Sferă celestială

Sfera cerului este o sferă de rază arbitrară, centrată într-un punct arbitrar în spațiu, pe care sunt proiectate corpurile de iluminat și în paralel direcțiile principale și planurile Pământului și observatorul de pe acesta sunt transferate în centrul său.

În funcție de locația centrului sferei, se numește: geocentric - centrul coincide cu centrul Pământului; heliocentric - centrul se află în centrul Soarelui; topocentric - centrul este pe suprafața Pământului.

Pentru Pământ, direcția principală este axa sa. iar planul principal este ecuatorul. Pentru locul observatorului de pe Pământ, direcția principală este direcția gravitației în punctul M, numit linia verticală. Planul principal al locului observatorului este orizontul adevărat - planul tangent la suprafața Pământului în punctul M. Acesta este planul perpendicular pe linia plumb. Longitudinea punctului (M) λm determină planul principal, care este numit meridianul observatorului.

Paralel transferul liniei abrupte a punctului M de la punctul O1 la punctul O (centrul sferei celeste) determină linia verticală Zn a sferei celeste. Punctul Z este numit zenitul observatorului (locul observatorului pe sferă), iar punctul n este nadirul. Linia paralelă cu axa pământului Pământului se numește axa PNPS mondială. iar punctele PN și PS sunt numite poli ale lumii.

Planul orizontului adevărat, la punctul M din lume, a adus în centrul sferei oferă o arie a secțiunii transversale cu un cerc mare de SEN W, care se numește adevăratul orizont și îl împarte în sfera cu Z point-orizont și podgorizontnuyu cu punctul nchasti.

Sferă celestială

Planul ecuatorului qq  al Pământului, adus în centrul sferei, dă un cerc mare QQ în secțiunea transversală cu sfera, numită ecuatorul ceresc. Se împarte sfera în nord cu punctul PN și partea sudică - partea PS.

Planul meridian geografic al observatorului geografic este pnMqps. transferat în centrul sferei, dă în secțiunea cu sfera un cerc mare ZPNNQ nPSSQ. care se numește meridianul observatorului. El împarte sfera în est cu punctul E și vest cu punctul W al părții.

Axa mondială PNPS împarte meridianul observatorului în partea de prânz, inclusiv punctul Z (PNZPS) și partea de miezul nopții incluzând punctul n (linia ondulată PNnPS).

Polul lumii din partea supra-orizontală a sferei este numit polul înalt. Numele ei este întotdeauna același cu latitudinea M pe Pământ.

Dacă din centrul sferei vom trasa direcțiile către luminare, atunci pe suprafața sa vom obține punctele C numite locurile vizibile ale stelelor.

În astronomia navală se utilizează următoarele sisteme de coordonate sferice dreptunghiulare ale sferei celeste: orizontala, ecuația 1, ecuația 2 și ecliptica. Axele de coordonate sunt cercurile principale.

Sistemul de coordonate Horizon. Acest sistem este necesar pentru a face măsurători ale parametrilor de navigație (înălțimea luminii sau azimutul de pe lumină) de pe Pământ. Coordonatele luminii depind de rotația aparentă diurnă a sferei celeste (timp) și de coordonatele locului observatorului pe Pământ.

Direcția principală este o linie verticală.

Cercurile principale sunt meridianul observatorului și orizontul adevărat.

Meridianul observatorului este un cerc mare pe sfera cerească, planul căruia este paralel cu planul meridianului pământului al locului observatorului.

Orizonul adevărat este un cerc mare al cărui plan este perpendicular pe linia plumbului.

Cercurile auxiliare sunt verticale și almucantarat.

Verticalul este jumătatea unui cerc mare care trece prin punctele Zenith (Z,) nadir (n) și stelei (punctul dat).

Almukantaratomul este un cerc mic, al cărui plan este paralel cu planul orizontului adevărat.

Coordonate - înălțime și azimut.

Sferă celestială

Înălțimea (h) este arcul vertical al luminării de la orizontul adevărat la luminator în intervalul de la -90 ° la +90 °. Un semn minus pentru corpurile de iluminat situate în partea subhorizontală a sferei.

Înălțimea luminarelor situate pe meridianul observatorului se numește înălțimea meridională. Este desemnat de litera H și are numele punctului orizontului adevărat, deasupra căruia există o stea N sau S (figura 2, steaua C2).

