Stellarium入门

福建师范大学地理科学学院（350007）　贺志康巧用虚拟天文馆软件Stellarium 演示太阳周日视运动轨迹在高中地理必修1[1]《地球的运动》这一节中，昼夜交替与正午太阳高度角的变化两部分内容都涉及到一个知识点即太阳的周日运动。

2012年安徽高考文综选择题第30题的正确解答就需要先确定太阳的方位，相类似的题目也比较常见，但鉴于平时疏于观察与空间思维能力有限等原因，大部分学生对这个知识点感觉很困难，难以理解与掌握。

可以说，太阳周日视运动既是重点，也是难点。

通过虚拟天文馆软件Stellarium 模拟太阳周日视运动，演示其运动轨迹，形象而又生动，有助于学生从感性认识向理性认识的转变，利于学生对太阳周日视运动的理解。

一、虚拟天文馆软件简介虚拟天文馆软件Stellarium 是一款免费的虚拟星象仪的计算机软件。

它使用OpenGL 对星空进行实时渲染，在电脑桌面上生成一块虚拟3D 天空，所模拟的星空效果与用肉眼，望远镜或者天文望远镜进行实际观察所看到的星空基本没有什么区别，形象逼真。

它可以根据观测者所在的地方时和位置，计算天空中太阳、月球、行星和恒星的位置，并将其显示出来。

它还可以绘制星座、虚拟天文现象（如日食、月食和流星雨等)。

总之，Stellarium 是一款功能极其强大的软件，深受广大天文爱好者的喜欢，对地理教师的教学也很有用。

二、部分操作按键Stellarium 提供了较多的键盘操作指令，版本更新很快。

现在以Stellarium 0.12.1为例，将部分可能与演示操作有关的按键列出（如表1），剩余部分的操作指令，读者如有兴趣，打开软件后，按F1键进一步了解。

表1 操作按键说明按键说明鼠标滚轮放大缩小鼠标左键选择天体或移动画面鼠标右键取消天体选择F1说明F2设定F5日期及时间F6所在地点Z 地平坐标网格Q 基点J 减缓时间流逝K 正常时间速度8调至当前时刻L 加快时间流逝Ctrl+Q退出三、演示过程下载安装完Stellarium 后，打开软件，此时如果显示为英文，则按F2键，出现一个界面，点击中间的下拉菜单进行语言设置，将语言设置为简体中文。

这可能是最详细的星空摄影入门教程，果断收藏！引言天体物理学有个浪漫的说法：星空是你身上每个原子的故乡。

如果你曾在远离都市的某个地方看过夜空中流淌的星河，一定有过这样的感受，璀璨的星光将世俗的双眼洗刷得干净透彻，心灵寻得片刻的宁静。

星空季又到了，喜欢摄影的你是不是蠢蠢欲动却被不知从何下手而困扰呢？星空题材看似高深，但其实掌握了相关天文知识和拍摄技巧后，很多新手都可以拍摄成功。

正文之前，先来欣赏几张星空美图吧。

网络上星空摄影教程屡见不鲜，我试图将这些碎片化的知识点结合自己的经验，整理成系列教程，全面地讲解前期拍摄技术和后期思路，并用实例详细介绍后期处理的每一步骤。

星空摄影系列教程拟分为：星空摄影技巧揭秘 (上)星空摄影技巧揭秘 (下)星空全景接片前期后期技术详解本文将从以下几方面系统讲解：上篇下篇1. 相关天文知识 1. 降噪处理· 南北半球银河特点及差异· 噪点类型及特征· 如何利用月光为照片增色· 五种常见降噪方法适用情况2. 拍摄条件· 堆栈降噪实例3. 拍摄器材 2. 星轨拍摄技法4. 银河拍摄技法· 拍摄时间· 星空拍摄参数· 拍摄方位· 四种利用光源拍摄地景方法· 拍摄器材· 手动对焦技巧· 拍摄方法· 景深合成· 堆栈叠加后期处理星空摄影可以大致分为两大类：深空摄影（天体摄影）以及星野摄影。

深空摄影一般情况下指以拍摄深空天体为主要目的的摄影门类，包括月亮，太阳，星云和星团等，又可分为纯深空天体和广域深空两大类，需要使用昂贵的特殊专业设备，诸如导星设备、赤道仪、冷冻CCD、天文望远镜等等。

