Das horizontale Koordinatensystem ist ein himmlisches Koordinatensystem, das den lokalen Horizont des Beobachters als das grundsätzliche Flugzeug verwendet. Dieses Koordinatensystem teilt den Himmel in die obere Halbkugel, wo Gegenstände, und die niedrigere Halbkugel sichtbar sind, wo Gegenstände nicht gesehen werden können, da die Erde auf dem besten Wege ist. Die großen Kreistrennen-Halbkugeln werden himmlischen Horizont oder vernünftigen Horizont genannt. Der Pole der oberen Halbkugel wird den Zenit genannt. Der Pole der niedrigeren Halbkugel wird den Nadir genannt.

Die horizontalen Koordinaten sind:

• Höhe (Alt), manchmal gekennzeichnet als Erhebung, ist der Winkel zwischen dem Gegenstand und dem lokalen Horizont des Beobachters. Es wird als ein Winkel zwischen 0 Graden zu 90 Graden ausgedrückt.
• Azimut (Arizona), das der Winkel des Gegenstands um den Horizont ist, der gewöhnlich aus dem Norden gemessen ist, der ostwärts zunimmt.
• Zenit-Entfernung, die Entfernung vom direkt oberirdischen (d. h. der Zenit) wird manchmal statt der Höhe in einigen Berechnungen mit diesen Koordinaten verwendet. Die Zenit-Entfernung ist die Ergänzung der Höhe (d. h. 90 °-Höhe).

Das horizontale Koordinatensystem wird manchmal auch den az/el oder das Alt/Az-Koordinatensystem genannt.

Allgemeine Beobachtungen

Das horizontale Koordinatensystem wird zur Erde, nicht den Sternen befestigt. Deshalb ändern sich die Höhe und der Azimut eines Gegenstands mit der Zeit, weil der Gegenstand scheint, über den Himmel zu treiben. Außerdem, weil das horizontale System durch den lokalen Horizont des Beobachters definiert wird, wird derselbe Gegenstand, der von verschiedenen Positionen auf der Erde zur gleichen Zeit angesehen ist, verschiedene Werte der Höhe und des Azimuts haben.

Horizontale Koordinaten sind sehr nützlich, für den Anstieg und Satz-Zeiten eines Gegenstands im Himmel zu bestimmen. Wenn eine Höhe eines Gegenstands 0 ° ist, ist es auf dem Horizont. Wenn in diesem Moment seine Höhe zunimmt, erhebt er sich, aber wenn seine Höhe abnimmt, geht er unter. Jedoch sind alle Gegenstände auf dem himmlischen Bereich der täglichen Bewegung unterworfen, die immer aus dem Osten nach Westen ist. Man kann bestimmen, ob Höhe zunimmt oder abnimmt, indem sie stattdessen den Azimut des himmlischen Gegenstands gedacht wird:

• wenn der Azimut zwischen 0 ° und 180 (nordostsüdlichen) ° ist, erhebt es sich.
• wenn der Azimut zwischen 180 ° und 360 (südwestnördlichen) ° ist, geht er unter.

Es gibt die folgenden speziellen Fälle:

• Am Nordpol sind alle Richtungen Süden, und am Südpol sind alle Richtungen Norden, so ist der Azimut in beiden Positionen unbestimmt. Ein Stern (oder jeder Gegenstand mit festen äquatorialen Koordinaten) hat unveränderliche Höhe, und erhebt sich deshalb nie oder geht wenn angesehen, von jedem Pol unter. Die Sonne, der Mond und die Planeten können sich erheben oder über die Spanne eines Jahres, wenn angesehen, von den Polen untergehen, weil sich ihre richtigen Besteigungen und Neigungen ständig ändern.
• Am Äquator bleiben Gegenstände auf den himmlischen Polen an gehefteten Punkten auf dem Horizont.

Bemerken Sie, dass die obengenannten Rücksichten genau genommen für den geometrischen Horizont nur wahr sind: Der Horizont, wie es für einen Beobachter auf Meereshöhe auf einer vollkommen glatten Erde ohne eine Atmosphäre erscheinen würde. In der Praxis hat der offenbare Horizont eine negative Höhe, deren absoluter Wert größer wird, weil der Beobachter höher über dem Meeresspiegel wegen der Krümmung der Erde steigt. Außerdem veranlasst atmosphärische Brechung himmlische Gegenstände sehr in der Nähe vom Horizont, über einen halben Grad höher zu erscheinen, als sie würden, wenn es keine Atmosphäre gab.

Transformation von Koordinaten

Es ist möglich, sich vom äquatorialen Koordinatensystem bis das horizontale Koordinatensystem und zurück umzuwandeln. Definieren Sie Variablen wie folgt:

• φ = geografische Breite
• A = Azimut
• a = Höhe
• δ = Neigung
• H = Stunde-Winkel

äquatorial zum horizontalen

Das folgende Verfahren erlaubt Konvertierung von äquatorialen Koordinaten zu horizontalen Koordinaten.

