ASTRONAWIGACJA

Sfera niebieska - kula współcentryczna kuli ziemskiej o nieskończenie wielkim promieniu. Rzut powierzchni kuli ziemskiej w przestrzeń kosmiczną o nieskończonym promieniu.

Oś świata (oś niebieska) - przedłużenie osi ziemskiej w nieskończoności, przecina sferę ziemską w dwóch miejscach zwanych biegunami: P_N; P_S

Równik niebieski - koło wielkie, której płaszczyzna jest prostopadła do osi świata. (rzut równika ziemskiego na sferę niebieską).

Południk niebieski (południk świata) - koło wielkie przechodzące przez zenit, nadir oraz bieguny niebieskie. Rzut miejscowego południka geograficznego przechodzącego przez obserwatora na sferę niebieską.

Linia pionu - prosta przechodząca przez obserwatora i środek ziemi i wyznaczająca na sferze niebieskiej dwa punkty: - zenit: Zn; - nadir: Nd

Horyzont astronomiczny - płaszczyzna koła wielkiego, która jest prostopadła do linii pionu.

Wysokość biegunowa - łuk południka niebieskiego zawarty pomiędzy widocznym biegunem niebieskim a jego rzutem na płaszczyznę horyzontu astronomicznego. φ - jest on równy co do wartości szerokości geograficznej obserwatora.

Widoczny biegun - rzut osi świata na płaszczyznę horyzontu. Daje nam linie N - S

UKŁAD HORYZONTALNY (POZIOMY)

Podstawowa płaszczyzna odniesienia: płaszczyzna horyzontu astronomicznego.

Koło wierzchołkowe (WERTYKALNE) - koło wielkie przechodzące przez zenit i nadir. Prostopadłe do płaszczyzny N - S

I wertykał - koło wierzchołkowe prostopadłe do południka niebieskiego.

Almukantaraty - koła małe których płaszczyzny są równoległe do płaszczyzny horyzontu astronomicznego.

Wysokość astronomiczna (h_s ) - kąt liczony w płaszczyźnie koła wierzchołkowego, liczony od płaszczyzny horyzontu astronomicznego do linii łączącej środek Ziemi z ciałem niebieskim. Od 0⁰ do 90⁰ (-90⁰ ≤ h_s ≤ +90⁰)

Odległość zenitalna „z” - liczony od zenitu. Jest dopełnieniem do 90⁰.

Z = 90⁰ - h_S

UKŁAD RÓWNIKOWY PIERWSZY - GODZINNY

Płaszczyzna podstawowa: płaszczyzna równika niebieskiego.

Koło godzinne - koło wielkie przechodzące przez bieguny niebieskie P_N, P_S. Są prostopadłe do równika niebieskiego. (rzut południków ziemskich na sferę niebieską).

Koło sześciogodzinne - koło godzinne, którego płaszczyzna jest prostopadła do południka niebieskiego.

Równoleżnik deklinacyjny - koło małe, którego płaszczyzna jest równoległa do płaszczyzny równika niebieskiego.

Oś świata dzieli sferę na 2 części: - górną (widoczną); - poziomą (niewidoczną).

Deklinacja (δ ) - jest to kąt liczony w płaszczyźnie koła godzinnego od płaszczyzny równika do linii łączącej środek Ziemi z ciałem niebieskim. (łuk koła godzinnego ograniczony równikiem niebieskim i równoleżnikiem deklinacyjnym):

090⁰ (S) ≤ δ ≤ 090⁰ (N)

Odległość biegunowa (p) - jest to kąt liczony od bliższego bieguna do linii łączącej środek Ziemi z ciałem niebieskim. (łuk koła godzinnego pomiędzy bliższym południkiem niebieskim a danym ciałem). Dopełnienie δ do 90⁰ (p = 90⁰ - δ)

Miejscowy kąt czasowy ciała niebieskiego (LHA) - jest to kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od górnej części równika niebieskiego w kierunku na ZACHÓD do koła godzinnego przechodzącego przez dane ciało niebieskie. (kąt sferyczny liczony w płaszczyźnie równika od górnej części południka (zawsze na W) do koła godzinnego danego ciała niebieskiego). Od 0⁰ do 360⁰

Miejscowy kąt godzinny (HA) - kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od górnej części południka niebieskiego w kierunku na E lub W do koła godzinnego przechodzącego przez dane ciało niebieskie. Od 0⁰ do 180⁰

1). Jeżeli LHA_CN < 180⁰ to: LHA_CN = HA _CN W

2). Jeżeli LHA_CN > 180⁰ to: 360⁰ LHA_CN = HA _CN E

Greenichowski kąt godzinny (GHA) - jest to kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od górnej części południka Greenwich w kierunku na ZACHÓD do koła godzinnego przechodzącego przez dane ciało niebieskie. Od 0⁰ do 360⁰

GHA_CN + λ^E+_{W -} = LHA_CN HA_CN

Ekliptyka słoneczna - koło wielkie nachylone względem równika pod katem Є = +/- 23⁰ 27'

Ekliptyka - nazywamy tor pozornego ruchu Słońca wokół Ziemi w czasie jednego roku lub jest to rzeczywisty tor obiegu Ziemi wokół Słońca w czasie jednego roku.

