中科大天文航海学概论课件

天文航海学

CelestialNavigation第一章概论

第一节引言认知传统天文航海的原理、原则，并利用这些原理、原则在大海中迅速定位。Thescienceofnavigationcanbetaught，buttheartofnavigationmustbedevelopedfromexperience.天文三角形大海中航行的方法电子航海：天文航海：引用天体测定船位。

天体指日、月、行星

与恒星。

光学仪器指六分仪

(sextant)。

天球(Celestialsphere)整个宇宙的现象假定为一球体。球面三角形：P近极

Z观测者

X天体第二节天球概说天文学上距离的单位1.天文单位(A.U.)：地球到太阳的平均距离。约一亿五仟万公里(149,604,618Km)。

太阳光到达地球约经过8分20秒。

月光反射至地球的时间约秒。天文学上距离的单位

2.光年(LightYear)：光一年移动的距离。光速每秒30万公里，故一光年约等于

公里。天文学上距离的单位3.视差秒(Parsec)：由地球和太阳向恒星方向看去的最大差量，称为恒星的视差。

银河(Milkyway)天河(Galaxies)，呈螺旋形状。由数目惊人的星星、尘云(dustclouds)与气体组成。银河(Milkyway)：天河中含有太阳系的。红星(reddishstar)：青白星(Blue-whitestar)：变星双星聚星第三节太阳(Sun)恒星，燃烧的回旋体，尚可燃烧50亿年。自转周期随纬度增加。太阳黑子(sunspots)：较冷的气团升至表面。磁场强度100~3700高斯。出现时会影响地球上的磁暴，对无线电的传播与接收产生干扰。第四节太阳系哥白尼：太阳系中以太阳为主，其他的行星除了自转以外，均以太阳为中心环绕太阳。轴转周期：天体自转一周所需时间恒星周期：在太阳上看行星在天空中连续两次通过相同点所需的时间。会合周期：以地球向行星与太阳看去，两次连续会合所需时间。克卜勒第一定律(Kepler’s

firstlaw)行星的轨道是椭圆(ellipses)，太阳在焦点上。克卜勒第二定律(Kepler’s

secondlaw)太阳与行星的连线在相同时间内，扫过相同的面积。克卜勒第三定律(Kepler’s

thirdlaw)任两颗行星恒星周期的平方比与其与太阳平均距离的立方比相同。第五节太阳系中主要行星中文英文符号恒星周期自转周期与太阳距离卫星水星Mercury88day59day5.8x107Km金星Venus243day243day1.08x108Km地球Earth365.24day23h56m1.5x108Km1火星Mars687day24h37m2.28x108Km2木星Jupiter11.86year9h50m7.783x108Km16土星Saturn29.46year10h36m1.432x109Km18天王星Uranus84.02year17h14m2.871x109Km17海王星Neptune164.9year16h06m4.498x109Km8冥王星Pluto248.5year6d9.4h5.914x109Km1水星(Mercury)最小也最接近太阳，不易观测。离日度(距日角Elongation)约28。。三、四月(eveningstar)九、十月(morningstar)金星(Venus)最亮的行星，白天也可观测。离日度可达46。。东有『启明』，西有『长庚』。火星(Mars)木星(Jupiter)土星(Saturn)天王星(Uranus)海王星(Neptune)冥王星(Pluto)第六节太阳系中其他景象小行星(Asteroidsorminorplanets)

位于火星与木星之间，可能是由大行星经由一次碰撞后散开形成。卫星（Satellites)：皆为太阳系中的冷天体，其光仰赖太阳光反射。慧星（Comets)：藉太阳光使其反射成扫帚形状。轨道可分为近似抛物线与椭圆两种。

哈雷慧星，76年出现一次。流星与陨石（MeteorsandMeteorites)：

太阳系中固体天体，进入大气层时与空气磨擦发，大部份气化，仅少数撞击地球而形成陨石。第七节地球(theearth)仰视天空的现象星等（stellarmagnitude)

波洛生（Pogson)：两星光亮度差一级时，明亮程度之比值为2.512。

肉眼所见之星分为六等级，最亮的为一等星，最弱的为六等星。一等星是六等星亮度的100倍。星等的数值通常以负号表示，负数越大越明亮。地球自转(rotation)证明：佛科摆、高处落下物体偏移与

科氏力（x方向速度与不同纬度的

自转速度）。视运动的原则：

1.平行于赤道平面

2.圆周运动，中心在地轴

3.恒定速率

4.运动之圆周称为日行圈(Diurnalcircle)

拱极星(circumpolarstars)日行圈拱极星地球公转(Revolution)黄道带（Zodiac)黄道12宫太阳在黄道上的视运动太阳视运动地球偏移(Precession)与章动(Nautation)地球以高速绕其自转轴旋转时，受太阳与月球引力，产生一反抗此力之反应，使地轴每年向西偏移约50.2”的现象。每年的岁差也有异动现象，此项异动的数值称为章动，章动最大约9”

。第八节月球（Moon)月球绕地球公转也绕太阳公转。月球绕地球公转时，太阳光反射产生的景象称为月象，此景象之周期为29.5天，称为朔望月(synodicalmonth)。月球自转周期与恒星周期相同称为恒星月(siderealmonth)，约27.3天。由于朔望月与恒星月时间不同，故每天月亮东升时间约晚50分钟。蚀(Eclipse)月球轨道与地球的轨道面约倾斜5。，故产生月蚀或日蚀的现象，必需在黄道面内。月蚀(Lunareclipse)日蚀(Solareclipse)第九节太阳系中其他现象潮