Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: SOFA - тестирование  (Прочитано 773 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
SOFA - тестирование
« : 08 Авг 2021 [17:02:36] »
Всем привет!

Тестирование программы
SOFA.iauAtoc13,
Определение ICRS - координат космического объекта
по его горизонтальным координатам,
зафиксированным в заданной точке наблюдения,
времени фиксации, условиям окружающего воздуха и
длине волны.

Исходные данные -
Космический объект - Полярная звезда,
пункт наблюдения - Северный полюс.

Longitude = 00h 00m 00s ==> 00° ==> 0 rad,   
Latitude = 90° 00' 00" ==> 90° ==> 1.570796... rad,
Ra = 2h 31m 47.08s ==> 37.9461... ==> 0.6622...rad,
Dec = +89° 15' 50.9" ==> 89.2641... ==> 1.5579...rad
2000.01.01 12:00:00 ==> utc1 = 2451544.5, utc2 = 0.5;
Условия окружающего воздуха и длина волны наблюдения
не учитываются

Получить ICRS -  координаты
int I = iauAtoc13
( "A", Ra, Dec, utc1, utc2, 0.0, Longitude, Latitude,
  0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
  out double r, out double d
)
Результат -
I = 0,
r = 1.0910...rad ==> 62.5098... ==> 4h 10m 35.47c,
d = 0.01288...rad ==> 0.01288... ==>
  ==>  90° - ( 0° 44' 18.13" ) ==> 89° 15' 41.87",

Разница между полученным и ожидаемым результатами -
R = Ra - r =
= ( 4h 10m 35.47s ) - ( 2h 31m 47.08s ) =
=   1h 38m 48.39s,
D = Dec - d =
= ( 89° 15' 41.87" ) -( 89° 15' 50.9" ) =
=   0° 0' 9.03".

Вопросы -
Почему разница между ожидаемым и полученным
прямыми восхождениями
настолько велика?
Обусловлено ли это неучитываемыми
условиями окружающего воздуха и
длиной волны?

Оффлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 2 602
  • Благодарностей: 175
    • Сообщения от Toth
Re: SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы
« Ответ #1 : 08 Авг 2021 [18:27:05] »
Почему разница между ожидаемым и полученным прямыми восхождениями настолько велика?
Потому что склонение близко к 90 гр.
Фактически разница получилась порядка 0.3 градуса.


Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы
« Ответ #2 : 09 Авг 2021 [06:24:35] »
Не понял,
0.3 градуса - это что такое,
разница между восхождениями или что?

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы
« Ответ #3 : 09 Авг 2021 [06:28:48] »
...или это суммарный пространственный угол
между вертикалью и направлением на звезду?

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы
« Ответ #4 : 09 Авг 2021 [06:32:01] »
А вот еще один пример.

Бенетнаш, Большая Медведица -

Ra = 13ч 47м 32.55с ==> 206.885625 ==> 3.6108...rad,
Dec = +49° 18' 47.9" ==> 49.3133... ==> 0.8606...rad
Longitude = 00h 00m 00s ==> 00° ==> 0 rad,   
Latitude = 90° 00' 00" ==> 90° ==> 1.570796... rad,
2000.01.01 12:00:00 ==> utc1 = 2451544.5, utc2 = 0.5;
Условия окружающего воздуха и длина волны наблюдения
не учитываются

Получить ICRS -  координаты
int I = iauAtoc13
( "A", Ra, Dec, utc1, utc2, 0.0, Longitude, Latitude,
  0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
  out double r, out double d
)
Результат -
I = 0,
r = 4.4258...rad ==> 253.5809... ==> 16h 54m 19.43s,
d = 0.7101...rad ==> 40.6866... ==>
  ==> ( 90° - 40.6866... = 49.3133... ) ==> 49° 18' 47.94"

Разница между полученным и ожидаемым результатами -
R = Ra - r =
= ( 16h 54m 19.43s ) - ( 13h 47m 32.55s ) =
=    3h  6m 46.88s,
D = Dec - d =
= ( 49° 18' 47.94" ) - ( +49° 18' 47.9" )
= (  0°  0'  0.04" )

Полученное и ожидаемое склонения
практически равны,
а вот между полученным и ожидаемым
восхождениями очень большая разница -
3h 6m 46.88s

Что-то где-то я не догоняю...
Не могут же атмосферные и волновые условия
так сильно влиять на результат.