Ekwinokcjum ( Barana i Wagi) - punkty, w których ekliptyka przecina równik niebieski (punkty równonocy )

Ekwinokcjum wiosenne - pkt równonocy wios. - Słońce przechodzi z półkuli S na N - pkt Barana (21 marzec)

Ekwinokcjum jesienne - pkt równonocy jesien. - Słońce przechodzi z półkuli N na S - pkt Wagi (23 września)

Solsytia ( δ ) - punkty maksymalnie odchylone na N i S - punkty przesileń.

Solsytium letnie - punkt przesilenia letniego - punkt raka. Punkt, w którym Słońce w ruchu pozornym osiąga maksymalną północną wartość deklinacji (22 czerwiec)

Solsytium zimowe - punkt przesilenia zimowego - punkt koziorożca. Punkt, w którym Słońce w ruchu pozornym osiąga maksymalną południową wartość deklinacji (22 grudzień)

Rektascencja ( α ) - wznoszenie proste ciała niebieskiego - jest to kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od punktu BARANA w kierunku na WSCHÓD do koła godzinnego przechodzącego przez dane ciało niebieskie.

Gwiazdowy kąt czasowy (SHA) - jest to kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od punktu BARANA na ZACHÓD do koła godzinnego przechodzącego przez dane ciało niebieskie. SHA_C.N = 360⁰ - α_C.N

Miejscowy kąt czasowy Barana (LHA _bar ) - jest to kąt liczony w płaszczyźnie równika niebieskiego od górnej części południka niebieskiego w kierunku na ZACHÓD do koła godzinnego przechodzącego przez punkt barana.

Trójkąt sferyczny paralaktyczny - trójkąt powstały w wyniku przecięcia się trzech kół wielkich to jest: południka niebieskiego, koła wierzchołkowego i koła godzinnego przy czym dwa ostatnie koła przechodzą przez to samo ciało niebieskie w danej pozycji i momencie obserwacji.

Elementami trójkąta są:

- wierzchołki (zenit; widoczny biegun niebieski; ciało niebieskie); - kąty przy wierzchołkach ( azymut, HA_cn, kąt paralaktyczny γ )

- boki (odl. zenitalna, odl. biegunowa, dopełn. szer. do 90°)

LOKUS - to miejsce geometryczne punktów będących środkami wszystkich kół godzinnych danej pozycji obserwatora.

Ruch dobowy ciał niebieskich - jest to ruch, jaki odbywają ciała niebieskie. Torami są odpowiednie równoleżniki prostopadłe do osi obrotu sfery.

Kulminacja górna - punkt przecięcia się toru ciała niebieskiego z płaszczyzną południka niebieskiego, a właściwie z górną jego częścią zawierającą Zenit (widoczne).

Kulminacja dolna - punkt na sferze niebieskiej powstający z przecięcia toru ciała niebieskiego z dolną częścią południka niebieskiego. (niewidoczne). Punkty powstałe z przecięcia się linii horyzontu i toru dziennego pozornego ruchu Słońca to WSCHÓD i ZACHÓD ASTRONOMICZNY.

Ciała okołobiegunowe - ciała niebieskie, których deklinacja jest większa od deklinacji punktu północnego horyzontu (dla obserwatora ciągle widoczne), są stale nad horyzontem, widać je w kulminacji górnej i dolnej.

Na północ od równoleżnika r_N:

1). φ musi być równoimienne z δ_C.N

2). δ_C.N > 90⁰ - φ

Ciała przeciwokołobiegunowe - nigdy nie wschodzą, nigdy nie zachodzą, są poniżej równoleżnika r_N są niewidoczne.

Noc polarna - na północ od koła polarnego, gdy deklinacja Słońca jest większa od 90⁰ - φ

Amplituda wschodu - łuk horyzontu astronomicznego zawarty miedzy punktem wschodu E a punktem wschodu ciała niebieskiego.

Amplituda zachodu - łuk horyzontu astronomicznego zawarty między punktem zachodu W a punktem zachodu ciała niebieskiego.

Łuk dzienny - droga c.n. po części widocznej

Łuk nocny - droga c.n. po części niewidocznej

CZAS GWIAZDOWY:

Doba gwiazdowa - okres czasu między dwoma górnymi kulminacjami punktu Barana na tym samym południku.

