天文坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換-共54頁(yè)P(yáng)PT課件

1、坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換王若璞測(cè)繪學(xué)院測(cè)量與導(dǎo)航工程系實(shí)用天文學(xué)本次課主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系重點(diǎn)與難點(diǎn)坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系WZYXzhASNO時(shí)角坐標(biāo)系Z 天頂天赤道北天極P地平圈NSEWQQXYZ赤道坐標(biāo)系P（Z)XYo黃道坐標(biāo)系KYOKZYX(90)yxz黃道坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系時(shí)角坐標(biāo)系坐標(biāo)系總結(jié)表基圈次圈原點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)量法坐標(biāo)值限地平坐標(biāo)系地平圈子午圈南點(diǎn)S高度h或天頂距z由地平圈沿垂直圈向天體量由天頂Z沿垂直圈向天體量0 900 180

2、方位角A由南點(diǎn)沿地平圈向西量由南點(diǎn)沿地平圈向東、西量0 3600 180時(shí)角坐標(biāo)系赤道子午圈上點(diǎn)Q赤緯由赤道沿時(shí)圈向天體量0 90時(shí)角t由子午圈上點(diǎn)沿赤道向西量由上點(diǎn)沿赤道向東、西量0h 24h 0h 12h赤道坐標(biāo)系赤道二分圈春分點(diǎn)赤緯 赤經(jīng)（同時(shí)角系）由春分點(diǎn)沿赤道反時(shí)針量0h 24h黃道坐標(biāo)系黃道春分點(diǎn)的黃經(jīng)圈春分點(diǎn)黃緯由赤道沿黃經(jīng)圈向天體量0 90黃經(jīng) l由春分點(diǎn)沿黃道反時(shí)針量0 360主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系坐標(biāo)系坐標(biāo)間的重要關(guān)系春分點(diǎn)的時(shí)角等于某天體的赤經(jīng)與其時(shí)角之和。測(cè)站的天文緯度等于北天

3、極的高度，也等于測(cè)站天頂?shù)某嗑?。地面A、B兩地同時(shí)觀測(cè)同一天體的時(shí)角之差，等于A、B兩地的經(jīng)差。注意上式三量均為標(biāo)量，為數(shù)值相加；、t起算點(diǎn)的不同。問題：若 ，則這瞬間春分點(diǎn)在測(cè)站的什么位置？PQQtNSWE春分點(diǎn)的時(shí)角等于某天體的赤經(jīng)與其時(shí)角之和。測(cè)站的天文緯度等于北天極的高度，也等于測(cè)站天頂?shù)某嗑?。NQPMZS測(cè)定天文緯度的方法 地面A、B兩地同時(shí)觀測(cè)同一天體的時(shí)角之差，等于A、B兩地的經(jīng)差。ZGQGPQGPOppqZBZATBAQBQA測(cè)定經(jīng)度的理論依據(jù) 主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系直角坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的一

4、般公式轉(zhuǎn)軸的順序及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換公式： XXYY(x, y)xxyy直角坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的一般公式轉(zhuǎn)軸的順序及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換公式： 旋轉(zhuǎn)矩陣順序不能交換，應(yīng)從右至左完成。若旋轉(zhuǎn)角全部都很小，余弦可假定為1，這時(shí)，旋轉(zhuǎn)矩陣是可交換的。正旋轉(zhuǎn)矩陣的逆變換是負(fù)旋轉(zhuǎn)確定旋轉(zhuǎn)角的符號(hào)：I、右手系用右手握住旋轉(zhuǎn)軸，拇指指向旋轉(zhuǎn)軸的正向，如果旋轉(zhuǎn)方向與彎曲的四指方向一致，則旋轉(zhuǎn)角為正；否則為負(fù)。II、左手系用左手握住旋轉(zhuǎn)軸，拇指指向旋轉(zhuǎn)軸的正向，如果旋轉(zhuǎn)方向與彎曲的四指方向一致，則旋轉(zhuǎn)角為正；否則為負(fù)。 左手系與右手系的轉(zhuǎn)換：設(shè)PX、PY和PZ分別表示X、Y、Z軸的反向矩陣，則有 主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)

5、的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球直角坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系與時(shí)角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換時(shí)角坐標(biāo)系與赤道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換ZW地平坐標(biāo)系alt-azimuth coordinate system時(shí)角坐標(biāo)系hour angle coordinate systemZ軸-天頂ZX軸-南點(diǎn)S左手系Z軸-北天極PX軸-上點(diǎn)Q左手系PQNS地平坐標(biāo)系與時(shí)角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換Z軸-天頂ZX軸-南點(diǎn)S左手系Z軸-北天極PX軸-上點(diǎn)Q左手系ZWPQSY軸-西點(diǎn)WY軸-西點(diǎn)W地平坐標(biāo)系alt-azimuth coordinate system時(shí)角坐標(biāo)系ho

