一个天体在天球上的代表点(投影位置)可用任何一种天球坐标系的一对坐标来表示。在实际工作中,常需要从一种天球坐标系的坐标换算为另一种天球坐标系的坐标,例如,从星表上给出的赤道坐标(α,δ)换算为地平坐标(A,h)。天球坐标的换算公式可用“天文(球面)三角形”和球面三角公式导出。
1)赤道坐标与时角坐标之间的换算
如上所述,在天球(第二)赤道坐标系和时角坐标系中,都以天赤道为基本圈,而过南天极P′和北天极P的半(大)圆为时角圈或赤经圈。一个天体的赤纬是同样定义的。由于春分点是“固定”在(旋转的)天球上的,其赤经和赤纬都是确定的0°,随天球一起周日转动,但春分点的时角是随着时间改变的。定义春分点的时角为地方恒星时s,由图2-12可见,它等于天体的赤经与其时角之和:
2)地平坐标和时角坐标之间的换算
设一个天体的地平坐标为(A,h),时角坐标为(t,δ),在天极P、天顶Z和天体M为顶点的球面三角形PZM中(见图2-14),大圆弧WQ为天赤道,NWS为地平圈,PZQ为子午圈,图上已标示天体M的地平经度(方位角)A和地平纬度(高度角)h,赤纬δ和时角t,三边(弧段)的角度分别90°-h、90°-δ和90°-φ(φ是观测点的地理纬度),它们的对角分别为t、180°-A和球面角∠PMZ。
图2-14 地平坐标与时角坐标的换算
应用球面三角公式可以得出(www.xing528.com)
3)赤道坐标与黄道坐标之间的换算
设一个天体的赤道坐标为(α,δ),黄道坐标为(λ,β),在天极P、黄极K和天体M为顶点的球面三角形PKM中(见图2-15),大圆弧QΥQ′为天赤道,ΥM″为黄道,PK和KM为黄经圈,图上已标示天体M的赤经α和赤纬δ,黄经λ和黄纬β,三边(弧段)的角度分别90°-δ、90°-β和ε(ε是黄赤交角),它们的对角分别为90°-λ、90°+α和球面角∠PMK。
图2-15 赤道坐标和黄道坐标的换算
应用球面三角公式可以得出
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