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第1章 绪论 1

1.1 天文学概述 1

1.1.1 天文学研究的对象和内容 1

1.1.2 天文学的分支学科 2

1.2 天文学与人类社会 5

1.2.1 天文学对基础学科的影响 5

1.2.2 天文学对技术科学的推动作用 6

1.2.3 天文学对工农业生产和军事领域的作用 6

1.2.4 天文学的哲学意义 7

1.3 大地天文测量的定义、任务与作用 7

1.3.1 大地天文测量的定义、任务与作用 7

1.3.2 大地天文测量研究的主要内容 8

第2章 天球坐标系 10

2.1 天球与天体 10

2.1.1 天球的概念 11

2.1.2 天球上的基本点、线、圈、面 12

2.1.3 天体 14

2.1.4 星座和恒星的辨认 16

2.2 天球坐标系 18

2.2.1 常用天球坐标系 18

2.2.2 天球直角坐标系 21

2.2.3 天文坐标系 22

2.3 坐标系间的关系 24

2.3.1 春分点的时角与天体的赤经和时角的关系 24

2.3.2 天文坐标与天球坐标间的关系 24

2.4 天文定位三角形 26

2.4.1 球面三角形常用运算公式 27

2.4.2 天文三角形解算 28

2.4.3 球面坐标的坐标变换 30

2.4.4 坐标变换的矩阵算法 31

第3章 天体的视运动 35

3.1 天体的视运动 35

3.1.1 不同纬度处的天体周日视运动现象 36

3.1.2 天体的特殊位置 38

3.1.3 天体的周日视运动引起天体地平坐标的变化 41

3.2 太阳的周年视运动 41

3.2.1 太阳周年视运动的不均匀性 42

3.2.2 视太阳的赤道坐标的变化 42

3.2.3 太阳的周年视运动在其周日视运动中的反映 43

3.3 地球的运动 45

3.3.1 地球的自转 45

3.3.2 地球自转速度的变化 46

3.3.3 地球的公转运动 47

3.4 月球的运动 47

3.4.1 月球概况 47

3.4.2 月球的运动 48

第4章 时间计量系统 51

4.1 时间的概念 51

4.1.1 时间的定义 51

4.1.2 时间系统的建立 51

4.1.3 时间系统在大地天文测量中的作用 52

4.2 恒星时与太阳时 52

4.2.1 恒星时 53

4.2.2 真太阳时 54

4.2.3 平太阳时 55

4.2.4 时差 56

4.2.5 区时和本初子午线 56

4.3 恒星时与平太阳时的换算 57

4.3.1 太阳时和恒星时 57

4.3.2 恒星时与平太阳时的时间段换算 58

4.3.3 恒星时刻与平太阳时刻的换算 60

4.4 年、月、历法 63

4.4.1 年 63

4.4.2 月 64

4.4.3 历法 65

4.4.4 儒略周期和儒略日 71

4.5 历书时和力学时 71

4.5.1 世界时的不均匀性 71

4.5.2 历书时 72

4.5.3 力学时 73

4.6 原子时系统与协调世界时 73

4.6.1 国际原子时 73

4.6.2 协调世界时 74

4.6.3 GPS时 74

第5章 影响天体观测方向的物理因素 76

5.1 大气折射 76

5.1.1 大气折射现象 76

5.1.2 大气折射改正值的计算 77

5.1.3 大气折射表 78

5.2 视差 79

5.2.1 视差的基本概念 79

5.2.2 周日视差及其对天体坐标的影响 80

5.2.3 周年视差及其对天体坐标的影响 81

5.2.4 视差矢量描述 81

5.3 光行差 82

5.3.1 周日光行差及其对天体坐标的影响 84

5.3.2 周年光行差对天体坐标的影响 84

5.4 光线引力偏折 86

第6章 岁差、章动、恒星自行及地极移动 87

6.1 岁差 87

6.2 岁差对天体赤道坐标的影响 88

6.2.1 日月岁差、行星岁差及总岁差 88

6.2.2 岁差对天体赤道坐标的影响 88

6.2.3 利用转换矩阵计算岁差改正 90

6.3 章动及其对天体赤道坐标的影响 90

6.4 恒星自行 92

6.4.1 恒星自行的概念 92

6.4.2 恒星自行对天体赤道坐标的影响 92

6.5 地极移动 93

6.5.1 极移的产生和测定 93

6.5.2 极移对经纬度和方位角的影响 94

第7章 天体视位置的计算 95

7.1 天文历书系统 95

7.1.1 天球参考系 95

7.1.2 天文时间系统 95

7.1.3 天文常数系统 96

7.1.4 星历系统 98

7.2 天体视位置的计算 99

7.2.1 恒星位置 99

7.2.2 恒星视位置计算概述 101

7.2.3 恒星视位置计算 102

第8章 天文测量仪器 107

8.1 T3光学经纬仪 107

8.1.1 T3光学经纬仪结构性能 107

8.1.2 T3光学经纬仪的使用 108

8.1.3 T3光学经纬仪的调校 110

8.1.4 T3光学经纬仪的检验 112

8.1.5 T3光学经纬仪的维护和保养 113

8.2 全站仪 113

8.2.1 全站仪概述 114

8.2.2 全站仪的检验 115

8.2.3 仪器的维护与保养 116

8.3 时间测量 116

8.3.1 时间测量设备 116

8.3.2 测定时间的方法 117

8.3.3 常用时间比对方法 119

8.3.4 钟速、钟差和任意时刻的钟差 124

8.3.5 时号的收录要求 125

第9章 天文定位测量 126

9.1 天文定位的基本原理和选星条件 126

9.1.1 天文测量原理 126

9.1.2 测经度的原理和选星条件 127

9.1.3 测纬度的原理和选星条件 129

9.1.4 多星等高法同时测定经纬度的基本原理 130

9.2 多星等高法同时测定经纬度 131

9.2.1 60°棱镜等高仪的结构及观测原理 131

9.2.2 60°棱镜等高仪多丝法的原理 133

9.2.3 60°棱镜等高仪的误差影响 134

9.2.4 测量方法 137

9.2.5 数据解算 140

9.3 多星测高法同时测定经纬度 143

9.3.1 多星测高法测量仪器组成及原理 143

9.3.2 多星测高法的误差影响 144

9.3.3 多星测高法的观测方法 144

9.3.4 多星测高法数据解算 146

第10章 天文定向测量 150

10.1 天文定向的基本原理 150

10.1.1 天文方位角和方位标及其相关术语 150

10.1.2 测定方位角的一般原理及最佳条件 151

10.2 精密天文定向 153

10.2.1 地面目标方位角的测定方法 154

10.2.2 观测结果的几项改正 157

10.2.3 地面目标方位角的解算 158

10.3 快速天文定向 160

10.3.1 北极星任意时角法一 160

10.3.2 北极星任意时角法二 161

10.3.3 利用恒星方位角定方位角 164

10.3.4 太阳时角法 166

10.3.5 太阳高度法 168

10.4 天文定向精度分析 170

10.4.1 已知坐标的误差 170

10.4.2 偶然误差 171

10.5 天文测量成果归算 172

10.5.1 经度和纬度归算至标石中心 173

10.5.2 方位角的测站点归心改正 174

10.5.3 纬度和方位角化至平均海水面 175

10.5.4 经纬度和方位角的极移改正 177

10.5.5 时号改正 177

10.5.6 人仪差改正 178

参考文献 180