Miejscowy czas gwiazdowy (GM) - okres czasu jaki upłynął od górnej kulminacji punktu barana na południku miejscowym do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin (zależy tylko i wyłącznie od długości geograficznej punktu Barana).

Greenichowski czas gwiazdowy (GU) - okres czasu jaki upłynął od momentu górnej kulminacji Barana na południku Greenich do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin.

GU = GHA_B ; GM = LHA_B

GM = GU + λ (+/-)

GU = GM - λ (+/-)

Równanie czasu gwiazdowego:

GU GHA_B = GHA_C.N + α _C.N

GM LHA_B = LHA_C.N + α _C.N

CZAS SŁONECZNY PRAWDZIWY:

Doba gwiazdowa - okres czasu między dwiema kolejnymi dolnymi kulminacjami Słońca prawdziwego na tym samym południku niebieskim.

LHA_o - miejscowy kąt czasowy Słońca prawdziwego.

Miejscowy czas słoneczny prawdziwy (TM') - okres czasu jaki i upłynął od dolnej kulminacji Słońca prawdziwego na południku miejscowym do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin.

Greenichowski czas słoneczny prawdziwy (TU') - okres czasu jaki i upłynął od dolnej kulminacji Słońca prawdziwego na południku Greenich do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin

CZAS SŁONECZNY - ŚREDNI:

Doba słoneczna średnia - okres czasu między dwoma kolejnymi dolnymi kulminacjami Słońca średniego na tym samym południku niebieskim.

Miejscowy średni czas słoneczny (TM, LMT) - okres czasu jaki i upłynął od dolnej kulminacji Słońca średniego na południku miejscowym do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin.

Greenichowski średni czas słoneczny (TU, GMT, UT) - okres czasu jaki i upłynął od dolnej kulminacji Słońca średniego na południku Greenich do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin.

LMT = GMT + λ (+/-)

GMT = LMT - λ (+/-)

Równanie czasu słonecznego:

TM - TM' = E TU - TU' = E

E - aktualna różnica między średnim czasem słonecznym a prawdziwym czasem słonecznym.

Czas strefowy (ZT, TS) - okres czasu jaki upłynął od momentu dolnej kulminacji Słońca średniego na południku środkowym danej strefy do danej chwili; liczymy go na ZACHÓD od 0 do 24 godzin.

GMT + Z = ZT

(+/-) Z = (+/-) λ / 15⁰

Chronometr - wskazuje czas Greenich słoneczny średni.

Stan dobowy chronometru - różnica czasu pomiędzy rzeczywistą wartością GMT a wartością wskazywaną przez chronometr.

GMT = Chr + st. chr (+/-)

Chód dobowy chronometru - wartość czasowa, o którą przyspiesza lub opóźnia swoje wskazania chronometr w ciągu doby.

OBLICZANIE LHA i δ C.N:

Słońce:

GHA_S + pop = GHA_S + λ (+/-) = LHA_S

Planety i Księżyca:

GHA_P + pop + pV = GHA_P + λ (+/-) = LHA_P

Gwiazdy:

GHA_B + pop = GHA_B + λ (+/-) = LHA_B + SHA_G = LHA_G

GHA_B + pop = GHA_B + SHA_G = GHA_G + λ (+/-) = LHA_G

OBLICZANIE MOMENTU WYSTĄPIENIA KULMINACJI CIAŁA NIEBIESKIEGO:

Słońce:

Merr. Pass - λ (+/-) = GMT +Z = ZT

Księżyc:

Merr. Pass + p. r. d (+/-) - λ (+/-) = GMT + Z = ZT

Poprawka na retardacje dobową - p. r. d

p. r. d = λ /360⁰ * r.d

Znak zależy od tego czy jesteśmy na wschód czy na zachód od Greenich.

λ = E p. r. d „-„ λ = W p. r. d „ +”

Retardacja dobowa - nazywamy różnicę czasu między momentami wystąpienia dwóch tych samych zjawisk w odniesieniu do Księżyca dla danej pozycji obserwatora.

1). Jeżeli λ = E to:

Merr. Pass (dzisiaj) - Merr. Pass (wczoraj) = r. d

2). Jeżeli λ = W to:

Merr. Pass (jutro) - Merr. Pass (dzisiaj) = r. d

OBLICZANIE MOMENTÓW WSCHODU I ZACHODU:

Słońce:

SUNRISE (sunset) + p∆φ - λ = GMT + Z = ZT

Księżyc:

MOONRISE (moonset) + p∆φ + p. r. d (+/-) - λ = GMT + Z = ZT

POPRAWKA SZCZEGÓŁOWA:

Gwiazdy i planety:

h + (s+i) = h +kc (-) = h + ς_c (-) = h_s

Słońce i Księżyc:

h + (s+i) = h +kc (-) = h + ς_c (-) = h +SD = h' + П = h_s

k_c - obniżenie widnokręgu całkowite

ς_c - refrakcja astronomiczna całkowita

Obniżenie widnokręgu średniego zależy od wysokości obserwatora (a).

k_c = k_śr + p∆t

p∆t = 0,33 * ∆t

∆t = t_p - t_w („+” jak t_p > t_w) a („-„ jak t_p < t_w)

k_śr - wartość obniżenia widnokręgu dla temp. H₂O = temp. O₂ w zależności od wysokości ocznej obserwatora.