此类题材属于天文摄影，在此不做深入讨论。

而星野摄影主要是以拍摄地景加星空（银河、星轨、流星雨等）的拍摄方式，风光摄影中的星空摄影通常是指这一类。

相比深空摄影，星野摄影的起点并不高，更注重构图和后期调色等技巧。

N 30° 26' 10.49" E 114°15' 48.78"首先，设置你的地理位置。

默认的地点是法国巴黎。

你可以打开设置窗口，在其中的地图上点击你所在的位置，或者直接输入经纬度。

最后不要忘记点击“set as default（设为默认值）”按钮保存你的设置。

这样，你的Stellarium 星空就和你抬头所看到的星空一致了。

如果你使用笔记本电脑外出，那么你可能需要重新设置你的地理位置了。

使用鼠标和键盘可以转动Stellarium 天幕。

使用上下翻页键可以放大和缩小Stellarium 天幕。

用鼠标左键可以选择天体，右键可以放弃选择。

鼠标中键或者空格键则可以将选中的天体调整到屏幕中央。

放大星云和行星是非常有趣的哦... 按键J 用来减慢速度，甚至倒转时间，按键L 则可以增加时间速度，按键K 使时间速度恢复正常。

需要帮助的时候，可以按H 。

[编辑本段]键盘指令 Stellarium 提供了较多的键盘操作指令，很多指令实现的功能是其他方式无法实现的。

项目按键说明 移动和选取前后翻页放大缩小 移动和选取CTRL+上下箭头放大缩小 移动和选取鼠标滚轮放大缩小 移动和选取鼠标左键选择天体 移动和选取鼠标右键取消天体选择 移动和选取反斜杠(\)自动缩小 移动和选取正斜杠(/)自动放大到所选物体 移动和选取空格键将所选物体置于屏幕中心 显示回车键切换赤道仪和经纬仪 显示F1全屏显示模式开关 显示c星座连线显示开关 显示b星座界线显示开关 显示v星座名称显示开关 显示r星座艺术图像显示开关 显示d星名显示开关 显示n星云名称显示开关：不显示/显示简称/显示全称 显示e天球赤道坐标网格显示开关 显示z循环显示：地平线/地平坐标网格/都不显示 显示p循环显示：无行星标签/有行星标签/行星标签和轨道 显示g地面显示开关 显示a大气显示开关 显示f地平雾气显示开关 显示q方向基点（东、西、南、北）显示开关 显示o切换月面显示比例（4倍/1倍） 显示t天体追踪开关（移动天幕，始终将选中的天体显示在屏幕中央） 显示s恒星显示开关 显示4 或者,(逗号)循环显示：黄道/黄道和行星轨道/不显示 显示5 或者.(句号)天球赤道显示开关 窗口及其他控制CTRL+s截取屏幕图像写入stellarium*.bmp文件 窗口及其他控制CTRL+r显示/关闭脚本记录器 窗口及其他控制CTRL+f显示/关闭搜索窗口 窗口及其他控制h显示/关闭帮助窗口 窗口及其他控制i显示/关闭信息窗口 窗口及其他控制数字1显示/关闭设置窗口 窗口及其他控制m显示/关闭文字菜单 窗口及其他控制ESC关闭打开的窗口（帮助、信息、设置等窗口） 时间和日期6暂停时间流动（在脚本运行时为暂停脚本执行） 时间和日期7设置时间流动速度为0（时间停止） 时间和日期8将时间设为当前时间 时间和日期j减慢时间流动（在脚本运行时为降低脚本速度） 时间和日期k设置时间流动速度为正常 时间和日期l加速时间流动（在脚本运行时为加快脚本速度） 时间和日期-时间后退24小时 时间和日期=时间前进24小时 时间和日期[时间后退7天 时间和日期]时间前进7天 其他CTRL+c停止脚本运行 其他CTRL+q退出Stellarium（苹果机上是command+Q） 其他<减小音量（仅在脚本运行时） 其他>增大音量（仅在脚本运行时） 其他9循环设置流星雨流量：低/中/高/很高 其他CTRL+SHIFT+h水平反转画面 其他CTRL+SHIFT+v垂直反转画面 其他CTRL+[数字]启动第[数字]号望远镜对准当前所选天体天象吗 1月15日5时金星处于东大距位置出现在西南方半空，在宝瓶座，傍晚可见。

