1.2. Системы координат, применяемые в мореходной астрономии.
Горизонтная система координат.
Недостатки горизонтной системы координат.
Экваториальная система координат.
Достоинства и недостатки 1-ой экваториальной системы координат.
В мореходной астрономии чаще всего приходится работать с горизонтной системой координат и 1-ой экваториальной. В формулировке любых определений координат всегда присутствуют 3 элемента:
-это дуга (небесного экватора, истинного горизонта, вертикала и т.д.),
-откуда отсчитывается (от горизонта, от экватора, от меридиана и.т.д.),
-и куда отсчитывается.
Причем одна координата отчитывается по основной плоскости, вторая - во второй плоскости, перпендикулярной основной. Основная плоскость задает название системы координат и входит в определение каждой координаты.
Горизонтная система координат.
|
|
Зенитное расстояние - это дуга вертикала светила от зенита до светила.
z = 90° - h
Малый круг, проходящий параллельно истинному горизонту через светило называется альмукантаратом. Все точки альмукантарата имеют равную высоту.
Высота светила, находящегося на меридиане, называется меридиональной высотой и обозначается H. Высота H имеет наименование той точки горизонта, над которой она измерена - либо N, либо S.
Азимут бывает 3-х измерений:
1. Акр - круговой азимут - это дуга истинного горизонта от точки севера N до вертикала светила (от 0° до 360°) по часовой стрелке.
2. Апк - полукруговой азимут (от 0° до 180°). Его определение дано выше в таблице. Полукруговой азимут отсчитывается от точки севера (N) или точки юга (S), точнее от вертикала повышенного полюса. Т.к. широта определяет повышенный полюс, то первая буква наименования азимута всегда совпадает с широтой.
3. Ач - четвертной азимут (от 0° до 90°) отсчитывается либо от точки севера (N), либо от точки юга (S) до вертикала светила.
Акр 300°
Апк S120°W
Ач 60°NW
Недостатки горизонтной системы координат.
1. Одно и тоже светило и в один и тот же момент времени для разных наблюдателей на Земле имеет разные координаты.
2. Как будет показано далее горизонтные координаты во времени изменяются неравномерно.
1-ая экваториальная система координат.
Основная плоскость
Плоскость небесного экватора
tм - местный часовой угол - это дуга небесного экватора от полуденной части меридиана наблюдателя до меридиана светила
Вторая плоскость
Плоскость меридиана светила
δ - склонение - это дуга меридиана светила от плоскости небесного экватора до светила.
Склонение может быть северным (δN), если дуга склонения откладывается от небесного экватора к северу или южным (δS), если откладывается к югу от экватора.
Кроме того, при вычислении по формулам склонению приписывается знак:
" + ", если широта и склонение одноименные, или
" - ", если широта и склонение разноименные.
Склонение светил изменяется в следующих пределах
0° < < 90°.
Полярное расстояние - дуга меридиана светила от повышенного полюса до светила
Δ= 90° - δ
Полярное расстояне изменяется в следующих пределах
0° <Δ < 180°
Часовой угол, который отсчитывается в сторону точки W называются вестовым. Т.к. небесная сфера вращается на запад (W), то вестовые часовые углы увеличиваются пропорционально времени от 0° до 360°, что создает удобство при вычислении. Они даны в Морском астрономическом ежегоднике (МАЕ).
Кроме этого, применяется полукруговой счет часовых углов : от 0° до 180° к W или Е, который используется при решении параллактического треугольника.
Если tW > 180°, то tE = 360° - tW
Достоинства и недостатки 1-ой экваториальной системы координат.
-Склонение большинства светил (звезд) в течении короткого промежутка времени остается практически неизменным, а других светил изменяется по известным законам.
-Часовые углы светил изменяются со скоростью 15°/час, что позволяет создавать таблицы координат (МАЕ).
-Часовые углы зависят от времени, точнее от вращения Земли. Во второй экваториальной системе координат вводится координата, которая исключает вращение Земли вокруг своей оси.