第二节天球坐标 Celestial sphere Cooate
第二节 天球坐标 Celestial sphere Coordinate
天球坐标 1.航用天体 ?天体(celestial body):日、月、星辰以及宇宙中其它聚集的 自然物质的统称。 ?航用天体：用于航海定位，有太阳、月亮、四大航用行星和 159颗恒星。 ?四大航用行星按照与太阳距离由近到远的顺序排列，它们依 次为金星(Venus)、火星(Mars)人小木星(Jupiter)、土星(Saturn ?按照亮度来分：金星最亮，光色辉青；其次是木星，银白色： 火星第三，略呈红色；土星较暗，呈橙黄色
天球坐标 1．航用天体 ❖ 天体 (celestial body)：日、月、星辰以及宇宙中其它聚集的 自然物质的统称。 ❖ 航用天体：用于航海定位，有太阳、月亮、四大航用行星和 159颗恒星。 ❖ 四大航用行星按照与太阳距离由近到远的顺序排列，它们依 次为金星(Venus)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn) ❖ 按照亮度来分：金星最亮，光色辉青；其次是木星，银白色； 火星第三，略呈红色；土星较暗，呈橙黄色
太阳系(solar system)构成图 买王 木星 图1-2-5
太阳系(solar system)构成图
天球坐标（2) 2天球上的基本点、线、圈 冬天球(celestial sphere):以地心为球心，以无限长为半径所作 的球面叫天球。 冬天轴(celestial axis))和天极(celestial poles):地轴两端无限延长 到天球上，与天球相交两点称为天极(celestial poles),对应于地北 极的一点称天北极P×,对应于地南极的一点称天南极Ps,连接P、 与P的直线称天轴。 天赤道(celestial equator):地球赤道平面无限的扩展到天球上， 与天球相交成的大圆称天赤道。 测者天顶、天底和真地平：测者铅垂线(plumb line)无限伸长 到天球上，相交于天球两点，一点是测者天顶(zenith):一点是测者 天底(nadir)。与测者铅垂线互相垂直的大圆面成为测者真地平。 测者子午圈(observer's meridian):过测者天J顶、天底和两天极 的大圆称测者子午圈。两天极之间包含测者天顶的半个大圆称测者 午圈，两天极之间包含测者天底的半个大圆称测者子圈
2.天球上的基本点、线、圈 ❖天球（celestial sphere）：以地心为球心，以无限长为半径所作 的球面叫天球。 ❖天轴( celestial axis)和天极 (celestial poles) ：地轴两端无限延长 到天球上，与天球相交两 点称为天极(celestial poles),对应于地北 极的一点称天北极PN ，对应于地南极的一点称天南极PS ，连接PN 与PS的直线称天轴。 ❖天赤道 (celestial equator)：地球赤道平面无限的扩展到天球上， 与天球相交成的大圆称天赤道 。 ❖测者天顶、天底和真地平：测者铅垂线(plumb line)无限伸长 到天球上，相交于天球两点，一点是测者天顶(zenith)；一点是测者 天底(nadir)。与测者铅垂线互相垂直的大圆面成为测者真地平。 ❖测者子午圈(observer’s meridian)：过测者天顶、天底和两天极 的大圆称测者子午圈 。两天极之间包含测者天顶的半个大圆称测者 午圈 ，两天极之间包含测者天底的半个大圆称测者子圈。 天球坐标（2）
天球坐标(3) 格林子午圈(Greenwich meridian):过格林天顶、天底 和两天极的大圆称格林子午圈。 天体方位圈vertical circle):过天顶、天底和天体的半 个大圆称天体方位圈，它们都垂直于测者真地平，又 称垂直圈。 方位基点(cardinal points)测者子午圈与真地平相交两 点，靠近天北极P的一点称真地平的北，用N表示： 靠近天南极P、的一点称真地平的南，用$表示。真地平 与天赤道相交两点，分别是真地平的东点和西点，分 别用E和W表示。 ?黄道(ecliptic)地球绕太阳公转轨道平面与天球相交成的 大圆
天球坐标（3） ❖ 格林子午圈(Greenwich meridian)：过格林天顶、天底 和两天极的大圆称格林子午圈。 ❖ 天体方位圈(vertical circle)：过天顶、天底和天体的半 个大圆称天体方位圈，它们都垂直于测者真地平，又 称垂直圈。 ❖ 方位基点(cardinal points)测者子午圈与真地平相交两 点，靠近天北极PN的一点称真地平的北，用N表示； 靠近天南极PS的一点称真地平的南，用S表示。真地平 与天赤道相交两点，分别是真地平的东点和西点，分 别用E和W表示。 ❖ 黄道(ecliptic)地球绕太阳公转轨道平面与天球相交成的 大圆