小学科学课程天文内容教学浅谈有计划地开展对学生进行天文知识、天文观测研究方法以及天文科学精神的教育，是科学教育中的重要内容，但目前由于多方面条件的限制，许多学校和科学教师对天文教学不够重视，天文知识的普及和天文观测活动都没有很好得到开展。

本文通过作者的教学实践，探索并提出了小学科学课程天文内容教学的有效方法与途径。

地球与宇宙领域是小学科学教学的重要内容，也是教学的难点，尤其是天文学中关于星空的教学内容。

虽然这部分内容为学生撩起了星空的神秘面纱，点燃了小学生的求知欲，但终究是因为小学生的空间想象的发展水平有限，浩瀚的宇宙使孩子的空间想象无法达到的范畴，所以学生难以真正了解星空。

许多科学老师为此进行了努力。

但因为教学时间、地点、经费和个人研究水平的限制，难以真正落实该领域的教学。

目前，天文学还不是中小学的必修课，但许多学校已经把它作为选修课讲授，开展了许多天文科普活动，已经有一部分学生参与其中，但大部分学生对星空知之甚少。

怎样才能较好地完成这个教学任务，引领孩子遥望星空呢？一、保证课堂教学的效果在小学教科版科学教材中，关于星空的教学内容主要有五年级下册的《地球的运动》和六年级下册的《宇宙》两个单元，内容虽不多，但组成了小学天文启蒙教育的重要内容。

科学教师要充分发挥课堂教学主阵地的作用，认真上好科学课，落实地球与宇宙的具体内容标准。

以下是小学科学课程标准中地球与宇宙领域对天文教学内容的表述（见表1、表2）。

二、充分发挥工具和虚拟软件的作用认识四季的代表星座是教学中难点，但是如果很好地完成教学任务，对学生以后的天文学习和观测将产生重要的影响，教师要指导学生利用工具、虚拟软件来学习和观测。

1.活动星图活动星图又可以称为旋转星图，它是由一个可转动的星盘底座与一个带椭圆开口与时间刻度的圆盘组成，它能显示不同日子和时间实际所见的星空，部分观星者用来计划一晚观测的程序。

不同地理纬度的观测者使用的旋转星图也不同。

旋转星图一般较便宜，且可显示出不少的星座，又方便携带，所以适合刚入门的观星者使用。

北京航空航天大学专业综合实验报告学院宇航学院班级 111514学号 11151146 姓名高荣荣指导老师王海涌2015年1月3日星敏感器姿态确定仿真综合实验摘要：通过对电子星图模拟器和星敏感器PC仿真平台的操作，实现星敏感器姿态确定，以及借助星象天文馆，来实现电子星图模拟器对星的标定。

完成星敏感器系统仿真。

关键词：星敏感器定姿星图模拟星图姿态矩阵一 实验目的通过电子星图模拟器（ESS ）和星敏感器PC 仿真平台的操作，熟悉星图模拟和星敏感器姿态基本流程及各模块功能，完成星敏感器系统仿真。

二 实验原理 1.星图模拟原理（1）星图模拟系统是一种近似模拟星空的仿真系统。

为星敏感器算法调试、星敏感器产品测试及天文导航半物理仿真系统运行提供标准的星图输入，并提供已知参考星光矢量及星像中心的理想映射坐标。

分光学物理星模、电子星模和计算机软件星模三种。

（2）星图模拟系统的实现旋转关系：OZ 是光轴指向：星图模拟是根据光轴指向及旋角( , ,γ)所确定的既定视场，将其范围内的星空目标映射到星敏感器CCD 面阵上并模拟出目标图像的过程。

