Rovníková souřadnicová soustava - Equatorial coordinate system

The rovníkový souřadný systém použitím sférické souřadnice. The základní rovina je tvořen projekce z Země je rovník na nebeská sféra, tvořící nebeský rovník. Primární směr je stanoven projektováním Oběžná dráha Země na nebeská sféra, tvořící ekliptický a nastavení vzestupný uzel ekliptiky na nebeském rovníku, tvořící jarní rovnodennost. Správný vzestup se měří na východ podél nebeského rovníku od rovnodennosti a deklinace se měří kladně na sever od nebeského rovníku. (Zde jsou zobrazeny dva takové páry souřadnic.) Projekce severu a jihu Země zeměpisné póly tvoří sever a jih nebeské póly, resp.

The rovníkový souřadný systém je nebeský souřadnicový systém široce se používá k určení pozic nebeské objekty. Může být implementováno v sférický nebo obdélníkový souřadnice, oba definované pomocí původ ve středu Země, a základní rovina skládající se z projekce Země rovník na nebeská sféra (formování nebeský rovník ), primární směr směrem k jarnímu rovnodennost a pravák konvence.^[1]^[2]

Počátek ve středu Země znamená, že souřadnice jsou geocentrický, to znamená při pohledu ze středu Země, jako by to bylo průhledný.^[3] Základní rovina a primární směr znamenají, že souřadnicový systém je zarovnaný s pozemským rovník a pól, se neotáčí se Zemí, ale zůstává relativně fixní na pozadí hvězdy. Pravostranná konvence znamená, že souřadnice se zvětšují na sever od a na východ kolem základní roviny.

Primární směr

Tento popis orientace referenčního rámce je poněkud zjednodušený; orientace není zcela pevná. Zpomalený pohyb zemské osy, precese, způsobuje pomalé a kontinuální otáčení souřadnicového systému na západ kolem pólů ekliptický, dokončení jednoho okruhu za přibližně 26 000 let. Navrstvený na to je menší pohyb ekliptiky a malá oscilace zemské osy, nutace.^[4]

Aby bylo možné stanovit přesný primární směr, vyžadují tyto pohyby specifikaci rovnodennost konkrétního data, známého jako epocha, když dává pozici. Tři nejčastěji používané jsou:

Střední rovnodennost standardní epochy (obvykle J2000.0, ale mohou zahrnovat B1950.0, B1900.0 atd.): je pevný standardní směr, který umožňuje přímé srovnání pozic založených v různých datech.
Průměrná rovnodennost data: je průsečík ekliptiky „data“ (tj. ekliptiky v poloze „datum“) s znamenat rovník (tj. rovník rotovaný precesí do své polohy k „datu“, ale bez malých periodických oscilací nutace). Běžně se používá na planetách obíhat výpočet.
Pravá rovnodennost data: je křižovatkou ekliptiky "data" s skutečný rovník (tj. střední rovník plus nutace). Toto je skutečný průsečík dvou rovin v kterémkoli konkrétním okamžiku, přičemž jsou zohledněny všechny pohyby.

Poloha v rovníkovém souřadném systému je tedy obvykle specifikována pravá rovnodennost a rovník data, střední rovnodennost a rovník J2000.0, nebo podobné. Všimněte si, že neexistuje žádná „střední ekliptika“, protože ekliptika nepodléhá malým periodickým oscilacím.^[5]

Sférické souřadnice

Použití v astronomii

A hvězda sférické souřadnice jsou často vyjádřeny jako pár, pravý vzestup a deklinace, bez vzdálenost koordinovat. Směr dostatečně vzdálených objektů je pro všechny pozorovatele stejný a je vhodné zadat tento směr se stejnými souřadnicemi pro všechny. Naproti tomu v horizontální souřadnicový systém, poloha hvězdy se liší od pozorovatele k pozorovateli na základě jejich poloh na povrchu Země a neustále se mění s rotací Země.

