fbpx
维基百科

黃道坐標系

黃道坐標系,又作黃道座標系,是以黄道作基準平面的天球坐標系統,多用作研究太陽系天體運動情況之用。

定義

黃道是由地球上觀察太陽一年中在天球上的視運動所通過的路徑,若以地球「不動」作參照的話就是太陽繞地球公轉的軌道平面(黃道面)在天球上的投影。

黃道與天赤道相交於兩點:春分点秋分点(這兩點稱二分點);而黃道對應的兩個幾何極是北黃極(在天龍座)、與南黃極 (在劍魚座)。

在黃道上與黃道平行的小圓稱黃緯,符號β,以由黃道面向北黃極方向為正值(0°至90°),向南黃極方向則為負值。垂直黃道的經度稱黃經,符號為λ,由春分点起由西向東量度(0°至360°)。像赤道坐標系中的赤經一樣,以春分點做為黃經的起點。

因為地軸有進動現象,此坐標系的兩個黃極亦會因歲差影響而使坐標數值逐漸移動,計算時必須說明坐標系參照的曆元。現常採用的是J2000.0曆元(之前的出版物多以B1950.0曆元),在天文年曆這類精度較高的刊物中,則參考當天或當月之瞬時分點計算。

此坐標系特別適合標示太陽系內天體的位置,大多數行星水星冥王星除外)與許多小行星軌道平面與黃道的傾角都很小,故其黃緯值(β)都不大。

與天球坐標系統的互換

下面公式參考哈里斯·賈森在K星表附錄中的使用在LinuxKDE的桌面天文館。[1]

黃道坐標轉換為赤道坐標

赤經α和赤緯δ可以下面的公式得到:

     

因為正弦和餘弦的解非唯一,故必須三個公式都能滿足的解才是正確。

赤道坐標轉換為黃道坐標

sinβ=cosεsinδ-sinαcosδsinε
cosλcosβ=cosαcosδ
sinλcosβ=sinεsinδ+sinαcosδcosε

注意:有些人試圖簡化前面兩個等式,但因正弦、餘弦的解不是唯一的,這樣做並非明智做法,因為當計算反三角函數時,所對應的角度會受限制,此時就需要第三個公式來協助判斷與選擇。例如在第二個公式的赤經值α,可以經由消除cosδ使等式左邊只剩下tanα,或是放棄第三個等式,只利用第二式cosα=cosλcosβ/cosδ。在一些直接的運算下,他可能會將你引入歧途,例如當cos-1,角度通常在0°和180°之間,但赤經α範圍是360°,sin-1和tan-1的範圍也是180°,所有這些函數在它們的極限值附近的誤差都會明顯增大。

實際上計算靠近黃道的天體坐標,可以正確的判斷赤經α的象限,因為它會與黃經λ在同一象限中(但必須排除靠近極點的)。但一般應用程式不易編排,這必須要用人工來處理。

演算法

若以利用電子計算器計算時,最好利用直角坐標轉換與極坐標系互換(R←→P)功能(多數科學用計算機皆有這功能),這樣能避免上述問題,且能額外的提供一份明確的清單供查核。

那麼從黃道坐標轉為赤道坐標的運算可以轉換為下面的形式:

  • 將上面三個公式在等號右邊的項目做轉換
  • 運用R→P轉換將cosαcosδ成為X的數值,sinαcosδ成Y值
  • 答案中角度的部份是方位角,範圍由0°至360°(或-180°至+180°),稍後可除以15轉為「時」。
  • 再以R→P轉換將最後答案中的徑度量轉換成X的數值,並將sinδ轉換成第一個公式中的Y值。
  • 答案中角度的部份是高度,範圍在-90°至+90°之間。
  • 驗證:徑度量的數值必須正好是1,如果不是1你的計算一定是錯了!