其中，需要确定第二赤道坐标系、航天器本体坐标系、星敏感器坐标系的转换矩阵。

星敏感器固联（安装矩阵为常数阵），那么只考虑第二赤道坐标系和星敏感器坐标系之间的转换关系。

令O-UVW 为第二赤道坐标系，令O ’-XYZ 为星敏感器坐标系。

那么星光矢量在两个坐标系下的分量列阵的关系可以表示为：[X,Y,Z]T = Tsi[U,V,W]T ，其中Tsi 为转换矩阵。

2.星敏感器定姿基本原理光轴n 颗星OsXsYsZs — 星敏感器坐标系 Ouv — CCD 成像面坐标系OsO 之间距离 f 为光学透镜的焦距 由图中的几何关系可得：第 n 颗星的单位矢量在星敏感器坐标系中的分量列阵：tan tan /cos n n n n n u f v f αδα==arctan arctan /cos nnn n n u f v f αδα==或，根据星像点质心坐标直接计算得单位矢量：式中 为星敏感器测量误差矢量。

虚拟天文馆stellarium软件在小学科学宇宙单元教学的探索与实践作者：卫巍来源：《天津教育·下》2018年第02期随着科学技术的进步，大量智能手机、平板电脑的大量使用，在手机端存在着大量可以实施GPS定位，并且对宇宙星空可以实时观测定位的APP客户端，在很多课改观摩课上，很多优秀教师也已经把未来教室、平板进课堂作为一种尝试。

Stellarium是一款开源的桌面星空软件，可在Linux/Unix， Windows，Android，iOS和Mac OS X平台上运行。

并且教师可以利用软件调整时间、地理位置、时间流速等，为学生营造一个不受时间和空间限制的观测环境，让学生自主地去发现、探索宇宙的奥秘。

修改地理坐标，突破空间限制教科版五年级下册《地球的运动》单元《4谁先迎来黎明》一课中，学生可以通过模拟实验来探究地球自转的方向，发现北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明，但是回到课题还是没有较好的实证来证明。

在虚拟天文馆软件中，可以利用地理位置定位，选择当前的地理位置为北京，设置时间日期（如5月31日），加快时间流速，让学生观察到今天在北京太阳升起的时间为04：51；改变地理位置，通过软件定位乌鲁木齐，发现此时乌鲁木齐太阳还没升起，而乌鲁木齐太阳升起的时间为06：51；北京和乌鲁木齐的时差为2小时，回到课题：北京比乌鲁木齐先迎来黎明。

同时利用软件可以拓展延伸，越往东，太阳升起得越早。

教科版五年级下册《地球的运动》单元《8极昼和极夜的解释》一课中，学生对于极昼极夜的现象及发生极昼极夜现象的地区常常是教学中的难点，在虚拟天文馆软件中，可以通过修改地理位置来突破重难点。

先设定时间为夏至（6月21日），地点修改为北极圈内某一点（如北纬70度），学生发现从午夜0时开始，太阳就在天空中，加快时间流速，太阳动起来了，但是整整一天时间，太阳都在地平线上，只有白天，没有黑夜，学生发现了极昼的现象。

紧接着修改地理位置到南极，学生则发现在夏至（6月21日），一整天都没有太阳出现，即为极夜。

强大的天文处理软件Stellarium使用教程Stellarium有非常强大的功能，使用的人也很多。

但是，很多人只使用了它的GUI中提供的功能。

实际上，Stellarium还有很多功能是GUI没有提供的。

今天，我在此介绍一下Stellarium隐藏的功能。

先说一下如何把界面设置成中文。

网上有很多相关的方法，但都是用替换文件的方法。

这样的弊端在于：同样的字体文件要复制两份，浪费空间。

其实，正确的方法是在config.ini和fontmap.dat中修改。

注意：config.ini在%USERPROFILE%\Application Data\Stellarium目录下，不是Stellarium\data\default_config.ini。

找到config.ini中的[gui]段，将其中的base_font_name设置为字体文件名（字体要先复制到data目录下，此处以msyh.ttf为例）。

然后，将Stellarium\data\fontmap.dat按如图方式修改。

保存之后，在Stellarium中将语言设置成中文就可以了。

如果调整成中文后字体大小不合适，可以在fontmap.dat中修改（字体文件右边的数字）。

下面再说一下Stellarium中的图像。

图像主要在Stellarium\textures和Stellarium\nebulae\default中，skycultures和landscapes中也有（星座想象图和地景）。

