《天文定位原理》课件.ppt

*******************天文定位原理天文定位是利用天体的位置和时间来确定地面点位置的方法。它是一种古老而重要的技术，在航海、航空、地理测绘等领域都有着广泛的应用。导言古代天文学人类对天体的探索源远流长，古代文明已积累了丰富的观测经验。探索宇宙天文定位是航海、航空、地理测绘等领域的重要基础，是认识宇宙的关键。现代科技发展随着科技进步，天文定位技术不断革新，为人类理解宇宙提供了更强大的工具。天文定位的重要性11.导航定位天文定位是船舶、飞机等航行工具确定自身位置的重要手段。22.科研探索天文学研究需要精确定位天体，进行天文观测和数据分析。33.军事应用天文定位技术在军事领域应用广泛，如导弹制导、目标定位等。44.勘探开发在野外勘探、资源开发等领域，天文定位技术可帮助确定目标位置。天文定位的基本概念方位角方位角是指目标天体在地平坐标系中，由北方向顺时针旋转到该天体的角度。高度角高度角是指目标天体在地平坐标系中，由地平线向上旋转到该天体的角度。地平坐标系以观测者所在的点为中心，并以地平线为基准建立的坐标系。天文定位利用天体的位置信息来确定观测者在地球上的位置，通常使用天文望远镜和相关仪器进行测量。天体坐标系统天体坐标系统是用来确定天体在宇宙空间中的位置的参照系。不同的天体坐标系统使用不同的参考平面和坐标轴，以方便不同的观测和计算。常用的天体坐标系统包括赤道坐标系、黄道坐标系和地平坐标系。这些坐标系统分别以地球赤道、地球轨道平面和观测者地平为参考平面，并利用相应的坐标轴来确定天体的位置。天体的赤道坐标系赤道坐标系以地球赤道为基准，是天文观测中最常用的坐标系。该系统以地球自转轴为基准，将天球划分成赤经和赤纬两部分。赤经类似于地球经度，以春分点为起点，由西向东，从0小时到24小时。赤纬类似于地球纬度，以赤道为起点，由南向北，从-90度到+90度。天体的黄道坐标系黄道坐标系是以地球绕太阳公转的轨道平面为基准面建立的坐标系。黄道坐标系是研究太阳系天体运动的重要坐标系，例如行星、彗星等。黄道坐标系的两个坐标轴是黄经和黄纬。天体的地平坐标系天顶天顶是指观测者头顶正上方的点，它在地平坐标系中是高度角为90度的点。地平线地平线是观测者在地球表面上所能看到的与天空相交的圆周线，它在地平坐标系中是高度角为0度的点。方位角方位角是指天体在地平坐标系中相对于北方所成的角度，通常以度数表示。天底天底是指观测者脚下正下方的点，它在地平坐标系中是高度角为-90度的点。天球上的坐标计算1天球坐标系转换将天体位置从一个坐标系转换到另一个坐标系2坐标公式使用三角函数和球面几何公式计算天体坐标3数值计算使用计算机程序和算法进行坐标计算4误差分析评估坐标计算的精度和误差来源天球坐标计算是天文定位的基础，通过计算可以确定天体在不同坐标系中的位置。计算过程涉及坐标系转换、坐标公式应用和数值计算。误差分析确保计算的精度，为天文定位提供可靠数据。天体的位置确定观测时间首先需要记录观测天体的时间，精确到秒。天文望远镜通过天文望远镜观测天体，获得其在天空中的位置信息。坐标计算将观测数据转换为天球坐标系中的经纬度坐标。数据校正需要对观测数据进行校正，消除仪器误差和大气折射的影响。位置确认最终确定天体在天空中的精确位置，并绘制在星图上。天体的高度测量方法原理应用测高仪利用三角函数计算天体高度角航海、航空等星盘利用天体高度角确定时间传统航海、天文观测经纬仪测量天体高度角和方位角天文观测、大地测量天体的方位测量方位测量是指确定天体在地平坐标系中的方位角。方位角是指天体在地平圈上投影点与真北方向之间的夹角。方位角以度为单位，从北方向顺时针方向计算，范围为0°至360°。0°北真北方向90°东东方向180°南真南方向270°西西方向导航三大基本定位方法天文定位法利用天体的位置和时间来确定自身位置的定位方法。广泛用于航海和航空领域。无线电定位法利用无线电波信号来确定自身位置的定位方法。例如，无线电导航和卫星导航。惯性导航法利用惯性传感器来测量自身运动的加速度和角速度，进而计算出自身的位置和速度。天文定位法的优势不受地形限制天文定位不受地形影响，可以在陆地、海洋、空中等任何地方进行。无需辅助设施天文定位不需要任何地面设施，如导航卫星或无线电信号，只需利用可见的天体即可。天文定位法的局限性11.天气影响云层遮挡，降雨、降雪等，导致无法观测天体。22.光污染城市灯光，阻碍观测天体，影响定位精度。33.