宇宙是一本用数学语言写成的书。只有学会它的语言，我们才能读懂它，否则只能在黑暗的迷宫中瞎逛。
为了定量描述物体的位置及其变化，需要用到坐标系。在探索外太空时，天球坐标系就尤为重要了。
天球坐标系是以天极和春分点作为天球定向基准的坐标系。根据不同需要，分有地平坐标系，第一赤道坐标系（时角坐标系），第二赤道坐标系（赤道坐标系），黄道坐标系等。
地平坐标系
基本平面是地平圈，“极”是天顶Z。在地平坐标系中，设天体为σ。过天顶Z、天体σ和天底Z’的大圆ZσZ’与地平圈WSEN垂直，相交于H点，ZσH叫做“天体σ地平经圈”。它在地平圈上的弧度NH叫做“天体σ方位角”，记为A，由N点按顺时针方向计量，由0°量到360°。天体σ的另一个坐标是Zσ弧，叫做“天顶距”，记为z，由天顶往下计量，从0°量到90°。
特点：
地平坐标系是直接定义的，便于实现，易于进行直接观测；
对于不同观测者，彼此的天顶、地平均不同，同一天体的地平坐标也不同，具有地方性；
天体具有周日运动，其视位置不断变化，并且是非线性的，具有时间性；
地平坐标系与测站和观测时间均有关。
时角坐标系
用赤纬和时角两个坐标来表示天体在天球上的位置。
定义：
赤纬δ：由赤道沿时圈向天体量，0º~±90º，向北为正，向南为负。
时角t：①点Q起算，沿赤道向西量，0º360º，或024小时；②点Q’起算，分别沿赤道向东、西量，0º±180º，或0±12小时，向西为正，向东为负。
特点：
赤纬δ与测站、周日视运动无关；
时角t与测站有关，具有地方性；
时角t与周日视运动有关，具有时间性；
常作为地平与赤道坐标系转换时的过渡坐标系。
赤道坐标系
基本平面是赤道面，“极”是北天极。在赤道坐标系中，过北天极P、天体σ和南天极P’的大圆，PσP’垂直于赤道面γQQ’且与γQQ’交于T，PσTP’就是天体σ的赤经圈或叫“时圈”。赤道上的QT弧叫做“时角”，记为t，从子午圈上Q点开始，按顺时针方向计量。赤道上的γ点是春分点，γT弧是天体σ的一个坐标，叫做”赤经”，记为α，从春分点开始，按逆时针方向计量。在时角t和赤经α的测量中，计量单位都是时、分、秒，记为h、m、s。天体σ的另一个坐标叫做“赤纬”，记为δ，从赤道向两极度量，从0量到90，在赤道以北的天体记为“+”，在赤道以南的天体记为“-”。
特点：
坐标原点（春分点）随天球一起转动；
赤经、赤纬与地球自转无关（与时间无关）；
赤经、赤纬与测站无关；
各种星表和天文历表中通常列出的都是天体在赤道坐标系中的坐标，以供全球各地观测者使用。
黄道坐标系
基本平面是黄道面，“极”是北黄极。在黄道坐标系中，经过黄极п、天体σ和南黄极п’的大圆пσп’垂直于天球黄道面γEE’，且与黄道交于L，пσп’就是天体σ的“黄经圈”。黄道上的γ是春分点，γL弧是天体σ的一个坐标，叫做“黄经”，记为λ，由春分点γ开始，在黄道上沿反时针方向计量，由0°量到360°。天体σ的另一个坐标是Lσ弧，叫做黄纬，记为β，由黄道向两极度量，从0°量到90°，在黄道以北的天体记为“+”，在黄道以南的天体记为“-”。
特点：
坐标原点（春分点）随天球一起转动；
黄纬β、黄经l与测站无关；
纬β、黄经l与周日视运动无关；
主要在理论天文学中用来研究太阳系内各天体的位置和视运动规律。
WGS84坐标系
一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH （国际时间服务机构）1984.O定义的协议地球极（CTP)方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。
J2000坐标系
在J2000时刻的天赤道与二分点用来定义天球参考坐标系，该参考坐标系也可写作J2000坐标或简单记为J2000。指的是儒略日期TT时2451545.0，或是TT时2000年1月1日12时，即相对于TAI的2000年1月1日，11:59:27.816或UTC时间2000年1月1日11:58:55.816。
来源：CSDN
作者：lavanana
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