În astronomia maritimă se utilizează trei sisteme de azimut azimut:

Azimutul circular (Akr) este arcul orizontului adevărat de la punctul până la verticala stelei, numărat față de E, variind de la 0 ° la 360 °.

azimut semicircular (Ank) este arc adevărat orizont al ramurii inferioare (Nilis) față de verticală la luminozitatea, măsurată în direcția E iliW în intervalul de la 0 ° la 180 ° și are un nume: prima literă coincide cu numele latitudinii observatorului plasează al doilea cu direcția de referință sau numele emisferei, unde este amplasat corpul de iluminat.

Sfertul-azimut (Achet) este numit adevăratul arc orizont de la verticală la tochkiNiliSdo corpurilor de iluminat, măsurată în direcția E iliW în intervalul de la 0 ° la 90 ° și are un nume: prima literă a numelui coincide cu punctul de origine, direcția de-al doilea cadru.

Pe lângă coordonatele sferice, luminatorul poate fi specificat în coordonate polare față de punctul Z (zenit). Coordonatele sunt distanța zenit și azimutul.

Distanța zenith este arcul vertical al luminării de la zenit la punctul luminos în intervalul de la 0 ° la 180 °.

Distanța zenith este legată de înălțimea de relația

Azimutul este definit ca unghiul la zenit în contul semicircular.

Primul sistem de coordonate ecuatoriale. În acest sistem, o coordonată a luminii nu depinde de coordonatele locului observatorului, iar a doua depinde de longitudinea locului și a timpului.

Notă. Trebuie să ne amintim că meridianul observatorului este legat direct de meridianul locului observatorului, adică de longitudinea locului.

Direcția principală este axa lumii.

Cercurile principale sunt meridianul observatorului și ecuatorul ceresc.

Ecuatorul ceresc este un cerc mare, al cărui plan este perpendicular pe axa lumii.

Cercurile auxiliare sunt meridianele și paralelele ceresc.

Meridianul ceresc este jumătatea unui cerc mare care trece prin polițele lumii și o anumită stea sau punct pe sfera cerească.

Ceruri paralele paralele mici, planul căruia este paralel cu planul ecuatorului ceresc.

Coordonatele sunt unghiul și declinarea orară locală.

Unghiul orar local (tm) este arcul ecuatorului ceresc din punctul de mijloc al meridianului observatorului până la meridianul stelei, numărat la W între 0 ° și 360 °.

Sferă celestială

Deoarece unghiul orar este contorizat de la meridianul observatorului și este legat de meridianul locului, toate unghiurile de oră sunt locale

Acest cont de unghiuri de oră se numește astronomic și are numele W. De obicei, pentru acest cont de unghiuri de oră numele nu este scris (în MAE toate unghiurile de oră W). Atunci când rezolvați triunghiul parallactic folosind mesele, utilizați unghiurile de oră într-un cont practic.

Unghiul practic orar local este arcul ecuatorului ceresc din punctul de mijloc al meridianului observatorului până la meridianul stelei, numit W sau E în intervalul de la 0 ° la 180 °. Numele unghiului orar este același ca și direcția de referință.

Unghiurile orare sunt alocate de la toate unghiurile de oră locale pentru observatorul situat pe meridianul Greenwich (TM = 0 °), care sunt numite colțurile timpului Greenwich.

Declinație (), numit arc de meridianul de lumină de la ecuatorul ceresc lumini în intervalul de la 0 ° la 90 ° .Naimenovanie declinație cu lumea ca- pol la care numărătoarea.

Pe lângă coordonatele sferice, luminatorul poate fi specificat în coordonate polare față de punctul polului mărit al lumii. Coordonatele sunt distanța polară și unghiul de oră.

distanța Polar (), numit arc de meridianul de lumină din lume high pol la lumini în intervalul de la 0 ° la 180 ° cu numele polul ceresc care numărătoarea (oppositely la numele ridicat mondial pol).

Unghiul de oră este definit ca un unghi la polul înalt al lumii în considerare astronomic sau practic.

Al doilea sistem de coordonate ecuatoriale. În acest sistem, coordonatele luminii nu depind de mișcarea diurnă a corpurilor de iluminat (timp) și de locul observatorului de pe Pământ. Prin urmare, al doilea sistem de coordonate ecuatorial este similar cu sistemul de coordonate geografice.

