14 经纬度与方位角测定的基本原理.ppt

经纬度与方位角测定的基本原理及选星条件 王若璞 测绘学院测量与导航工程系 天球坐标系的建立及其转换 天体在天球上位置的表示 天体的视运动 时间系统及其换算 天体视位置计算 天文测量仪器的结构与使用 天文测量的主要任务：观测天体在某一瞬间的天球坐标（如A、z等），在确定测站在地球上的位置（天文经、纬度）和某一方向的天文方位角。 分类： 天顶距法：观测天体的天顶距来确定天文经、纬度与方位角。 方位角法：观测天体的方位角来确定天文经、纬度与方位角。 主要内容 天顶距法测定纬度的基本原理与选星条件 南北星中天高差法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理与选星条件 天顶距法测定钟差的基本原理与选星条件 中天法测定钟差的基本原理 双星等高法测定钟差的基本原理与选星条件 恒星时角法测定方位角的基本原理与选星条件 测定经纬度基本思路 测定经纬度基本思路 对测量方法的要求： 原理要正确； 尽可能消除或减弱误差，提高测量精度； 技术和工程上易于实现； 作业效率高、操作简便； 数据处理快速、精确、可靠。 坐标系坐标间的重要关系 春分点的时角等于某天体的赤经与其时角之和。 测站的天文纬度等于北天极的高度，也等于测站天顶的赤纬。 坐标系坐标间的重要关系 地面A、B两地同时观测同一天体的时角之差，等于A、B两地的经差。 两地在同一瞬间同一类地方时之差，等于两地经差。 任一测站与格林尼治天文台在同一瞬间的同类时之差，等于测站的经度。 天球坐标δ、t、z、A和天文坐标之间的关系 测定纬度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定纬度的基本原理及选星条件 南北星中天高差法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理及选星条件 测定纬度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定纬度的基本原理及选星条件 南北星中天高差法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测纬度的基本原理 恒星天顶距法测定纬度的基本原理 求时角t的步骤： 1）通过收时、计时、比时，获得钟面时相对正确UTC时间之钟差、钟速 ； 2）由钟差、钟速 和测瞬钟面时求测瞬UTC 3)由IERS公报获取改正数（UT1-UTC）,求测瞬UT1 4）求格林尼治恒星时S： 5）求地方恒星时s： 6）求时角t： 天顶距法测纬度的最佳选星条件 研究在什么观测条件下，各种测量误差对解算结果的影响最小。 请指出：有可能对纬度影响的误差有哪些？ 恒星天顶距法测定纬度的选星条件 恒星天顶距法测定纬度的选星最佳条件 测定纬度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定纬度的基本原理及选星条件 南北星中天高差法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理及选星条件 南北星中天高差法测纬度的基本原理 恒星中天时有下面的关系：　 高差法的优点： 利用天顶距之差可以消除或减弱天顶距测量中存在的公共误差，主要有：指标差、观测系统差、大气折射等。 测定纬度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定纬度的基本原理及选星条件 南北星中天高差法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理及选星条件 双星等高法测定纬度的基本原理及选星条件 什么是双星等高法测纬度 双星等高法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的基本原理 双星等高法测定纬度的选星条件 双星等高法测定纬度的选星最佳条件 坐标系坐标间的重要关系 地面A、B两地同时观测同一天体的时角之差，等于A、B两地的经差。 两地在同一瞬间同一类地方时之差，等于两地经差。 任一测站与格林尼治天文台在同一瞬间的同类时之差，等于测站的经度。 测定经度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定钟差的基本原理及选星条件 恒星中天法测定钟差的基本原理 双星等高法测定钟差的基本原理及选星条件 测定经度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定钟差的基本原理及选星条件 恒星中天法测定钟差的基本原理 双星等高法测定钟差的基本原理及选星条件 观测恒星的瞬间的钟面时为s′，设相应观测瞬间的正确恒星时为s，则s = s′+ u = α+ t得出钟面时s′的钟差：u= α+ t - s′。 天顶距法测定钟差的基本原理 恒星天顶距法测定钟差的基本原理 天顶距法测定钟差的选星条件 恒星天顶距法测定钟差的选星最佳条件 测定经度的基本原理及选星条件 恒星天顶距法测定钟差的基本原理及选星条件 恒星中天法测定钟差的基本原理 双星等高法测定钟差的基本原理及选星条件 恒星中天法测定钟差的基本原理 若在子午圈上观测一恒星，则其时角t=0，有： 读取钟面时的误差直接影响钟差误差。 要求： 仪器水平轴严格水平。 望远镜的视准轴与水平轴正交。 视准轴必须安放在子午面内，即视准面与子午面重合。 方位差：仪器定向有误差，使水平轴不能正确指向东西方向，或望远镜的视准轴