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Man kann geneigt sein, die letzten zwei Gleichungen zu vereinfachen, indem man weil ein Begriff austeilt, einen Ausdruck in der Lohe Einen einzigen verlassend. Aber die Tangente kann zwischen (zum Beispiel) einem Azimut von 45 ° und 225 ° nicht unterscheiden. Diese zwei Werte sind sehr verschieden: Sie sind entgegengesetzte Richtungen, NE und KURZWELLIG beziehungsweise. Man kann das nur tun, wenn der Quadrant, in dem die Azimut-Lügen bereits bekannt ist.

Wenn die Berechnung mit einer elektronischen Taschenrechenmaschine getan wird, ist es am besten, die Funktionen arcsin nicht zu verwenden, und arccos, wenn möglich, wegen ihrer beschränkten 180 ° erstrecken sich nur, und auch wegen der niedrigen Genauigkeit kommt der erstere um ±90 ° und die Letzteren ungefähr 0 ° und 180 ° herum. Die meisten wissenschaftlichen Rechenmaschinen haben einen rechteckigen zum polaren (RP) und polar zum rechteckigen (PR) Funktion, die vermeidet, dass Problem und uns eine zusätzliche Prüfung der Zurechnungsfähigkeit ebenso gibt.

Der Algorithmus wird dann wie folgt.

• Berechnen Sie die rechte Seite der drei Gleichungen, die oben gegeben sind.
• Wenden Sie eine RP Umwandlungseinnahme an, und.
• Der Winkelteil der Antwort ist der Azimut.
• Wenden Sie eine zweite RP Konvertierung an, die den Radius-Teil der letzten Antwort als die X und die Sünde von der ersten Gleichung als der Y-Wert nimmt.
• Der Winkelteil der Antwort ist die Höhe, ein Winkel zwischen 90 ° und +90 °.
• Der Radius-Teil der Antwort muss 1 genau sein, oder Sie haben einen Fehler gemacht.

horizontal zum äquatorialen

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Dieselben quadratischen Rücksichten vom ersten Satz von Formeln halten auch für diesen Satz.

Die Position der Sonne

Es gibt mehrere Weisen, die offenbare Position der Sonne in horizontalen Koordinaten zu schätzen.

Ganze und genaue Algorithmen, um genaue Werte zu erhalten, können im Buch von Jean Meeus Astronomische Algorithmen gefunden werden.

Stattdessen ist ein einfacher ungefährer Algorithmus der folgende:

Gegeben:

• das Datum des Jahres und der Zeit des Tages
• die Breite des Beobachters, Länge und Zeitzone

Sie müssen rechnen:

• Die Sonne-Neigung des entsprechenden Tages des Jahres, das durch die folgende Formel gegeben wird, die weniger als 2 Grade des Fehlers hat:

wo die Zahl von seit dem 1. Januar ausgegebenen Tagen ist.

• Der wahre Stunde-Winkel, der der Winkel ist, den die Erde rotieren lassen sollte, um die Position des Beobachters direkt unter der Sonne zu nehmen.
• Lassen Sie hh:mm die Zeit sein, die der Beobachter auf der Uhr liest.
• Verschmelzen Sie die Stunden und die Minuten in einer in Stunden gemessener Variable.
• hh:mm ist die offizielle Zeit der Zeitzone, aber es ist von der wahren Ortszeit der Position des Beobachters verschieden. muss korrigiert werden, die Menge hinzufügend, die in Stunden gemessen wird und den Unterschied der Zeit zwischen der wahren Ortszeit der Position des Beobachters und die offizielle Zeit der Zeitzone vertritt.
• Wenn es Sommer ist und Sommerzeit verwendet wird, müssen Sie eine Stunde abziehen, um Standardzeit zu bekommen.
• Der Wert der Gleichung der Zeit muss an diesem Tag hinzugefügt werden. Seitdem wird in Stunden gemessen, die Gleichung der Zeit muss durch 60 geteilt werden, bevor sie hinzugefügt wird.
• Der Stunde-Winkel kann jetzt geschätzt werden. Tatsächlich wird der Winkel, den die Erde rotieren lassen sollte, um die Position des Beobachters direkt unter der Sonne zu nehmen, durch den folgenden Ausdruck gegeben:. Seitdem wird in Stunden und der Geschwindigkeit der Folge der Erde 15 Grade pro Stunde gemessen, wird in Graden gemessen. Wenn Sie gemessen in radians brauchen, müssen Sie gerade mit dem Faktor 2π/360 multiplizieren.
• Verwenden Sie die Transformation von Koordinaten, um die offenbare Position der Sonne in horizontalen Koordinaten zu schätzen.

Siehe auch

Himmlisches Koordinatensystem