天球坐标(4) 天体时圈(hour circle)和春分点时圈：过两天极 和天体的半个大圆称天体时圈。过两天极和春 分点的半个大圆称春分点时圈。 仰极(elevated pole))和俯极(depressed pole):测 者真地平以上的天极称仰极，即与测者纬度同 名的天极（仰极高度等于测者纬度）。真地平以 下的天极称俯极。 天体赤纬圈(parallel of declination):过天体和 天赤道平行的小圆称天体赤纬圈，还称天体周 日平行圈
天球坐标（4） ❖ 天体时圈(hour circle)和春分点时圈：过两天极 和天体的半个大圆称天体时圈。过两天极和春 分点的半个大圆称春分点时圈。 ❖ 仰极(elevated pole)和俯极(depressed pole)：测 者真地平以上的天极称仰极，即与测者纬度同 名的天极(仰极高度等于测者纬度)。真地平以 下的天极称俯极。 ❖ 天体赤纬圈(parallel of declination)：过天体和 天赤道平行的小圆称天体赤纬圈，还称天体周 日平行圈
参考下图理解上述概念
参考下图理解上述概念
天球坐标(4) 3.天球坐标 第一赤道坐标系（时角坐标） > 两个基准大圆：天赤道和格林午圈或测者午圈，其交点为原点，天北极P为 基准极。 >两个辅助圆：天体时圈和天体赤纬圈，其交点是天体。坐标：时角和赤纬。 √天体赤纬(declination） ·用δ或DC表示，是天赤道与天体中心在天体时圈上所夹的大圆弧，自天赤道起沿天 体时圈向北或向南量至天体中心，范围在0°90°之间。天体在北天半球的，其赤 纬的命名为北N):天体在南半天球的，赤纬的命名为(S)。 ·极距(polar distance:)天体的另一纵坐标值，用p表示，是天体中心与仰极在天体时 圈所夹的弧距。 √天体格林时角(Greenwich hour angle) ·用或GHA表示。：从格林午圈沿天赤道向西度量到天体时圈的大圆弧距，也可 以定义为格林午圈与天时圈在仰极处所夹的球面角。范围在°~360°之间
天球坐标（4） 3.天球坐标 ❖ 第一赤道坐标系（时角坐标） ➢ 两个基准大圆：天赤道和格林午圈或测者午圈，其交点为原点，天北极PN为 基准极。 ➢ 两个辅助圆：天体时圈和天体赤纬圈，其交点是天体。坐标：时角和赤纬。 ✓ 天体赤纬（declination） • 用δ或Dec表示，是天赤道与天体中心在天体时圈上所夹的大圆弧，自天赤道起沿天 体时圈向北或向南量至天体中心，范围在0～90之间。天体在北天半球的，其赤 纬的命名为北(N)；天体在南半天球的，赤纬的命名为(S)。 • 极距(polar distance)：天体的另一纵坐标值，用p表示，是天体中心与仰极在天体时 圈所夹的弧距。 ✓ 天体格林时角（Greenwich hour angle） • 用tG或G.H.A表示。：从格林午圈沿天赤道向西度量到天体时圈的大圆弧距，也可 以定义为格林午圈与天时圈在仰极处所夹的球面角。范围在0～360之间
天球坐标(5) √天体地方时角(local hour angle) ·用或L.HA表示，是测者午圈与天体时圈在天赤道上所夹的弧距， 或定义为测者午圈与天体时圈在仰极处所夹的球面角。航海上最 常用的方法是在天赤道上度量。 ·圆周法：从测者午圈开始沿天赤道向西量至天体时圈，计算范围 0°~360°，不需命名。 ·半圆周法：从测者午圈开始沿天赤道分别向东或向西量至天体时 圈，计算范围0°~180°，必需命名为E或W。 >半圆地方时角与圆周地方时角的关系： √当1180时，用360°减去该天体地方时角，变为东行半圆时角 √当>360时，要从中减去360°，所得值仍为西行时角
天球坐标（5） ✓ 天体地方时角(local hour angle) ▪ 用t或L.H.A表示，是测者午圈与天体时圈在天赤道上所夹的弧距， 或定义为测者午圈与天体时圈在仰极处所夹的球面角。航海上最 常用的方法是在天赤道上度量。 ▪ 圆周法：从测者午圈开始沿天赤道向西量至天体时圈，计算范围 0～360，不需命名。 ▪ 半圆周法：从测者午圈开始沿天赤道分别向东或向西量至天体时 圈，计算范围0～180，必需命名为E或W。 ➢ 半圆地方时角与圆周地方时角的关系： ✓ 当t＜180时，圆周时角等于半圆时角。 ✓ 当t＞180时，用360减去该天体地方时角，变为东行半圆时角。 ✓ 当t＞360时，要从t中减去360，所得值仍为西行时角
P 参考本图理解第一赤道坐标系