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基本天文参考架

(2016-08-05 15:23:10)
标签:

icrf

fk5

天球参考系

天球参考架

分类: 空间数据分析

ICRF:是河外星系天球参考系,其原点在太阳系的质心,约定主平面尽可能接近j2000的平赤道,主平面的起点尽可能接近j2000的动力学春分点。注意这是一个无旋转的固定的“绝对”坐标系。
ICRF,F代表frame,是坐标系的意思,而ICRS中的s为system,不是坐标系,其实就是一系列的河外星系做参考的体系,它实现的结果就是ICRF。或者说,ICRF是ICRS的实现。有的时候ICRF和ICRS不进行区分。
 
ICRS下有BCRS(B代表太阳系质心)该坐标系以太阳系质心为坐标原点,是全局坐标系。另外还有一个局部坐标系GCRS(以地心为坐标原点)。这两个坐标系之间没有旋转。按经典力学来说就是只有平移,不过这些坐标据说也考虑相对论效应,所以,他们之间的关系如何,不是特别清楚。
 
按照刘佳成、朱紫的论文《2000年以来国际天文学联合会关于基本天文学的决议及其应用》所说:“BCRS的指向和ICRS的指向相同,而GCRS的指向由BCRS得到”。这句话的理解没有否定GCRS和BCRS指向的一致性,更何况没有旋转的说法,应该可以理解为它们的指向一致,但是为什么没有明说?暂时按照指向一致来理解。
 
以太阳系质心为原点的简称质心天球系,以地球质心为坐标原点的简称地心天球系。
 
另外,我的理解是ICRS默认是指BCRS。注意ICRS或者ICRF是无旋转的。也就是说,它们是“绝对”坐标系,其原点、基本圈(接近j2000的平赤道)和经度零点(接近j2000的平春分点)是不变的。
 
平:是一个术语,是指坐标系不考虑章动,只考虑岁差。平坐标系,比价好计算各种运动。由于章动是比较小的扰动,所以,在精度要求不高的时候不考虑也是可以的。

ecliptic coordinates:黄道坐标系。

J2000坐标系:用的天赤道和二分点坐标(也就是天赤道坐标系),但是历元是TT时2000年1月1日12时

FK5动力学参考系,是依据FK5星表确定的而一个动力学坐标系,主平面是j2000的平赤道面,赤经起点是j2000的平春分点。(我的理解,这就是j2000的坐标系,星表中的位置应该是按照这个坐标给出的)
FK5 是 Fifth Fundamental Catalog 的缩写

ICRF和FK5在j2000的时候尽可能保持了一致。注意,因为它们都是根据不同的参考星定下来的,所以,在设定的时候尽可能保持了一致,或者说它们之间的差别很小。
FK5和ICRF的极之间大约有20mas的偏差。经度零点的偏差为14.6mas
 
在ICRF到地球参考系中间还有一个天球中间参考系(CIRS),它的极点叫做CIP,它的经度原点叫做CIO(也叫天球中间原点)。CIO是一个无旋原点。CIP赤道上的任何一点都可以,但是规定了接近j2000平春分点的一个点。
 
地球参考系ITRS,对应于CIO有一个TIO原点。CIO和TIO之间的差异叫做地球自转角(ERA)。ERA和历元是一个线性关系。
 
 
GCRS和ITRS之间的转换可以通过两种等价方法,一种是基于春分点的转换方式,一种是基于天球中间零点的转换方式。

TIRS是中间坐标系,ITRS是最终的地球参考系
 
观测者所在的最自然的坐标系是地平坐标系(herizontal coordinate system),这是观测者的一个局部坐标系。altitude是高度角(地平维度),到天顶方向为正,到天底方向为负。Azimuth是方位角,从北极开始算起,顺时针从0到360°。
 

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