天球坐标天体视运动航海学.ppt
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➢ 辅助圈——天体时圈和赤 纬圈
➢ 坐标——是赤纬和时角。
坐标轴
END
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退12出
１）赤纬（）
➢ 定义：天赤道和天体 中心在天体时圈上所 夹的弧距，用表示。
➢ 度量： ➢ 自天赤道起，向北或
向南度量到天体中心。 ➢ 范围：0～90。 ➢ 命名：天体在北天半
球——北赤纬（N）； ➢ 在南天半球——南赤
➢ 测者天底Ｚ′——测者铅垂 线向下延伸与天球的交点。
➢ 测者子午圈 ➢ ——过测者天顶、天底和
两天极的大圆PNZPSZ′称 测者子午圈
END
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退8出
Z
➢ 测者午圈：两天极之间包 含测者天顶的半个大圆 PNZPS，它与测者所在经 线相对应
➢ 测者子圈：两天极之间包 含测者天底的半个大圆 PNZ′PS
行星（包括地球）、卫星（包括月亮）、小行星、彗星、 流星等等。 ➢ 航用天体 ➢ ——航海上常用的天体称为航用天体。 ➢ 航用天体有太阳、月亮和四大行星（金星、火星、土星和 木星）以及159颗航用恒星。
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END 退3出
2. 天球
➢ 现象 ➢ 定义：将以测者（也可以地球中心或太阳中心）为中心，
END
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退10出
➢ 5）天体时圈
➢ 天体时圈——是通 过两天极和天体中 心的半个大圆
➢ 6）天体赤纬圈
➢ 天体赤纬圈——过 天体中心且平行于 天赤道的小圆称为 天体赤纬圈，又称 周日平行圈
赤纬圈
END
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时圈
退11出
2．第一赤道坐标
➢ 坐标轴（基准大圆）—— 天赤道和格林午圈或测者 午圈
任意长为半径的假想球面定义为天球。球心取在地球中心 或太阳中心的天球称地心天球或日心天球。 ➢ 在《航海学》中，使用地心天球。
ENDwk.baidu.com
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退4出
➢3．天体位 置——天体 在天球上的 投影位置 ➢地心与天 体连线的延 长线与天球 面的交点B ➢4．天体的 地理位置 ➢地心与天体 连线与地球面 的交点b
Z
与测者纬度异名）
END
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退21出
3．天体地理位置
➢ 当已知天体的赤纬δ和格林时 角tG后，天体地理位置（纬度 和经度）为：
➢ 仰极：与测者纬度同 名的天极
➢ 俯极：与测者纬度异 名的天极
➢ 极距p ： 是仰极到天 体中心的天体时圈弧 距,用p表示。
➢ 度量：自仰极起，沿 天体时圈度量到天体 中心，范围0～180
END
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Z
退20出
➢ 极距和赤纬间有关系 式：
90－（当赤纬
p
＝
与测者纬度同名）;
90＋（当赤纬
➢ 测者子午圈将天球分为 东、西两个半球。
END
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退9出
ZG
➢ 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。
➢ 格林午圈——两天极之间 包含格林天顶的半个大圆 PNZGPS，它与格林经线 (零度经线)相对应的。
➢ 格林子圈——两天极之间 包含格林天底的半个大圆 PNZG′PS ，它与180°经 线相对应。
W
夹的大圆弧距，用 t
表示。
➢ 度量方法：
➢ ①圆周法
t
➢ 圆周地方时角——是 从测者午圈起沿天赤
道向西度量到天体时 圈的大圆弧距
➢ 范围：0～360。圆 周时角又称为西向时 角，无需命名。
END
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Z
退15出
② 半圆法 ➢ 半圆地方时角——是
从测者午圈起沿天赤 道向东（天体在东天 半球）或向西（天体 在西天半球）度量到 天体时圈的大圆弧距
➢ 范围：0～180。
➢ 向东度量时，以“E” 命名。
➢ 向西度量时，以“w” 命名。
W tW tE
END
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Z
退16出
3）圆周地方时角t和格林时角tG 的关系
t tG WE
➢或
tG t WE
➢ 其记忆法则可以简单地归 纳为“东大西小”,
➢ 即东经的地方时角t >格林 时角tG；
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天 体 投 影 位 置
END
退5出
二、天球第一赤道坐标
➢ 第一赤道坐标系——与地球的地理坐标系相对应。 ➢ １． 基本点、线、圈 ➢ １）天极 ➢ 天极（Celestial pole）——地轴延伸后与天球所得的交点。 ➢ 北天极——对应地理北极的点——PN ， ➢ 南天极——地理南极方向的点——PS 。 ➢ ２）天轴 ➢ 天轴（Celestial axis）——两天极的连线PNPS。