Axa principală este axa lumii.

Cercurile principale sunt ecuatorul ceresc și meridianul punctului Berbec ().

Punctul Berbec () este un punct al ecuatorului ceresc, în momentul tranziției soarelui de la sud la emisfera nordică, cu mișcarea sa aparentă anuală.

Sferă celestială

Poziția punctului Aries nu depinde de rotația diurnă a sferei celeste. Prin urmare, în primul sistem de coordonate ecuatorial, poziția punctului Berbec este determinată de unghiul orar local al punctului Berbec (t  m).

Cercurile auxiliare sunt aceleași ca în primul sistem ecuatorial - meridianele celeste și paralelele celeste.

Coordonatele sunt: ​​ascensiunea corectă și declinația

ascensiune dreapta () numit arcul punctelor ecuatorul ceresc la meridianul Berbecului luminozitatea, măsurată într-o direcție colțuri opuse oră W (sau în direcția mișcării anuale a soarelui vizibil) în intervalul de la 0 ° la 360 °.

Atunci când se calculează unghiurile de oră locale ale corpurilor de iluminat folosind MAE în loc de ascensiune dreaptă, se utilizează complementul stelei.

Adăugarea în stea () este arcul ecuatorului ceresc din punctul de la Berbec până la meridianul stelei, numărat în sens invers față de unghiurile oră W în intervalul de la 0 ° la 360 °.

Declinația () este aceeași ca în primul sistem ecuatorial.

Deoarece primul și al doilea sistem ecuatorial diferă doar într-o singură coordonată (vezi Figura 4), tranziția de la un sistem la altul este exprimată prin formula

Această formulă se numește formula de timp de bază.

(2-4). Triunghiul parallactic și soluția sa, Soluția grafică a problemelor pe sfera cerească, Tabele TWA-52. Schema de calcul și regulile de calcul și A.

Un triunghi sferic este numit triunghi parallactic, la vârfurile cărora există puncte ale polului mărit al lumii, zenit și luminare.

Elementele acestui triunghi sunt:

Sferă celestială

unghiul la punctul Z este egal cu azimutul stelei într-un cont semicircular;

unghiul la punctul polului înalt al lumii PN este egal cu tm a luminarului în contul practic;

un unghi parallactic.

Atunci când se utilizează formulele de bază ale trigonometriei sferice, elementele triunghiului trebuie să fie întotdeauna mai mici de 180 °.

Principalul avantaj al triunghiului parallactic este acela de a conecta coordonatele stelei cu coordonatele geografice ale locului observatorului.

Pentru a rezolva un triunghi sferic, 3 din cele 6 elemente trebuie să fie date. Această latură este egală cu 90 ° - φ, partea este egală cu 90 ° -  iar unghiul dintre ele este egal cu tm în contul practic.

Pentru a obține valoarea înălțimii luminii (h), aplicăm formula cosinusului în partea ZC

sinh = sinφ siną + cosφ cost (3)

Pentru a obține valoarea azimutului luminii (A), aplicăm formula lui Cotanges (patru elemente adiacente) la unghiul A

Puteți obține alte formule pentru calcularea azimutului, folosind argumentul înălțimea luminii (h) obținută prin formula (3).

Calculul azimutului în raport cu argumentele φ,  și h.

Pentru a obține valoarea azimutului luminii, folosim formula cosinus la unghiul A.

Sferă celestială

Calculul azimutului prin argumentele , tm și h.

Pentru a obține valoarea azimutului luminii, vom folosi formula sinusoidală

Azimutul este obținut în domeniul de la 0 ° la 90 °, adică în al patrulea cont. Regulile pentru determinarea denumirii azimutului date în MT sunt destul de complicate. Formula este folosită în mod obișnuit pentru observații reale cu fixarea simultană (cu ajutorul unei giroscoape) a denumirii trimestrului orizontului în care se măsoară înălțimea luminării.

Soluția triunghiului parallactic se realizează prin formulele trigonometrice sferice pe calculator sau cu ajutorul tabelelor.

În prezent, principala cale de a rezolva triunghiul parallactic este rezolvarea lui folosind formule folosind un calculator, iar metoda auxiliară care utilizează tabele.

Articole similare