nebulae目录中是星云的图片，暂不讨论。

textures目录中的大部分图片都是行星的图片，把它们替换成其他的图片就可以改变行星的显示效果。

不过，行星的图片是在data\ssystem.ini中指定的，修改ssystem.ini也可以达到同样效果。

值得注意的是star16x16.png，它是恒星或行星显示成光点时使用的图片。

将它替换成其他图片，效果会……再介绍一下ssystem.ini。

STARCCM基础培训教程引言第一部分：软件安装和启动1.1软件安装在进行STARCCM基础培训之前，需要安装软件。

请访问官方网站最新版本的STARCCM安装包。

根据操作系统的要求，选择相应的安装包进行。

1.2软件启动安装完成后，双击桌面上的STARCCM图标或从开始菜单中找到STARCCM并启动。

启动后，将显示软件的欢迎界面。

第二部分：基本操作和界面介绍2.1操作界面STARCCM的操作界面主要包括菜单栏、工具栏、浏览器、视图和状态栏等部分。

菜单栏位于界面的顶部，提供了各种功能和选项。

工具栏位于菜单栏下方，包含了一些常用的工具和按钮。

浏览器位于左侧，用于显示和管理场景中的对象。

视图位于中央，用于显示模型的图形界面。

状态栏位于底部，显示了一些关于当前操作的信息。

2.2基本操作在STARCCM中，基本操作包括创建模型、设置边界条件、划分网格、求解和后处理等。

下面将简要介绍这些操作的基本步骤。

2.2.1创建模型在菜单栏中选择“File”->“New”创建一个新的模型。

在弹出的对话框中，可以选择模型的类型和单位制。

然后，根据需要创建几何形状，可以使用内置的几何创建工具或导入外部CAD模型。

2.2.2设置边界条件创建模型后，需要设置边界条件。

在浏览器中，找到相应的边界条件选项，并进行设置。

例如，可以设置进口速度、出口压力、壁面粗糙度等。

2.2.3划分网格设置边界条件后，需要对模型进行网格划分。

在菜单栏中选择“Mesh”->“CreateMesh”进行网格划分。

在弹出的对话框中，可以选择网格类型和网格参数。

然后，“Generate”按钮网格。

2.2.4求解网格划分完成后，可以进行求解。

在菜单栏中选择“Simulation”->“Run”进行求解。

在弹出的对话框中，可以选择求解器类型和求解参数。

然后，“Start”按钮开始求解。

2.2.5后处理求解完成后，可以进行后处理。

在菜单栏中选择“Results”->“Post-processing”进行后处理。

电脑控制NEQ6赤道仪1.概述NEQ6赤道仪是国产赤道仪中比较好的一款，承重大，精度高，如果能够把电脑连上进行控制，将会大大提高效率，节省时间。

EQMOD试过不好用，后来在Happyme老兄的帮助下，采用了Celestron Driver就OK了，一个晚上用C8HD+8300M拍了3个目标，这在以前几乎是不可能的。

本文的方法适用于NEQ6, HEQ5, EQ3 Pro,CG5, CGEM等星特朗带goto的赤道仪，以及符合ASCOM协议的赤道仪比如Meade(要安装相应的ASCOM驱动)。

2.硬件要求需要串口通过NEQ6自带的线连到手柄上，如果电脑没有串口，需要购买一个USB转RS232的串口线，质量要好，50块以上比较稳妥。

另外注意NEQ6耗电较大，正常跟踪0.7A,goto时的电流达到1.4A，因此电源和赤道仪之间的线一定要粗（2.5A以上电流的），不要太长，够用就行，不然压降很大，影响goto的精度，很容易出现没电的情况。

13.软件要求操作系统：推荐采用Window XP系统软件：1.stellarium 0.11.0，这个在google或者baidu上搜，很多下载地址。

2.stellarium scope下载地址：:welshdragoncomputing.ca/d/dgtocc/st/Setup_StellariumScope_20110624.exe 虽然stellarium直接可以控制望远镜，但是它不能同步sync(相当于校准)，如果星体不在视野或者CCD中心就没办法校准，不能指哪打哪，特别是用goto对极轴，必须用sope软件才行，才会方便。

3.Ascom：其实 5.0就够用了，但是Ascom的官方网站上只有 6.0，下载地址：:/。

安装6.0的时候需要安装Netframe3.5 sp1，下载地址：:dlc2.pconline/filedown.jsp?dlid=38126&linkid=6524776。