同樣的可以將赤道坐標轉為黃道坐標

參考

  1. ^ 參考Kstars (页面存档备份,存于互联网档案馆

對於天文學曆表和航海年曆的補充說明

黃道坐標系, 又作黃道座標系, 是以黄道作基準平面的天球坐標系統, 多用作研究太陽系天體運動情況之用, 目录, 定義, 與天球坐標系統的互換, 黃道坐標轉換為赤道坐標, 赤道坐標轉換為黃道坐標, 演算法, 參考定義, 编辑黃道是由地球上觀察太陽一年中在天球上的視運動所通過的路徑, 若以地球, 不動, 作參照的話就是太陽繞地球公轉的軌道平面, 黃道面, 在天球上的投影, 黃道與天赤道相交於兩點, 春分点與秋分点, 這兩點稱二分點, 而黃道對應的兩個幾何極是北黃極, 在天龍座, 與南黃極, 在劍魚座, 在黃道上與黃道平. 黃道坐標系 又作黃道座標系 是以黄道作基準平面的天球坐標系統 多用作研究太陽系天體運動情況之用 目录 1 定義 2 與天球坐標系統的互換 2 1 黃道坐標轉換為赤道坐標 2 2 赤道坐標轉換為黃道坐標 2 3 演算法 3 參考定義 编辑黃道是由地球上觀察太陽一年中在天球上的視運動所通過的路徑 若以地球 不動 作參照的話就是太陽繞地球公轉的軌道平面 黃道面 在天球上的投影 黃道與天赤道相交於兩點 春分点與秋分点 這兩點稱二分點 而黃道對應的兩個幾何極是北黃極 在天龍座 與南黃極 在劍魚座 在黃道上與黃道平行的小圓稱黃緯 符號b 以由黃道面向北黃極方向為正值 0 至90 向南黃極方向則為負值 垂直黃道的經度稱黃經 符號為l 由春分点起由西向東量度 0 至360 像赤道坐標系中的赤經一樣 以春分點做為黃經的起點 因為地軸有進動現象 此坐標系的兩個黃極亦會因歲差影響而使坐標數值逐漸移動 計算時必須說明坐標系參照的曆元 現常採用的是J2000 0曆元 之前的出版物多以B1950 0曆元 在天文年曆這類精度較高的刊物中 則參考當天或當月之瞬時分點計算 此坐標系特別適合標示太陽系內天體的位置 大多數行星 水星和冥王星除外 與許多小行星軌道平面與黃道的傾角都很小 故其黃緯值 b 都不大 與天球坐標系統的互換 编辑下面公式參考哈里斯 賈森在K星表附錄中的使用在Linux和KDE的桌面天文館 1 l和b代表黃經和黃緯 a和d代表赤經和赤緯 e 23 26 20 512 即黃赤交角 也就是地軸傾角 黃道坐標轉換為赤道坐標 编辑 赤經a和赤緯d可以下面的公式得到 sin d sin ϵ sin l cos b cos ϵ sin b displaystyle sin delta sin epsilon sin lambda cos beta cos epsilon sin beta cos a cos d cos l cos b displaystyle cos alpha cos delta cos lambda cos beta sin a cos d cos ϵ sin l cos b sin ϵ sin b displaystyle sin alpha cos delta cos epsilon sin lambda cos beta sin epsilon sin beta 因為正弦和餘弦的解非唯一 故必須三個公式都能滿足的解才是正確 赤道坐標轉換為黃道坐標 编辑 sinb cosesind sinacosdsinecoslcosb cosacosdsinlcosb sinesind sinacosdcose注意 有些人試圖簡化前面兩個等式 但因正弦 餘弦的解不是唯一的 這樣做並非明智做法 因為當計算反三角函數時 所對應的角度會受限制 此時就需要第三個公式來協助判斷與選擇 例如在第二個公式的赤經值a 可以經由消除cosd使等式左邊只剩下tana 或是放棄第三個等式 只利用第二式cosa coslcosb cosd 在一些直接的運算下 他可能會將你引入歧途 例如當cos 1 角度通常在0 和180 之間 但赤經a範圍是360 sin 1和tan 1的範圍也是180 所有這些函數在它們的極限值附近的誤差都會明顯增大 實際上計算靠近黃道的天體坐標 可以正確的判斷赤經a的象限 因為它會與黃經l在同一象限中 但必須排除靠近極點的 但一般應用程式不易編排 這必須要用人工來處理 演算法 编辑 若以利用電子計算器計算時 最好利用直角坐標轉換與極坐標系互換 R P 功能 多數科學用計算機皆有這功能 這樣能避免上述問題 且能額外的提供一份明確的清單供查核 那麼從黃道坐標轉為赤道坐標的運算可以轉換為下面的形式 將上面三個公式在等號右邊的項目做轉換 運用R P轉換將cosacosd成為X的數值 sinacosd成Y值 答案中角度的部份是方位角 範圍由0 至360 或 180 至 180 稍後可除以15轉為 時 再以R P轉換將最後答案中的徑度量轉換成X的數值 並將sind轉換成第一個公式中的Y值 答案中角度的部份是高度 範圍在 90 至 90 之間 驗證 徑度量的數值必須正好是1 如果不是1你的計算一定是錯了 同樣的可以將赤道坐標轉為黃道坐標 參考 编辑 參考Kstars 页面存档备份 存于互联网档案馆 對於天文學曆表和航海年曆的補充說明黄道 取自 https zh wikipedia org w index php title 黃道坐標系 amp oldid 75418137, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

文章

,阅读,下载,免费,免费下载,mp3,视频,mp4,3gp, jpg,jpeg,gif,png,图片,音乐,歌曲,电影,书籍,游戏,游戏。