上海海事学院
2.3 天体坐标和天体视运动
§1 天球坐标系 §2 天体视运动
END 退1出
§1 天球坐标系
➢一、航用天体和天球 ➢二、天球第一赤道坐标 ➢三、天球第二赤道坐标系
➢四、地平坐标系
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END 退2出
一、航用天体和天球
➢ １．航用天体 ➢ 天体 ➢ ——是宇宙空间各种天体的统称。例如恒星（包括太阳）、
纬（S）。
END
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退13出
2）时角
➢ 格林时角和地方时角
➢ （1）格林时角（tG）
➢ 定义：从格林午圈起
沿天赤道向西度量到 天体时圈的大圆弧距，
ZG
用tG 表示。
➢ 范围：0～360
END
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退14出
（2）地方时角 （t）
➢ 定义：是测者午圈与 天体时圈在天赤道上
➢ 西经的地方时角t<格林时 角tG。
END
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退17出
例１
➢ 已知某天体的格林时角tG＝ 29830′.0，求经度＝ 12620′.0Ｅ处，该天体的半 圆地方时角t 。 解： tＧ 29830′.0
+） 12620′.0Ｅ t 42450′.0（超过360，
应减去360） ➢ 即 6450′.0Ｗ
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END 退6出
３）天赤道
➢ 天赤道 ——地球赤道面无限延伸 与天球相截而成的大圆， 即地球赤道在天球上的投 影。
➢ 天赤道面将天球分为南、 北两个半球。
➢ 北天半球 ➢ 南天半球
END
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退7出
4）子午圈
➢ 测者天顶Ｚ——测者铅垂 线向上延伸与天球的交点。
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END 退18出
例2
➢ 已知经度 = 12025.0Ｅ处某天 体的圆周时角t = 06010.0，求 该天体的格林时角tG 。
➢ 解： t 06010′.0 （不够减，可 加上360）
-） 12025′.0 E tG 29945′.0
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END 退19出
4）极距
➢ 坐标——是赤纬和时角。
坐标轴
END
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退12出
１）赤纬（）
➢ 定义：天赤道和天体 中心在天体时圈上所 夹的弧距，用表示。
➢ 度量： ➢ 自天赤道起，向北或
向南度量到天体中心。 ➢ 范围：0～90。 ➢ 命名：天体在北天半
球——北赤纬（N）； ➢ 在南天半球——南赤
➢ 测者天底Ｚ′——测者铅垂 线向下延伸与天球的交点。
➢ 测者子午圈 ➢ ——过测者天顶、天底和
两天极的大圆PNZPSZ′称 测者子午圈
END
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退8出
Z
➢ 测者午圈：两天极之间包 含测者天顶的半个大圆 PNZPS，它与测者所在经 线相对应
➢ 测者子圈：两天极之间包 含测者天底的半个大圆 PNZ′PS
行星（包括地球）、卫星（包括月亮）、小行星、彗星、 流星等等。 ➢ 航用天体 ➢ ——航海上常用的天体称为航用天体。 ➢ 航用天体有太阳、月亮和四大行星（金星、火星、土星和 木星）以及159颗航用恒星。
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END 退3出
2. 天球
➢ 现象 ➢ 定义：将以测者（也可以地球中心或太阳中心）为中心，
END
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退10出
➢ 5）天体时圈
➢ 天体时圈——是通 过两天极和天体中 心的半个大圆
➢ 6）天体赤纬圈
➢ 天体赤纬圈——过 天体中心且平行于 天赤道的小圆称为 天体赤纬圈，又称 周日平行圈
赤纬圈
END
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时圈
退11出
2．第一赤道坐标
➢ 坐标轴（基准大圆）—— 天赤道和格林午圈或测者 午圈
任意长为半径的假想球面定义为天球。球心取在地球中心 或太阳中心的天球称地心天球或日心天球。 ➢ 在《航海学》中，使用地心天球。
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退4出
➢3．天体位 置——天体 在天球上的 投影位置 ➢地心与天 体连线的延 长线与天球 面的交点B ➢4．天体的 地理位置 ➢地心与天体 连线与地球面 的交点b
Z
与测者纬度异名）
END
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3．天体地理位置
➢ 当已知天体的赤纬δ和格林时 角tG后，天体地理位置（纬度 和经度）为：