6、ur angle coordinate system共用Y軸地平坐標(biāo)系與時(shí)角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換ZWPQSZ地Y時(shí)Y地X地Z時(shí)X時(shí)O 顯然，若將地平坐標(biāo)系的X軸和Z軸繞Y軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)（90）角，即可轉(zhuǎn)換為時(shí)角坐標(biāo)系。或時(shí)角坐標(biāo)系與赤道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換從左手系到右手系共用Z軸 時(shí)角坐標(biāo)系Z軸-北天極PX軸-上點(diǎn)Q左手系Y軸-西點(diǎn)W赤道坐標(biāo)系Z軸-北天極PX軸-春分點(diǎn)右手系Y軸-赤道上赤經(jīng) 90的QYZWPQSY時(shí)Y赤X時(shí)Z赤Z時(shí)X赤OTt赤道坐標(biāo)系Equatorial coordinate system時(shí)角坐標(biāo)系hour angle coordinate systemPZQs從左手系到右手系共用Z軸時(shí)角坐標(biāo)系

7、與赤道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 ZWPQSY時(shí)Y赤X時(shí)Z赤Z時(shí)X赤OT 時(shí)角坐標(biāo)系與赤道坐標(biāo)系是異手系，可先用轉(zhuǎn)向矩陣使Y軸轉(zhuǎn)向，變時(shí)角坐標(biāo)系為右手軸系。再將時(shí)角坐標(biāo)系繞Z軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)（t）t角，即可轉(zhuǎn)換為赤道坐標(biāo)系。tY時(shí)或Definition地方恒星時(shí)s （local sidereal time) -春分點(diǎn)的時(shí)角PQ赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換赤道坐標(biāo)系Z軸-北天極PX軸-春分點(diǎn)右手系Y軸-赤道上赤經(jīng) 90的QY 黃道坐標(biāo)系Z軸-北黃極X軸-春分點(diǎn)右手系Y軸-黃道上黃經(jīng) 90的KYPOY黃Y赤Z黃X黃X赤Z赤共用X軸赤道坐標(biāo)系Equatorial coordinate system黃道坐標(biāo)系Eclipt

8、ic coordinate systemPP赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換OY黃Y赤Z黃X黃X赤Z赤 顯然，若將赤道坐標(biāo)系的Y軸和Z軸繞X軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角，即可轉(zhuǎn)換為黃道坐標(biāo)系。KKQQ或天球坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 時(shí)角坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系赤道坐標(biāo)系黃道坐標(biāo)系Question請(qǐng)寫出一個(gè)轉(zhuǎn)換公式，將地平坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為赤道坐標(biāo)。即：用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系的過程：球面坐標(biāo)球面坐標(biāo)直角坐標(biāo)直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)軸法主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式AOBabcC球面三角形的基本公式C點(diǎn)在不同坐標(biāo)系的表示AOBabcC由(1)(3)式可得球

9、面三角基本公式正弦公式邊的余弦公式角的余弦公式球面三角基本公式第一五元素公式四元素公式第二五元素公式主要內(nèi)容坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系定位三角形 以天頂Z、北天極P和天體為頂點(diǎn)所構(gòu)成的球面三角形。ZQEWPSNQO（C）TM（B）（A）WqAt定位三角形 以天頂Z、北天極P和天體為頂點(diǎn)所構(gòu)成的球面三角形。ZQEWPSNQOTMEq-t天球坐標(biāo)、t、z、A和天文坐標(biāo)之間的關(guān)系 天球坐標(biāo)、t、z、A和天文坐標(biāo)之間的關(guān)系 天球坐標(biāo)、t、z、A和天文坐標(biāo)之間的關(guān)系 天球坐標(biāo)、t、z、A和天文坐標(biāo)之間的關(guān)系 赤道坐標(biāo)與黃道坐標(biāo)的關(guān)系由北黃極 、北天極P和天體為頂點(diǎn)構(gòu)成球面三角形。QPKKQO（C）TN（B）（A）rl赤道坐標(biāo)黃道坐標(biāo)黃道坐標(biāo)赤道坐標(biāo)小 結(jié)坐標(biāo)系之間的重要關(guān)系直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的一般公式用轉(zhuǎn)軸法轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系球面三角基本公式用球面三角公式轉(zhuǎn)換天球坐標(biāo)系作業(yè)已知測(cè)站A的地平面與赤道面交角為40度30分24秒，測(cè)站緯度為多少？在鄭州