
- •1. Сферическая астрономия
- •1.1. Системы координат, используемые в геодезической астрономии
- •1.1.1. Вспомогательная небесная сфера
- •1.1.2. Основные круги, точки и линии небесной сферы
- •1.1.3. Системы сферических координат
- •Горизонтальная система координат Горизонтальная система координат показана на рис. 1.5.
- •Зенитное расстояние светила отсчитывается от зенита и может принимать значения
- •Первая экваториальная система координат
- •Вторая экваториальная система координат
- •Определяющий круг системы – круг склонения pnрs.
- •1.1.5. Связь между различными системами координат Связь между координатами первой и второй экваториальных систем. Формула звездного времени
- •Связь между небесными и географическими координатами
- •Параллактический треугольник
- •Пример выполнения работы
Пример выполнения работы
Дано:
экваториальные координаты звезды:
= 2h 10m 52s – прямое восхождение; = 32о 46 55 – склонение;
географические координаты пункта:
= 3h 56m 35s – долгота; = 54о 59 25 – широта;
дата наблюдения d = 7 июля;
декретное время Dn = 13h 16m 15s.
Порядок вычислений
Все вычисления выполняются в схемах по образцу, с точностью 10-8. При вычислениях времени и часового угла учесть, что время в любой системе принимает значения от 0h до 24h. Для вычислений тригонометрических функций часовой угол нужно перевести в градусы по формуле tо = 15th.
Задача 1
1. Переход от декретного времени Dn к местному звездному s. См. раздел 1.2 ”Системы измерения времени”.
Всемирное время:
UT = Dn – (n + k),
где k = 1h для зимнего времени (с 1.11 по 31.03);
k = 2h для летнего времени (с 1.04 по 31.10);
n – номер часового пояса (определяется по долготе).
Для рассматриваемого примера k = 2, n = 4.
Звездное время на меридиане Гринвича
S = S0 + UT + UT,
где S0 – звездное время в полночь на Гринвиче, выписывается на дату наблюдения из таблицы “Звездное время” (см. прил. 1), = 0.0027379093.
На дату рассматриваемого варианта, 7 июля, S0 = 19h 01m 11.4957s.
Местное звездное время: s = S + .
Схема вычисления
-
Элементы рабочих формул
Значения
Dn
13h 16m 15s
-(n + k)
6
UT
7h 16m 15s
+UT
1m11.7 s
+S0
19h 01m 11.5 s
S
26 h 18 m 38 .2 s =2 h 18 m 38.2 s
+
3h 56m 35s
s
6 h 15 m 13.2 s
2. Решение параллактического треугольника – вычисление горизонтальных координат звезды (азимута A и зенитного расстояния z) на момент s. См. раздел 1.1.5.
Рабочие формулы: t = s – ,
cos z = sin sin + cos cos cos t,
сtg A = sin ctg t – tg cos cosec t.
Схема вычисления
|
Элементы раб. формул |
Значения |
|
Элементы раб. формул |
Значения |
|
s |
6 h 15 m 13.2 s |
|
sin |
0,81905470 |
|
|
2h 10m 52s |
|
tg t |
1,81062538 |
|
th |
4 h 04 m 21.2 s |
|
sin tg t |
0,45236011 |
|
tо = 15 th |
61,08833333 |
|
tg |
0,64401010 |
|
sin |
0,81905470 |
|
cos |
0,57371542 |
|
sin |
0,5414433 |
|
sint |
0,87536610 |
|
sin sin |
0,44347168 |
|
tg cos sint |
0,42208457 |
|
cos |
0,57371542 |
|
сtg A |
0,030275541 |
|
cos |
0,84073727 |
|
tg A = 1/ сtg A |
33,02996312 |
|
cos t |
0,48346064 |
|
A = |arсtg A| |
88,26586899 |
|
cos cos cos t |
0,23319431 |
|
AWE |
88о1557,1 |
|
cos z |
0,67666599 |
|
|
|
|
z |
47о24 58,8 |
|
|
|
Азимут звезды может быть от 0о до 360о. Из вычислений определяется румб – острый положительный угол A = |arсtg A|, 0о < A < 90о. Далее определяется четверть кругового азимута AWE по следующему алгоритму:
Если звезда находится в западной половине небесной сферы, то есть 0h < t < 12h:
если сtg A > 0, то AWE = A,
если сtg A < 0, то AWE = 180о – A.
Если звезда находится в восточной половине небесной сферы, то есть 12 < t < 24:
если сtg A > 0, то AWE = 180о + A,
если сtg A < 0, то AWE = 360о – A.
Контроль вычислений по теореме синусов. Равенство должно совпадать до 7 значащих цифр.
sinz/sint = cos /sinA.
Схема вычисления
Элементы раб. формул |
Значения |
|
Элементы раб. формул |
Значения |
sinz |
0,73629012 |
|
cos |
0,84073727 |
sint |
0,87536610 |
|
sinA |
0,99954201 |
sinz/sint |
0,84112249 |
|
cos /sinA |
0,84112249 |