ς_c = ς_śr + p_tp + pβ

ς_śr - wartość refrakcji dla wysokości C.N

p_tp - poprawka na temperaturę powietrza

pβ - poprawka na ciśnienie 1013 hPa (760 mm Hg)

Paralaksa Słońca:

h_o ≤ 50⁰ П_o = +0,1'

h_o > 50⁰ П_o = 0'

Paralaksa Księżyca:

П_K = HP * cos h_K

PARALAKSA - kąt pod jakim byłby widoczny z danego ciała ziemski promień R danego obserwatora

POPRAWKA OGÓLNA:

Możemy ją stosować gdy:

h_C.N > 30⁰ i t_p = t_w op = k_śr + ς_śr op_{s, k} = k_śr + ς_śr SD_śr + П_śr

Słońce i gwiazdy:

h + (s+i) = h +DIP = H_app + op + dp_t.p = h_s

Planety:

h + (s+i) = h +DIP = H_app + op + dp_t.p + dp = h_s

Księżyc:

Dolna krawędź:

h + (s+i) = h +DIP = H_app + op + dp_t.p + dp₁ = h_s

Górna krawędź:

h + (s+i) = h +DIP = H_app + op + dp_t.p + dp₁ = h' - 30' =h_s

DIP - średnie obniżenie widnokręgu (wartość poprawki)

h_app - wysokośc pozorna sumaryczny błąd sekstantu i poprawki średniego obniżenia widnokręgu

op - ogólna poprawka

dp_t.p - poprawka na refrakcję (poprawka na temperaturę)

dp₁ - poprawka względem HP

Węzeł wstępujący - punkt, w którym orbita Księżyca przecina ekliptykę przechodząc z półkuli południowej na północną

Węzeł zstępujący - punkt, w którym orbita Księżyca przecina ekliptykę przechodząc z półkuli północnej na południową

Fazy Księżyca - położenia jakie ciało to zajmuje w odniesieniu do Ziemi i Słońca, oraz towarzyszące temu różne kształty dla obserwatora znajdującego się na Ziemi

Wiek księżycowy - liczba dni jaka upłynęła od ostatniego nowiu do danej chwili

Astronomiczne koło pozycyjne - AKP - miejsce geometryczne punktów, z których pomiar wysokości danego ciała nieb. dla danego momentu obserwacji jest wielkością stałą

Astronomiczna Linia Pozycyjna - alp - wycinek AKP aproksymowany do prostej

Wysokość biegunowa - łuk południka niebieskiego zawarty pomiędzy widocznym biegunem niebieskim a płaszczyzną horyzontu niebieskiego, jest równa długości kontowej szerokości geograficznej.

Azymut: w systemie pełnym: kąt liczony w płaszczyźnie horyzontu astronomicznego od północnej części południka niebieskiego w kierunku na E od koła wierzchołkowego, przeprowadzonego przez dane C.N. (liczba 3-syfrowa 0-360⁰)

W systemie połówkowym: kąt liczony w płaszczyźnie horyzontu astronomicznego od widocznej części południka niebieskiego w kierunku na E lub W do koła wierzchołkowego przechodzący przez dane C.N. (0-180⁰ 3-cyfrowa).

W systemie ćwiartkowym: kąt liczony w płaszczyźnie horyzontu astronomicznego od bliższego bieguna niebieskiego w kierunku na E lub W do koła wierzchołkowego C.N. ( 0-90⁰ 2-cyfrowa).

Miesiąc syderyczny (gwiazdowy) - okres pełnego obiegu księżyca wokół ziemi; 27d 07h 43m, okres ,po którym znajdzie się ponownie na wspólnym kole godzinnym z obraną gwiazdą.

Miesiąc synodyczny - okres od nowiu do nowiu, okres dzielący kolejne położenia księżyca na wspólnym kole godzinnym ze słońcem; 29d 12h 44m

Miesiąc smoczy - okres odpowiadający dwukrotnemu przejściu Księżyca przez ten sam węzeł

Miesiąc anomalistyczny- okres dzielący kolejne przejścia księżyca przez punkt perigeum, 27,55^d

---