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы
« Ответ #5 : 09 Авг 2021 [23:06:32] »
Еще один пример,
тестирование другой программы,
обратное действие -
SOFA.iauAtco13 -
Определить горизонтальные координаты космического объекта
в заданной точке наблюдения в заданное время,
по его ICRS - координатам,
условиям окружающего воздуха и
длине волны.

Бенетнаш, Большая Медведица -
Longitude = 00h 00m 00s ==> 00° ==> 0 rad,   
Latitude = 90° 00' 00" ==> 90° ==> 1.570796... rad,
Ra = 13ч 47м 32.55с ==> 206.885625 ==> 3.6108...rad,
Dec = +49° 18' 47.9" ==> 49.3133... ==> 0.8606...rad
2000.01.01 12:00:00 ==> utc1 = 2451544.5, utc2 = 0.5;
Условия окружающего воздуха и длина волны наблюдения
не учитываются

Получить горизонтальные координаты
int I = iauAtco13   
( Ra, Dec, 0, 0, 0, 0, utc1, utc2, dut1, Longitude, Latitude, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  out double aob, out double zob, out double hob,
  out double dob, out double rob,
  out double eo
);
Результат -
I = 0,
d = dob = 0.8606...rad ==> 49.3109...  ==> 49° 18' 39.45"
r = rob = 3.6107...rad ==> 206.8821... ==> 13h 47m 31.71s

Разница между полученным и ожидаемым результатами -
D = Dec - d =
= ( 49° 18' 39.45" ) - ( +49° 18' 47.90" )
= ( -0°  0'  8.45" )
R = Ra - r =
= ( 13h 47m 31.71s ) - ( 13h 47m 32.55s ) =
= ( -0h  0m  0.84s )

Полученные и ожидаемые результаты
отличаются незначительно,
(-8.45") & (0.84").
Да и эту разницу наверное можно списать
на недоучет атмосферных условий.

В этом примере все нормально,
а вот что делать с примером
из предыдущего поста?..
Вопрос на засыпку...

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
SOFA - тестирование, продолжение
« Ответ #6 : 18 Авг 2021 [11:29:41] »
SOFA - тестирование, продолжение
Начало -
SOFA.iauAtoc13 - тестирование программы

IAU SOFA - The International Astronomical Union's,
Standards Of Fundamental Astronomy,
Международный астрономический союз,
Стандарты Фундаментальной Астрономии
http://www.iausofa.org/index.html

Всем привет!

Условия тестирования

Исследуются точки наблюдения на поверхности Земли.
Сеть точек наблюдения -
Longitude - от   0 до 360 с дискретностью 10,
Latitude  - от -90 до +90 с дискретностью 10 -
37 х 19 = 704 точки

В каждой точке наблюдения
исследуются точки полусферы,
видимой из этой точки наблюдения -
R - от 0 до 360 с дискретностью 10,
D - от 0 до 180 с дискретностью 10.
37 х 19 = 704 точки
Итого: 704 х 704 = 494 209 точек

Для каждой исследуемой точки наблюдения
координаты каждой исследуемой точки полусферы
принимаются исходными тестируемыми
ICRS - координатами.

Тестирование состоит в следующем.

1. Программа SOFA.iauAtco13 -
по координатам точки наблюдения и
ICRS - координатам очередной точки полусферы,
{ исходные ICRS - координаты }
определяются горизонтальные координаты
этой точки полусферы.
2. Программа SOFA.iauAtoc13 -
полученные горизонтальные координаты
преобразовываются обратно в
ICRS - координаты
( результативные )
3. Результативные ICRS - координаты сравниваются
с исходными ICRS - координатами,
разница между ними записывается в
соответствующий протокол.

В идеале разница
между результативными ICRS - координатами
и исходными ICRS - координатами
должна быть минимальной,
обусловленной только недоучетом атмосферных условий.