Dalekohledy vybaven rovníkové úchyty a nastavení kruhů použít k hledání objektů rovníkový souřadný systém. Nastavení kruhů ve spojení s a hvězdný graf nebo efemeridy dovolte dalekohledu snadno namířit na známé objekty v nebeské sféře.

Deklinace

Symbol deklinace $δ$ „(malá písmena„ delta “, zkráceně DEC) měří úhlovou vzdálenost objektu kolmého na nebeský rovník, kladnou na sever, zápornou na jih. Například severní nebeský pól má sklon + 90 °. Počátkem deklinace je nebeský rovník, což je projekce zemského rovníku na nebeskou sféru. Deklinace je analogická pozemské zeměpisná šířka.^[6]^[7]^[8]

Správný vzestup

Jak je vidět shora, Země je Severní pól, hvězda místní hodinový úhel (LHA) pro pozorovatel poblíž New Yorku. Také jsou zobrazeny hvězdy pravý vzestup a Greenwichský hodinový úhel (GHA), místní střední hvězdný čas (LMST) a Greenwichský střední hvězdný čas (GMST). Symbol ʏ označuje jarní rovnodennost směr.

Symbol pravého vzestupu $α$ „(malá písmena„ alfa “, zkráceně RA) měří úhlovou vzdálenost objektu na východ podél nebeský rovník z jarního rovnodennost do hodinový kruh procházející objektem. Jarní bod rovnodennosti je jedním ze dvou, kde ekliptický protíná nebeský rovník. Analogické jako pozemské zeměpisná délka, pravý vzestup se obvykle měří v hvězdný hodiny, minuty a sekundy místo stupňů, výsledek metody měření správných vzestupů o načasování přechodu předmětů přes poledník jako Země se otáčí. Existují 360°/24^h = 15 ° za hodinu pravého vzestupu a 24^h pravého vzestupu kolem celého nebeský rovník.^[6]^[9]^[10]

Při společném použití se pravý vzestup a deklinace obvykle označují zkratkou RA / Dec.

Úhel hodin

Alternativně k pravý vzestup, hodinový úhel (zkráceně HA nebo LHA, místní hodinový úhel), systém pro leváky, měří úhlovou vzdálenost objektu na západ podél nebeský rovník od pozorovatele poledník do hodinový kruh procházející objektem. Na rozdíl od pravého vzestupu se hodinový úhel vždy zvyšuje s rotace Země. Hodinový úhel lze považovat za prostředek měření času od horního vyvrcholení, okamžik, kdy se objekt dotkne nad poledníkem.

U kulminující hvězdy na poledníku pozorovatele se říká, že má úhel nulové hodiny (0^h). Jeden hvězdná hodina (přibližně 0,9973 sluneční hodiny ) později bude rotace Země přenášet hvězdu na západ od poledníku a její hodinový úhel bude 1^h. Při výpočtu topocentrický jevy, pravý vzestup lze převést na hodinový úhel jako mezikrok.^[11]^[12]^[13]

Obdélníkové souřadnice

Geocentrické rovníkové souřadnice

Geocentrické rovníkové souřadnice. The původ je středem Země. Základní letadlo je rovina zemského rovníku. Primární směr (

X

osa) je jarní rovnodennost. A pravák konvence specifikuje a

y

osa 90 ° na východ v základní rovině; the

z

osa je severní polární osa. Referenční snímek se neotáčí se Zemí, ale Země se otáčí kolem

z

osa.

Existuje celá řada obdélníkový varianty rovníkových souřadnic. Všichni mají:

The původ ve středu Země.
Základní letadlo v rovině zemského rovníku.
Primární směr ( $X$ osa) směrem k jarnímu rovnodennost, tj. místo, kde slunce prochází přes nebeský rovník směrem na sever v jeho ročním zjevném okruhu kolem ekliptický.
A pravák konvence s uvedením a $y$ osa 90 ° na východ v základní rovině a a $z$ osa podél severní polární osy.

