方位角 • 天文坐标：天文经度、天文纬度 • 测定天文坐标和天文方位角的工作称为天 文测量
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s S u X (u X ) u u m T0 u X (uG X ) u uG
* * G *
* G
结论：测定经度的实质就是测定表差
表差是随时间变化的，不同时刻就有不同的表差。 表速ω ：单位时间内表差的变化 ω = (u2 – u1)/(X2 – X1) 表速本身的大小表示钟表的准确程度，表速变化 的大小表示钟表的精密程度。
cos z sin m sin sin m cos cos m sin cos z sin m 令 cos n sin cos n cos(m ), cos n cos( m)
mn 当观测天体在天顶以北中天时 m n 当观测天体在天顶以南中天时
天体观测时刻X 的时角 : cos z sin sin t arccos cos cos 表面时刻X 的地方时表差：u X t X
* * u * uG ,
u* u X * ( X X 0 )
无线电时号天体天顶距法
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2、天文纬度测量
• 天体天顶距法测纬度
cos z sin sin cos cos cos t sin sin cos sin /(tan sec t )
令 tan m tan sec t cos z sin sin cos sin tan m cos m sin (sin cos ) sin m
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天文测量的应用
• 高精度的一、二等天文测量
经典大地测量中，为国家控制网提供起算数据和 方位控制数据，为研究地球形状和大小提供资料
• 较低精度的三、四等天文测量
铁路、公路、高压电缆、输油管道等的勘查、设 计和施工 为航天、航海部门提供高精度的子午基准 为现代机场的惯性基准系统建设，提供可靠的地 面参数
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• 授时台将测定的精确时刻按一定程序发播 一定频率的无线电讯号，以供测量、航运 和科学研究应用，这种表示时间的讯号称 为无线电时号 • 通过收录无线电时号，可以求得钟表对格 林尼治地方时表差
* * s S u * X (uG X ) u * uG m T0 u X (uG X ) u uG
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m、n?
m
mn 当观测天体在天顶以北中天时 m n 当观测天体在天顶以南中天时
Z
P n D
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P b
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Q
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S
N
S
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16Fra Baidu bibliotek
多星等高法
• 应用特制的等高仪或一般的经纬仪，观测 均匀分布在各象限的若干颗恒星经过同一 等高圈的表面时刻，并在观测前后收录时 号，最后用图解法或解析法可以同时求得 测站的经度和纬度
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cos z sin sin cos cos cos t cos z sin sin 1 cos cos 1 cos t1 cos z sin sin cos cos cos t 2 2 2 cos z sin sin 3 cos cos 3 cos t3
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天文测量包括
• 天文经度测量
• 天文纬度测量
• 天文方位角测量
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1、天文经度测量
• 在同一时刻，两地同一类地方时之差等于 两地的经度之差 • 测定两地的经度之差实质就是测定这两地 在同一瞬间的同一类地方时之差，这就是 天文经度测量的基本原理 • 注意： (1)两地的地方时必须是同一类地方时； (2)两地的地方时必须是同一瞬间的