Однако результаты эксперимента обескураживают -
по полусферам всех точек наблюдения
разница по прямому восхождению колеблется от -360° до 360°,
разница по склонению от -270° до 90° (?),

Ниже представлены три СОКРАЩЕННЫЕ ТАБЛИЦЫ,
с округленными до целых результатами расчетов
в трех точках наблюдения -
на Северном полюсе, на Южном полюсе и в районе Лондона.


На Северном полюсе
разница по ВСЕЙ ПОЛУСФЕРЕ ВИДИМОСТИ составляет
по прямому восхождению
от -360° при
Longitude = 70, Latitude = 90, R_ICRS_Src = 0, D_ICRS_Src = 90,
до 360° при
Longitude = 240, Latitude = 90, R_ICRS_Src = 360, D_ICRS_Src = 0,
по склонению
от -90° до 90°.

NORTH POLE, Longitude = 0°, Latitude = 90°
                             1      2     3      4      5      6      7      8     9     10     11
1 Ra_ICRS_Src        0     0     0      0      0      0      0      0     0       0      0
2 Dec_ICRS_Src      0    20   40    60    80    90   100  120   140   160  180
3 Ra_Horizont      360  360     0      0     0   171   180  180   180   180  180
4 Dec_Horizont        0    20   40    60    80    90     80    60    40     20     0
5 Ra_ICRS_Res    330  100  100  100  100  289   280   280   280  280  338
6 Dec_ICRS_Res    90    70   50    30    10      0     10    30     50    70    90
7 Ra_ICRS_Delta  330  100  100  100  100  289   280   280   280  280  338
8 Dec_ICRS_Delta  90    50   10   -30  -70   -90    -90   -90    -90  -90   -90

На Южном полюсе
разница по ВСЕЙ ПОЛУСФЕРЕ ВИДИМОСТИ составляет
по прямому восхождению
от -360° при
Longitude = 270, Latitude = -90, R_ICRS_Src = 360, D_ICRS_Src = 90,
до 360° при
Longitude = 270, Latitude = -90, R_ICRS_Src = 0,   D_ICRS_Src = 90,
по склонению - от -270° до -90°.

SOUTH POLE, Longitude = 0°, Latitude = -90°
                             1      2      3      4       5       6      7       8      9     10     11
1 Ra_ICRS_Src        0     0      0       0      0       0      0       0      0       0      0
2 Dec_ICRS_Src      0    20    40     60    80      90   100  120   140   160  180
3 R_Horizont        360  360     0       0      0    171   180  180   180   180  180
4 D_Horizont           0    20    40     60    80     90     80    60     40     20      0
5 R_ICRS_Res       33   280   280  280  280     92    100  100   100   100    28
6 D_ICRS_Res      -90   -70   -50   -30   -10      0     -10   -30   -50    -70   -90
7 R_ICRS_Delta     33   280  280   280  280    92     100  100   100   100    28
8 D_ICRS_Delta    -90   -90   -90   -90  -90    -90   -110 -150  -190  -230 -270

В районе Лондона
разница по ВСЕЙ ПОЛУСФЕРЕ ВИДИМОСТИ составляет
по прямому восхождению
от -344° при
Longitude = 0, Latitude = 50, R_ICRS_Src = 360,   D_ICRS_Src = 40,
до 328° при
Longitude = 0, Latitude = 50, R_ICRS_Src = 30,    D_ICRS_Src = 40,
по склонению от -130° до 50°.

LONDON, Longitude = 0°, Latitude = 50°
                             1      2      3      4       5       6       7       8      9     10     11
1 Ra_ICRS_Src        0     0      0       0      0       0       0       0      0       0      0
2 Dec_ICRS_Src      0    20    40     60    80      90    100  120   140   160   180
3 Ra_Horizont      360  360     0       0      0     171   180   180   180  180    180
4 Dec_Horizont        0   20    40     60    80      90      80    60    40     20        0
5 Ra_ICRS_Res    280  280   16    100  100    292    280   280  280   280    280
6 Dec_ICRS_Res    50    70    90     70   50     -39    -30   -10     10     30     50
7 Ra_ICRS_Delta  280  280   16    100  100    292   280   280   280   280    280
8 Dec_ICRS_Delta  50   50    50      10  -30   -129  -130 -130  -130  -130  -130



Вывод.