Referenční snímky se neotáčejí se Zemí (na rozdíl od Soustředěný na Zemi, fixovaný na Zemi snímků), zbývající vždy směřující k rovnodennost a časem se unášel pohyby precese a nutace.

v astronomie:^[14]
- The poloha Slunce je často specifikován v geocentrických rovníkových obdélníkových souřadnicích $X$ , $Y$ , $Z$ a čtvrtou souřadnici vzdálenosti, $R$ $(= \sqrt X 2 + Y 2 + Z 2)$ v jednotkách astronomická jednotka.
- Pozice planety a další Sluneční Soustava těla jsou často specifikována v geocentrických rovníkových obdélníkových souřadnicích $ξ$ , $η$ , $ζ$ a čtvrtou souřadnici vzdálenosti, $δ$ (rovná $\sqrt ξ 2 + η 2 + ζ 2$ ), v jednotkách astronomická jednotka.
  Tyto obdélníkové souřadnice se vztahují k odpovídajícím sférickým souřadnicím pomocí
  ${ displaystyle { begin {zarovnáno} { frac {X} {R}} = { frac { xi} { mathit { Delta}}} & = cos delta cos alpha { frac {Y} {R}} = { frac { eta} { mathit { Delta}}} & = cos delta sin alpha { frac {Z} {R}} = { frac { zeta} { mathit { Delta}}} & = sin delta end {zarovnáno}}}$
v astrodynamika:^[15]
- Pozice umělé Země satelity jsou specifikovány v geocentrický rovník souřadnice, známé také jako geocentrická ekvatoriální setrvačnost (GEI), Setrvačnost zaměřená na Zemi (ECI), a konvenční inerciální systém (CIS), z nichž všechny jsou v definici ekvivalentní astronomickým geocentrickým rovníkovým obdélníkovým rámům výše. V geocentrickém rovníkovém rámci je $X$ , $y$ a $z$ osy jsou často označovány $Já$ , $J$ a $K.$ , respektive rámečky základ je specifikováno jednotkové vektory $Î$ , $Ĵ$ a $K̂$ .
- The Geocentrický nebeský referenční rámec (GCRF) je geocentrický ekvivalent Mezinárodní nebeský referenční rámec (ICRF). Jeho primárním směrem je rovnodennost z J2000.0, a nepohybuje se s precese a nutace, ale jinak je ekvivalentní výše uvedeným systémům.

Souhrn notace pro astronomické rovníkové souřadnice^[16]
	Sférické			Obdélníkový
	Správný vzestup	Deklinace	Vzdálenost	Všeobecné	Speciální účel
Geocentrický	$α$	$δ$	$Δ$	$ξ$ , $η$ , $ζ$	$X$ , $Y$ , $Z$ (Slunce)
Heliocentrický				$X$ , $y$ , $z$

Heliocentrické rovníkové souřadnice

v astronomie, existuje také heliocentrický obdélníkový varianta rovníkových souřadnic, určená $X$ , $y$ , $z$ , který má:

The původ ve středu slunce.
Základní letadlo v rovině zemského rovníku.
Primární směr ( $X$ osa) směrem k jarnímu rovnodennost.
A pravák konvence s uvedením a $y$ osa 90 ° na východ v základní rovině a a $z$ osa podél Země severní polární osa.

Tento snímek je v každém ohledu ekvivalentní s $ξ$ , $η$ , $ζ$ rámeček výše, kromě toho, že počátek je odstraněn do středu slunce. To se běžně používá při výpočtu planetové oběžné dráhy. Tři astronomické obdélníkové souřadnicové systémy jsou příbuzné^[17]

{ displaystyle { begin {zarovnáno} xi & = x + X eta & = y + Y zeta & = z + Z end {zarovnáno}}}

