I need help

[cap]

Уважаемые коллеги! По долгу службы столкнулся со следующей задачей. Необходимо провести метрологическую аттестацию кинотеодолита (телескоп с кинокамерой, позволяющей фиксировать координаты объекта (азимут, угол места), вес прибора составляет около 1,5 тонн). Для этого необходимо выдать оператору эталонные направления  (азимут, угол места) на яркие небесные светила, их должно быть не меньше 20, по 5 в 4-х квадрантах. Значения должны выдаваться с фиксированной разницей во времени, скажем, 5 минут, для того чтобы успеть навестись и убедиться что навелся правильно. Географически координаты станции известны с точностью 3-х знаков после запятой. Точности координат звезд должны быть высокими и достоверными с учетом рефракции и всех остальных факторов порядка 0,1 угл.сек.. Самое главное - нужен надежный и по возможности прозрачный алгоритм. Велосипед изобретать не хочу. Есть ли программа с открытым кодом, которая позволит выполнить задачу?  

[Anton]

Есть ли программа с открытым кодом, которая позволит выполнить задачу? 

Ройте в сторону линуха. Был там опен сорс планетарий.

[1212Lupus]

Ройте в сторону линуха. Был там опен сорс планетарий.

Именно!

Смотрим на самую верхнюю тему раздела --  "FAQ (ЧаВО - "Часто задаваемые вопросы") раздела "Астрономия и Компьютеры" (https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,27252.0.html), находим пост #2:

Планетарии
Windows
1. StarCalc - ИХМО, лучший планетарий для повседневных астрозадач из России (freeware) http://www.relex.ru/~zalex/  (рус.)
2. Cartes Du Ciel - отличный планетарий для печати карт и отождествления слабых объектов (freeware) http://www.stargazing.net/astropc/  (рус.)
3. Stellarium - великолепный планетарий в прямом смысле слова (freeware) http://www.stellarium.org/
4. C2A - мощный планетарий класса Cartes du Ciel (freeware) http://astrosurf.com/c2a/english/index.htm
5. HNSky - быстрый и мощный планетарий с полным списком возможностей (freeware) http://www.hnsky.org/  (рус.)
6. AlphaCentaure - (freeware) http://astrosurf.com/alphacentaure/english/index1.htm
Unix
1. KStars - (freeware) http://edu.kde.org/kstars/
2. XEphem - (freeware) http://www.clearskyinstitute.com/xephem/xephem.html
3. Stellarium - великолепный планетарий в прямом смысле слова (freeware) http://www.stellarium.org/

KStars -- для начального уровня, для ваших целей не пожходит (IMHO).
Stellarium -- красивый, но тоже не то.

XEphem -- то, что надо. Открытый код, "навороченный" планетарий, учёт рефракции.
А точносто позиционирования зависит и от того, какой каталог подключать к планетарию.

[Штрель > 1]

http://aa.usno.navy.mil/software/novas/novas_info.html

[xd]

Боюсь, с рефракцией всё довольно печально. Нет программ, которые могли бы учесть этот немаловажный фактор. Дело в том, что рефракция зависит от атмосферного давления и температуры приземного слоя. Поправки на эти параметры даются в справочной литературе. Я бы порекомендовал поискать "Астрономический Календарь. Постоянная часть". Там эти данные есть. У меня издание за 1980 год (вроде не ошибся), или книгу Абалакина "Основы эфемеридной астрономии". Но в любом случае вряд ли вам удастся достичь точности в 0,1 угловую секунду, поскольку дифракционный диск будет намного больше этой величины, и скорее всего он будет замыт атмосферным дрожанием. Такая точность при идеальнейшей атмосфере достижима лишь для объектива в 1,4 метра. Кроме того, Вам придётся знать координаты с точностью никак не ниже 1 секунды дуги на местности, высоту с точностью хотя бы один метр, и время с точностью не хуже десятых секунды для каждой съёмки, плюс более мелкие, но значащие в данном случае поправки на неравномерности вращения.
Иными словами, в земных условиях абсолютными методами такая точность недостижима принципиально, если работать с внеатмосферными объектами.

[Самодуров Владимир]

Боюсь, с рефракцией всё довольно печально. ... Поправки на эти параметры даются в справочной литературе. Я бы порекомендовал поискать "Астрономический Календарь. Постоянная часть". Там эти данные есть. У меня издание за 1980 год (вроде не ошибся)....

Скачать, например, здесь - http://astro-archive.prao.ru/books/showBook.php?idBook=15

Но на самом деле, по-моему, вроде не все так печально? Боюсь ошибиться, но вроде как рефракция очень сильна только для низких источников. Чем выше источник, тем более стандартна (и мала) поправка на рефракцию.

[Штрель > 1]

2Deimos: такими сильными утверждениями совсем запугаете человека. Даже в докосмическую эру точность фундаментальных каталогов была 0.01", не смотря на рефракцию и малость апертуры астрометрических инструментов.

Положение диска может быть замерено гораздо точнее, чем размер диска.

Атмосферные дрожания усредняются.

Существует огромное количество картирующих функций и для тропосферы, и для ионосферы, учитывающих температуру и давление. Как правильно заметил В.Самодуров, не берите слишком низкие объекты - и будет вам точность.

ПВЗ прекрасно прогнозируются и доступны с сайта IERS.

Координаты станции уже известны с заведомо большей точностью.

Для решения задач на профессиональном уровне, как нужно товарищу с 1.5 т теодолитом, необходимо использовать Астрономический ежегодник на соответствующий год, а не Астрономический календарь. Там и звезды подходящие, и формулы редукции. Либо софт с открытым кодом по вышеупомянутой ссылке.

[xd]

По звёздам можно вполне успешно позиционироваться относительно, а при испытаниях подобной аппаратуры требуется ориентирование в абсолютных величинах в земных координатах, притом желательно в достаточно большом изменении отсчётов приборов. Так что...