Программа SOFA.iauAtco13 работает правильно,
при некоторых незначительных замечаниях,
программа SOFA.iauAtoc13 РАБОТАЕТ НЕПРАВИЛЬНО.
Хотелось бы ошибаться...
У меня задача -
горизонтальные координаты космических объектов
перевести в ICRS - координаты,
именно та, которая не работает.
Можно, конечно, как обычно советуют,
"почитать книжки" и слепить свое.
Но в данном случае кустарщина не желательна...

Попробую SOFA побеспокоить, интересно, что скажут...

Оффлайн Eddy_Em

  • *****
  • Сообщений: 1 229
  • Благодарностей: 39
  • САО РАН. Буково forever!
    • Сообщения от Eddy_Em
    • Я на гитхабе
Re: SOFA - тестирование, продолжение
« Ответ #7 : 18 Авг 2021 [20:38:26] »
Спасибо за проведенную работу. Жаль, некогда этим заняться. К счастью, в работе iauAtoc13 обычно не нужна, поэтому, действительно, вполне вероятно, что никто и не обращал внимания на ее баги (т.к. тупо никто ею не пользуется вообще!).
Но, учитывая то, что SOFA - официальная библиотека IAU, нужно их подергать по этому поводу. Пусть проверяют, что там не так.

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA - тестирование, продолжение
« Ответ #8 : 19 Авг 2021 [05:44:24] »
Сорри!

"...в работе iauAtoc13 обычно не нужна..."

Я думал, что определение
местоположения космических объектов -
это ключевая задача.
А как же сверхновые,
и общеизвестные звезды и созвездия,
кометы, астероиды и пр.?
Впрочем я не очень в курсе -
чайник, сами понимаете.

У меня-то задача -
определение координат источников космических лучей,
ШАЛ, широких атмосферных ливней,
регистрируемых специальной установкой.
А они случаются повсеместно минимум
раз по 10 за сутки.

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: SOFA - тестирование
« Ответ #9 : 19 Авг 2021 [21:04:50] »
Комментарий модератора Объединил темы. Не надо заводить новую на каждую новую мысль
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: SOFA - тестирование
« Ответ #10 : 20 Авг 2021 [08:47:53] »
Комментарий модератора Я случайно закрыл эту тему вчера. Ошибся, приношу свои извинения
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA - тестирование
« Ответ #11 : 21 Авг 2021 [16:39:20] »
Помимо определения ICRS - координат ШАЛ - источников
мне нужно определять еще и их галактические координаты.
Для этого есть программа SOFA.iauIcrs2g,
преобразование ICRS ==> Galaxy
Я и ее проверил.
Есть программа SOFA.iauG2icrs,
Galaxy ==> ICRS, обратное преобразование.

Сделано два взаимно - обратных теста:
а. Заданы ICRS - координаты -
получить галактические,
вернуться обратно к ICRS - координатам,
оценить разницу.
б. Заданы галактические координаты -
получить ICRS - координаты,
вернуться обратно к галактическим.
оценить разницу.

Массив исходных координат -
Ra - от 0 до 360 с дискретностью 10,
Dec - от -90 до 90 с дискретностью 10.

В обоих тестах
разница между результативными и исходными координатами
по склонению - 0°,
по прямому восхождению - от -360° до 360°

Результат тот же - РАБОТАЕТ НЕПРАВИЛЬНО.
Что работает неправильно,
SOFA.iauIcrs2g и/или SOFA.iauG2icrs
не понятно, сравнить не с чем.

Может быть я в чем-то ошибаюсь...
Плиз!


Оффлайн Владимир ГринбаумАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 94
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир Гринбаум
Re: SOFA - тестирование
« Ответ #12 : 17 Янв 2022 [06:01:11] »
Всем привет!

Сорри, закрутился!

Все работает правильно!
Консультировался с Оксфордом -
убедили и продемонстрировали.
Все преобразования -
горизонтальные координаты в J2000,
J2000 координаты в галактические и
обратно работают корректно.