簡介
天體的觀測高度和按假定地理位置算出的計算高度之差。
天體的觀測高度
前言
在現代勞蘭和導航衛星定位條件下,天文定位遭到了冷落。現在除非專門為了練習或研究，幾乎沒有一個船舶駕駛員願意花費一、二個小時去觀測和計算天文船位線求船位的了。儘管目前天文航海仍被列為海運院校航海專業學生的一門必修課，並且我國各主要港口港務監督根據國際海事組織(IMO)的規定,將天文航海列為近、遠海船舶駕駛員的一門考試科目,也只僅限於此而已。當前的實際情況是,我國航海人員很少進行天文定位的練習，在天文觀測和計算方面的能力都已有很大的下降。一方面是觀測要領掌握不好；另一方面是計算既慢又極易出錯，甚至已經遺忘了。在這種情況下，一旦今後必須利用天文定位時,勢必很難及時準確地定出船位以確保航海的安全。
在海上觀測天體高度的方法
在海上觀測天體高度,就是用六分儀測量天體中心(或邊緣)與水天線在天體方位圓上的夾角。觀測的方法要領在一般天文航海教材中都有敘述，最關鍵的是必須保持六分儀刻度弧面與水天線的垂直和使天體反射影象位於望遠鏡視野的中央。在此條件下測得的天體反射影象的中心(或邊緣)與水天線準確相切的六分儀讀數經修正六分儀誤差後便是天體的視地平觀測高度簡稱觀測高度。
在海上六分儀的垂直位置是用擺動六分儀的方法找到的。擺動六分儀時，天體影象能在望遠鏡視野中相對水天線劃弧線，當天體影象在弧線最低點並且位於望遠鏡視野中央時，可以判斷六分儀刻度弧平面與天體方位圓平面重合，即六分儀處於垂直位置。如果這時天體影象的預定切點恰好與水天線相切，則其六分儀讀數修正儀器誤差後便是天體的觀測高度。如果這時天體影象的預定切點壓在水中，觀測高度將大於天體高度；而天體影象的預定切點懸在空中時，觀測高度將小於天體高度。
經研究,實際擺動六分儀使天體影象劃弧線的方法可以有三種：
1.六分儀圍繞望遠鏡光軸OL擺動,同時略微使望遠鏡光軸在天休方位圓左右偏離以使天體影象保持在望遠鏡視野中央。
2.六分儀圍繞垂直線擺動,即保持六分儀刻度弧面垂直,使望遠鏡光軸沿水線左右擺動。
3.六分儀圍繞天體射入動鏡的光線擺動。
以上三種擺動都能使天體影象在水天線附近劃弧線，但各有不同的特點。當天體高度在30°以下時,第一種擺動引起的弧線曲率最大；第二種擺動引起的弧線曲率最小，不易辨另l]弧線的最低點,而且天體影象很容易偏出望遠鏡視野；第三種擺動能使天體影象始終處於望遠鏡中央，天體影象和視野一起以天休為中心，高度h為半徑劃弧線。當天體在大高度時，第二種擺動引起的弧線曲率較大，第三種擺動引起的弧線曲率最小(幾乎和水天線平行)，而第一種擺動很容易使天體影象偏離望遠鏡視野。
按假定地理位置算出的計算高度
在已知時刻觀測已知天體的方位或者高度，用假設推算船位附近的經度(或者緯度)，通過解算天文三角形，計算得到對應的緯度(或者經度)，兩次計算得到兩個點，過這兩點做連線，在墨卡托海圖上一般得到一條恆向線，用這條恆向線代替等方位角位置線或者等高度位置線作為觀測位置線；同時觀測天體方位和高度聯合定位，直接解算得到測者位置經緯度，已知測者位置和觀測數據解算得到天體位置，已知測者位置和天體位置解算得到觀測數據。
與現有技術相比，本方法的有益效果是：提出了假設經緯度法觀測天體定位的方法，解決了觀測天體定位計算和作圖的問題；同時觀測天體方位和高度聯合定位，可以直接解算出測者位置經緯度；已知測者位置和觀測天體方位和高度可以解算天體位置赤緯和格林時角或者共軛赤經，已知測者位置和天體位置可以解算天體觀測方位和高度。用假設經緯度法觀測天體定位，既可以觀測天體方位也可以觀測天體高度，在可以觀測到天體的任何時間，無論白天黑夜都可以測天定位。夜晚測星定位不再受晨光昏影的時間限制，在任何時刻都可以觀測多星方位定位；白天觀測太陽方位和高度聯合定位，可以直接解算出測者位置經緯度，不再需要等待時機移線定位。
高度差法只適用於觀測天體高度定位。高度差法要用選擇船位，即假設了經度和緯度，解算天文三角形，得到計算高度和計算方位，其解算結果只有在計算高度等於觀測真高度時(截距為0)才是等高度位置線上的點，當計算高度不等於觀測真高度時(截距不等於0)，為了得到觀測位置線，需要在計算方位上移動觀測真高度與計算高度差值(截距)的距離，高度差法用等高度位置線上一點的切線作為觀測高度位置線。
假設經緯度法計算得到的結果都是等方位角位置線或者等高度位置線上的點，假設經緯度法用位置線上兩點的連線作為觀測位置線，即等方位角位置線或者等高度位置線的弦線。高度差法可以看作是同時假設經度和緯度的假設經緯度法觀測天體高度定位的一種特例。
本方法用假設經緯度法觀測天體定位的方法同樣也可套用於航空、航天定位和導航、天文觀測等領域。假設經緯度法的計算方法也可以適用於無線電測向定位、衛星定位及導航、大地測量和地球測繪等領域。
