Himmelkoordinatar eller astronomiske koordinatar vert nytta til å gje posisjonen til himmellekamar på himmelkula og svarar til koordinatsystemet som vert nytta til å gje lengda og breidda til ein stad på jordoverflata.
Eit sfærisk koordinatsystem vert danna av to sirkelsystem. Det eine sirkelsystemet består av sirklar, storsirklar, som alle skjr kvarandre i to diametralt motsette punkt, polar, på himmelkulen, og det andre sirkelsystemet av innbyrdes parallelle sirklar, veslesirklar, med plan som er vinkelrette på linja som knyt dei til skjeringspunkta til storsirklane. Dei astronomiske koordinatane blir då gjeve ved skjeringspunktet mellom ein storsirkel og ein veslesirkel. Ved å ta som poldiameter den linja som står vinkelrett på planet til horisonten, planet til himmelekvator, planet til ekliptikken eller planet til Mjølkevegsystemet, får ein høvesvis horisontkoordinatar (høgd og asimut), ekvatorkoordinatar (deklinasjon og timevinkel eller rektascensjon), ekliptiske koordinatar (lengd og breidd) og galaktiske koordinatar (galaktisk lengd og bredde).
Sentrum (origo) i koordinatsystemet (himmelkula) kan vere auga til observatøren (toposentriske koordinatar), sentrum av jorda (geosentriske koordinatar), sentrum av sola (heliosentriske koordinatar) eller sentrum av Mjølkevegsystemet (galaktosentriske koordinatar). Kva koordinatsystem astronomane til ei kvar tid vel å bruke, vil variere etter kva problem dei ønskjer å løyse. Forholdsvis enkle formlar gjev overgang frå eit koordinatsystem til eit anna.
Omskriving mellom dei forskjllige koordinatsystema er oppført under.[1]
Dei klassiske likningane kjem frå sfærisk trigonometri, lengdegradskoordinatar er skrivne til høgre for ein parentes. Ved å dele den første likninga med den andre får ein den nyttige tangentlikninga ein kan sjå til venstre.[2] Rotasjonsmatrisen er gjeven under kvart tilfelle.[3]
Merk at Asimut (A) er målt frå sørpunktet, og vert positiv mot vest.[4] Senitavstanden, vinkelavstanden langs storsirkelen frå senit til ein himmelekam, er berre komplementvinkelen til høgda: 90° − a.[5]
Desse likningane er for å omsmkrive ekvatoriale koordinatar slik dei står i B1950.0. Om ekvatorialkoordinatane refererer til ein annan ekvinoks, må dei preseserast til posisjonen deira ved B1950.0 før desse formlane kan nyttast.
Desse likningane skriv om til ekvatoriale koordinatar som referert til i B1950.0.