2.3. Горизонтальная система
Простейшей системой координат является горизонтальная система. Она определяется плоскостью горизонта и одной из точек пересечения этой плоскости с большим кругом (см. разд. 2.9.1), проходящим через северный полюс мира и зенит. Начало горизонтальной системы координат совпадает с наблюдателем, так что эта система является сугубо локальной.
Как показано на рис: 2.2, точка зенита лежит на продолженной вверх линии отвеса. Надир находится в противоположном направлении. Удобной абстракцией является предположение, что Земля окружена огромной сферой произвольного радиуса, на внутреннюю поверхность которой проектируются звезды и другие небесные
тела. Эта сфера называется небесной сферой. Поскольку в астрономии расстояния до тел нас часто не интересуют, то радиус сферы можно выбирать произвольным и его часто берут равным единице.
Северный и южный полюсы мира — это точки пересечения оси вращения Земли с небесной сферой. Наблюдателю в северном полушарии кажется, что северный полюс мира — это точка, вокруг которой вращается небесный свод, делая один оборот за 24 ч. В настоящее время яркая Полярная звезда находится на расстоянии менее одного градуса от северного полюса мира.
Рис. 2.2.
Однако вследствие прецессии (см. разд. 3.4) она постепенно уходит от полюса, возвращаясь в его окрестность примерно через каждые 26 000 лет.
На рис. 2.3 показана небесная сфера, в центре которой находится наблюдатель. Здесь Z — зенит, О — наблюдатель, Р — северный полюс мира, ОХ — мгновенное направление на небесное тело. Большой круг, проведенный через Z и Р, пересекает горизонт NESAW в точках севера N и юга S. Другой большой круг WZE, составляющий прямой угол с большим кругом NPZS, пересекает горизонт в точках запада № и востока Е. Дуги ZN, ZW, ZA и т. д. называются вертикалами, точки N, Е, S и W называются главными точками.
Положение объекта X в такой системе координат задается двумя углами — азимутом А и высотой а. Азимут может определяться разными способами. Поэтому каждый раз, имея дело с такой системой, надо решать, каким определением следует воспользоваться.
Например, азимут может определяться как угол между вертикалами, проходящими через точку юга и объект X. Этот угол измеряется вдоль горизонта в западном направлении от 0 до 360°. Азимут может определяться и как угол между вертикалами, проходящими через точку севера и объект X, и измеряться вдоль горизонта в западном или восточном направлении от 0 до 180°. Обычно используется третье определение: азимут отсчитывается от точки севера в сторону востока от 0 до 360°.
Рис. 2.3.
В данной книге принято именно такое определение, которое фактически аналогично определению направления по часовой стрелке.
Если наблюдатель находится в южном полушарии, то азимут измеряется от точки юга в восточном направлении от 0 до 360°.
Высота а точки X — это угол, измеряемый вдоль вертикального круга, проходящего через X, от точки А горизонта до X. Он измеряется в градусах. Вместо высоты можно использовать и другую координату — зенитное расстояние 
(ZX на рис. 2.3), которое также измеряется в градусах. Очевидно, имеет место соотношение
Основной недостаток горизонтальной системы координат связан с тем, что она локальная. Два наблюдателя, расположенные в различных точках на поверхности Земли, будут в один и тот же момент
времени получать различные значения высоты и азимута для одной и той же звезды. Кроме того, поскольку, с точки зрения наблюдателя, небесная сфера вращается, то координаты звезды со временем будут изменяться. Однако и в настоящее время многие наблюдения проводятся в такой, как ее часто называют, альтазимутальной системе. Например, 250-футовый радиотелескоп в Джод-релл-Бэнк (Великобритания) имеет альтазимутальную монтировку. При этолг для преобразования горизонтальных координат в экваториальные и наоборот используется специальная ЭВМ.
