此主题相关图片如下:
第(五)帖
历元、摄动、自球自转轴、天北极、黄极、黄轴、黄经、黄纬、赤经、赤纬,这几个概念不再讲述,请在网络上找一些资料看看吧!
春风点是黄道与赤道的交点!
春风点是天球中的重要的参考点,遗憾的是,春风点会移动!
在图中,有两条黄道、两道赤道。
一条的历元2000.0时刻黄道,一条是当日(Date)黄道。
一条的历元2000.0时刻赤道,一条是当日(Date)赤道。
随时间推移,黄道为什么会发生变化?因为地球受至大行星的摄动。
随时间推移,赤道也会发生移动,因为受月球影响,地球自转轴的方向发生移动,造成天北极围绕黄轴缓慢移动。找一个直铁棒,铁棒放置的方向与黄轴相同,用电焊机把铁棒焊在赤道面的中心。始终保持铁棒与黄轴平行,并转动铁棒,这时你将看到,北极围绕铁棒做圆周运动,同时春风点也同步移动,当北极运行一周(约26000年),春风点在黄道上也移动一周。
春风点移动的后果:黄经、赤经的起算点是春风点,造成所有星体的黄经、赤经发生变化。假设,黄道不动(没有发生变化),赤道发生变化,引起春风点移动,如果春风点在黄道上向西移动了1度(在上图中,往左下方移动),那么,所有星体的黄经增加了1度!
春风点的移动量称为岁差。岁差有很多种表达方法,最著名、最传统的岁差是指黄道上的岁差。
-----------------------
上图中,有三个重要的交点:γo,γ1,γm,我们统称它为分点。γo称为“历元2000.0标准分点”,其实就是历元2000时刻的春风点,γm称为“Date分点”或“当日分点”或“当日春分点”。
图中,两个黄道的交点是N,定义N到γo与N到γo'的距离相等,那么以γo'起算的黄经则与γo起算的黄经是相等的(除非天体过份靠近黄极),对于行星,它在黄道附近,对于大部分恒星,也是远离黄极的,所以γo'对于行星、月球、大部分恒星来说,是很重要的一个参考点。比如太阳,当它从γo出发,转动数周后达到了γo',所经历的时间是整倍数的太阳绕地球运转的周期。这种运行周期具有比较严格的力学意义。恒星在天空中的位置几乎是不变的,以它作为参考系,具有“惯性”系的特征,γo则是利用恒星确定的,也具有惯性特点。任意时刻,我们利用某一颗或几颗恒星的位置,轻松的标定出γo的位置(当然,首次建立FK5系统时,需要大量恒星标定出γo,以提高精度,所以工程巨大),当太阳运行到γo',可以认为太阳相对于惯性参考点γo移动了一周或数个1周,即相对于惯性参考点移动了数个周期,这就是力学意义上的周期。γo与γo'相差很小,所以太阳到了γo与太阳到了γo',太阳在星空的中相对位置几乎相同,因此,太阳经过这两点所经历的时间是整位数所恒星年(以恒星为参考,太阳在天球中运转一周的时间),由于这个原因,恒星年一般认为就是太阳(或地球)在惯性系中的运动周期,“在惯性系中的运动周期”常称为真周期。
p,γo'到γm的角距离就是Date黄道上的岁差
ψ,γo到γ1的角距离是J2000黄道上的岁差
χ,γ1到γm是Date赤道上的岁差
εo,是历元2000.0的黄赤交角
ε, 是当日的黄赤交角
ω, Date平赤道与J2000黄道的夹角
π,是两个黄道之前的夹角
П,是N到γo的角距离,它等于N到γo'的角距离
另一组常用的岁差计算参数
90°-ζ,γo到Q的角距离,是一个常用的岁差计算参数
90°+z, γm到Q的角距离,是一个常用的岁差计算参数
θ是两个赤道面的夹角
也许你会问,怎么会有这么多岁差参数,有必要吗?回答,为了坐标变换方便而已。通常,只需只道3个岁数参数,就可利用坐标变换方法及多项式插值法导出其它的岁差参数。
--------------------------
一组常用的岁差表达,取自IAU2000
P:( 0.0, 41.99604, 19.39715, -0.22350, -0.01035, 0.00019, 0.0, 0.0)
Q:( 0.0, -468.09550, 5.10421, 0.52228, -0.00569, -0.00014, 0.00001, 0.0)
π:( 0.0, 469.97560, -3.35050, -0.12370, 0.00030, 0.0, 0.0, 0.0)
II:(629543.988, -8679.218, 15.342, 0.005, -0.037, -0.001, 0.0, 0.0)
p:( 0.0, 50287.92262, 111.24406, 0.07699, -0.23479, -0.00178, 0.00018, 0.00001)
θ:( 0.0, 20041.90936, -42.66980,-41.82364, -0.07291, -0.01127, 0.00036, 0.00009)
ζ:( 2.72767, 23060.80472, 30.23262, 18.01752, -0.05708, -0.03040, -0.00013, 0.0)
z :( -2.72767, 23060.76070, 109.56768, 18.26676, -0.28276, -0.02486, -0.00005, 0.0)
ε:( 84381.40880, -468.36051, -0.01667, 1.99911, -0.00523, -0.00248, -0.00003, 0.0)
ω:( 84381.40880, -0.26501, 5.12769, -7.72723, -0.00492, 0.03329, -0.00031,-0.00006)
ψ:( 0.0, 50384.78750,-107.19530, -1.14366, 1.32832, -0.00940, -0.00350, 0.00017)
χ:( 0.0, 105.57686,-238.13769, -1.21258, 1.70238, -0.00770, -0.00399, 0.00016)
上表是关于t的多项式系数,t等于J2000起算的儒略千年数,儒略千年=364250天
第一列对应t的0次方,第二列对应t的1次方,第三列对应t的2次方,其余类推。
如π=0.0*t^0 + 469.97560*t^1 - 3.35050*t^2 + ...
结果的单位是角秒。
-------------------------
以上岁差表达是非常精确的,误差小于1毫角秒。
不过t不能太大,t应小于1。
如果t=10,那么,会有什么后果?比如计算θ,t的7次方项为0.00001*10000000=100角秒!实际上,表达式系数的舍入误本身就是0.00001,所以误差高达100角秒。
如果由于某种需要,你非要计算t=10的情况,最好把t的5、6、7次方项忽略。这样,如果t=5,误差也可控制在1角秒之内。