➢ 仰极：与测者纬度同 名的天极
➢ 俯极：与测者纬度异 名的天极
➢ 极距p ： 是仰极到天 体中心的天体时圈弧 距,用p表示。
➢ 度量：自仰极起，沿 天体时圈度量到天体 中心，范围0～180
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退20出
➢ 极距和赤纬间有关系 式：
90－（当赤纬
p
＝
与测者纬度同名）;
90＋（当赤纬
➢ 测者子午圈将天球分为 东、西两个半球。
END
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退9出
ZG
➢ 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。
➢ 格林午圈——两天极之间 包含格林天顶的半个大圆 PNZGPS，它与格林经线 (零度经线)相对应的。
➢ 格林子圈——两天极之间 包含格林天底的半个大圆 PNZG′PS ，它与180°经 线相对应。
W
夹的大圆弧距，用 t
表示。
➢ 度量方法：
➢ ①圆周法
t
➢ 圆周地方时角——是 从测者午圈起沿天赤
道向西度量到天体时 圈的大圆弧距
➢ 范围：0～360。圆 周时角又称为西向时 角，无需命名。
END
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Z
退15出
② 半圆法 ➢ 半圆地方时角——是
从测者午圈起沿天赤 道向东（天体在东天 半球）或向西（天体 在西天半球）度量到 天体时圈的大圆弧距
➢ 范围：0～180。
➢ 向东度量时，以“E” 命名。
➢ 向西度量时，以“w” 命名。
W tW tE
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Z
退16出
3）圆周地方时角t和格林时角tG 的关系
t tG WE
➢或
tG t WE
➢ 其记忆法则可以简单地归 纳为“东大西小”,
➢ 即东经的地方时角t >格林 时角tG；
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天 体 投 影 位 置
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退5出
二、天球第一赤道坐标
➢ 第一赤道坐标系——与地球的地理坐标系相对应。 ➢ １． 基本点、线、圈 ➢ １）天极 ➢ 天极（Celestial pole）——地轴延伸后与天球所得的交点。 ➢ 北天极——对应地理北极的点——PN ， ➢ 南天极——地理南极方向的点——PS 。 ➢ ２）天轴 ➢ 天轴（Celestial axis）——两天极的连线PNPS。
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2.3 天体坐标和天体视运动
§1 天球坐标系 §2 天体视运动
END 退1出
§1 天球坐标系
➢一、航用天体和天球 ➢二、天球第一赤道坐标 ➢三、天球第二赤道坐标系
➢四、地平坐标系
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END 退2出
一、航用天体和天球
➢ １．航用天体 ➢ 天体 ➢ ——是宇宙空间各种天体的统称。例如恒星（包括太阳）、
纬（S）。
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退13出
2）时角
➢ 格林时角和地方时角
➢ （1）格林时角（tG）
➢ 定义：从格林午圈起
沿天赤道向西度量到 天体时圈的大圆弧距，
ZG
用tG 表示。
➢ 范围：0～360
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退14出
（2）地方时角 （t）
➢ 定义：是测者午圈与 天体时圈在天赤道上
➢ 西经的地方时角t<格林时 角tG。
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退17出
例１
➢ 已知某天体的格林时角tG＝ 29830′.0，求经度＝ 12620′.0Ｅ处，该天体的半 圆地方时角t 。 解： tＧ 29830′.0
+） 12620′.0Ｅ t 42450′.0（超过360，
应减去360） ➢ 即 6450′.0Ｗ
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END 退6出
３）天赤道
➢ 天赤道 ——地球赤道面无限延伸 与天球相截而成的大圆， 即地球赤道在天球上的投 影。
➢ 天赤道面将天球分为南、 北两个半球。
➢ 北天半球 ➢ 南天半球
END
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4）子午圈
➢ 测者天顶Ｚ——测者铅垂 线向上延伸与天球的交点。
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END 退18出
例2
➢ 已知经度 = 12025.0Ｅ处某天 体的圆周时角t = 06010.0，求 该天体的格林时角tG 。
➢ 解： t 06010′.0 （不够减，可 加上360）
-） 12025′.0 E tG 29945′.0
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4）极距