Viz také

Reference

^ Nautical Almanac Office, US Naval Observatory; H.M. Kancelář námořních almanachů; Královská greenwichská observatoř (1961). Vysvětlující dodatek k astronomickým efemeridám a americkým efemeridám a námořním almanachům. H.M. Kancelářské potřeby, Londýn (dotisk 1974). str.24, 26.
^ Vallado, David A. (2001). Základy astrodynamiky a aplikací. Microcosm Press, El Segundo, CA. p. 157. ISBN 1-881883-12-4.
^ US Naval Observatory Nautical Almanac Office; Hydrografický úřad ve Velké Británii; H.M. Nautical Almanac Office (2008). Astronomický almanach pro rok 2010. Americký vládní úřad Tiskárna. p. M2, „zdánlivé místo“. ISBN 978-0-7077-4082-9.
^ Vysvětlující dodatek (1961), str. 20, 28
^ Meeus, Jean (1991). Astronomické algoritmy. Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA. p. 137. ISBN 0-943396-35-2.
^ ^A ^b Peter Duffett-Smith. Praktická astronomie s kalkulačkou, třetí vydání. Cambridge University Press. str.28–29. ISBN 0-521-35699-7.
^ Meir H. Degani (1976). Jednoduchá astronomie. Doubleday & Company, Inc. str.216. ISBN 0-385-08854-X.
^ Astronomical Almanac 2010, str. M4
^ Moulton, Forest Ray (1918). Úvod do astronomie. p. 127.
^ Astronomical Almanac 2010, str. M14
^ Peter Duffett-Smith. Praktická astronomie s kalkulačkou, třetí vydání. Cambridge University Press. str.34–36. ISBN 0-521-35699-7.
^ Astronomical Almanac 2010, str. M8
^ Vallado (2001), s. 154
^ Vysvětlující dodatek (1961), s. 24–26
^ Vallado (2001), str. 157, 158
^ Vysvětlující dodatek (1961), sek. 1G
^ Vysvětlující dodatek (1961), str. 20, 27

externí odkazy

MĚŘENÍ SKY Rychlý průvodce nebeskou sférou James B. Kaler, University of Illinois
Nebeský rovníkový souřadný systém University of Nebraska-Lincoln
Celestial Equatorial Coordinate Explorers University of Nebraska-Lincoln

[1] Nautical Almanac Office, US Naval Observatory; H.M. Kancelář námořních almanachů; Královská greenwichská observatoř (1961). Vysvětlující dodatek k astronomickým efemeridám a americkým efemeridám a námořním almanachům. H.M. Kancelářské potřeby, Londýn (dotisk 1974). str.24, 26.

[Vallado-2] Vallado, David A. (2001). Základy astrodynamiky a aplikací. Microcosm Press, El Segundo, CA. p. 157. ISBN 1-881883-12-4.

[3] US Naval Observatory Nautical Almanac Office; Hydrografický úřad ve Velké Británii; H.M. Nautical Almanac Office (2008). Astronomický almanach pro rok 2010. Americký vládní úřad Tiskárna. p. M2, „zdánlivé místo“. ISBN 978-0-7077-4082-9.

[4] Vysvětlující dodatek (1961), str. 20, 28

[5] Meeus, Jean (1991). Astronomické algoritmy. Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA. p. 137. ISBN 0-943396-35-2.

[calculator28-6] A ^b Peter Duffett-Smith. Praktická astronomie s kalkulačkou, třetí vydání. Cambridge University Press. str.28–29. ISBN 0-521-35699-7.

[simple-7] Meir H. Degani (1976). Jednoduchá astronomie. Doubleday & Company, Inc. str.216. ISBN 0-385-08854-X.

[8] Astronomical Almanac 2010, str. M4

[9] Moulton, Forest Ray (1918). Úvod do astronomie. p. 127.

[10] Astronomical Almanac 2010, str. M14

[11] Peter Duffett-Smith. Praktická astronomie s kalkulačkou, třetí vydání. Cambridge University Press. str.34–36. ISBN 0-521-35699-7.

[12] Astronomical Almanac 2010, str. M8

[13] Vallado (2001), s. 154

[14] Vysvětlující dodatek (1961), s. 24–26

[15] Vallado (2001), str. 157, 158

[16] Vysvětlující dodatek (1961), sek. 1G

[17] Vysvětlující dodatek (1961), str. 20, 27

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

Nebeské souřadnicové systémy
Horizontální Rovníkový Ekliptický Galaktický Supergalaktický
Převod souřadnic Souřadnicový systém