A A A A Автор Тема: расчёт горизонтальных координат ИСЗ  (Прочитано 3120 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн dilkeceАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от dilkece
Здравствуйте!

Вопрос по поводу перехода от экваториальных геоцентрических координат к горизонтальным топоцентрическим.
Для не далёких объектов, например, искусственных спутников Земли.
Посмотрел несколько книг
(Астрономический календарь. Постоянная часть. Под ред. Абалакина В.К.,
Справочное руководство по небесной механике. Под ред. Дубошина Г.Н.,
Введение в теоретическую астрономию. Автор Субботин М.Ф.),
погуглил,
но, как ни странно, нигде нет чёткой методики по этому вопросу.
Есть формулы перехода от экваториальных координат к горизонтальным:
cos(z) = sin(δ’)*sin(ψ)  +  cos(δ’) *cos(ψ)*cos(t’)                                                                                                 (1)
sin(A) = cos(δ’)*sin(t’)/sin(z)                                                                                                                                    (2)
где    z – зенитное расстояние объекта,
          A – азимут объекта,
          δ’ – склонение объекта топоцентрическое,
          ψ  – широта места наблюдения,
           t’ – часовой угол объекта топоцентрический,   
t’ = s – α’                                                                                                                                                                     (3)
где     s – местное звёздное время,
           α’ – прямое восхождение объекта топоцентрическое
Приведённые выше формулы подразумевают топоцентрические координаты.
Экваториальные координаты α и  δ обычно известны геоцентрические, следовательно, их нужно преобразовать в топоцентрические α’ и δ’.
Для этого служат формулы:
α’ = α – p*cos(ψ)*sin(t)*sec (δ)                                                                                                                             (4)
δ’ = δ – p*(sin(ψ)*cos(δ) – cos(ψ)*sin(δ)*cos(t))                                                                                               (5)
где       t – часовой угол объекта геоцентрический,  ???
             t = s – α                                                                                                                                                          (6)
             p – горизонтальный параллакс объекта,
             p = arcsin( r/Δ)                                                                                                                                              (7)
где       r – радиус-вектор места наблюдения,
             r = 6378.140 *(0.998 324 07 + 0.001 676 44*cos(2* ψ) - 0.000 003 52*cos(4* ψ) + ...)                (8 )
            Δ – расстояние между центрами Земли и объекта, км.

Применяя эти формулы, получаю какую-то ерунду. Подозреваю, что ошибка в часовом угле.
Вообще, часовой угол может быть геоцентрическим?
В чём смысл часового угла в формулах (4) и (5)?
             




Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 982
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #1 : 05 Июл 2012 [12:56:14] »
Приведите пример расчёта, где получается ерунда. Входные данные, все шаги расчёта, полученный результат, будем смотреть, отлаживаться, так сказать
PS: У вас ещё не учтена высота точки над уровнем моря.
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 Kirill Grishin

  • *****
  • Сообщений: 2 670
  • Благодарностей: 68
    • Сообщения от Kirill Grishin
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #2 : 05 Июл 2012 [13:03:05] »
Здравствуйте!

Вопрос по поводу перехода от экваториальных геоцентрических координат к горизонтальным топоцентрическим.
Для не далёких объектов, например, искусственных спутников Земли.
Посмотрел несколько книг
(Астрономический календарь. Постоянная часть. Под ред. Абалакина В.К.,
Справочное руководство по небесной механике. Под ред. Дубошина Г.Н.,
Введение в теоретическую астрономию. Автор Субботин М.Ф.),
погуглил,
но, как ни странно, нигде нет чёткой методики по этому вопросу.
Есть формулы перехода от экваториальных координат к горизонтальным:
cos(z) = sin(δ’)*sin(ψ)  +  cos(δ’) *cos(ψ)*cos(t’)                                                                                                 (1)
sin(A) = cos(δ’)*sin(t’)/sin(z)                                                                                                                                    (2)
где    z – зенитное расстояние объекта,
          A – азимут объекта,
          δ’ – склонение объекта топоцентрическое,
          ψ  – широта места наблюдения,
           t’ – часовой угол объекта топоцентрический,   
t’ = s – α’                                                                                                                                                                     (3)
где     s – местное звёздное время,
           α’ – прямое восхождение объекта топоцентрическое
Приведённые выше формулы подразумевают топоцентрические координаты.
Экваториальные координаты α и  δ обычно известны геоцентрические, следовательно, их нужно преобразовать в топоцентрические α’ и δ’.
Для этого служат формулы:
α’ = α – p*cos(ψ)*sin(t)*sec (δ)                                                                                                                             (4)
δ’ = δ – p*(sin(ψ)*cos(δ) – cos(ψ)*sin(δ)*cos(t))                                                                                               (5)
где       t – часовой угол объекта геоцентрический,  ???
             t = s – α                                                                                                                                                          (6)
             p – горизонтальный параллакс объекта,
             p = arcsin( r/Δ)                                                                                                                                              (7)
где       r – радиус-вектор места наблюдения,
             r = 6378.140 *(0.998 324 07 + 0.001 676 44*cos(2* ψ) - 0.000 003 52*cos(4* ψ) + ...)                (8 )
            Δ – расстояние между центрами Земли и объекта, км.

Применяя эти формулы, получаю какую-то ерунду. Подозреваю, что ошибка в часовом угле.
Вообще, часовой угол может быть геоцентрическим?
В чём смысл часового угла в формулах (4) и (5)?
             
Посмотрите книгу Далфета-Смитта "практическая астрономия с калькулятором" там это т вопрос очень хорошо освещён.

Оффлайн dilkeceАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 11
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от dilkece
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #3 : 06 Июл 2012 [08:17:37] »
Спасибо, книга П. Даффета-Смита действительно помогла разобраться.  :)

Оффлайн phobos24

  • ***
  • Сообщений: 155
  • Благодарностей: 1
  • free(NULL);
    • Сообщения от phobos24
    • Домашняя страница
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #4 : 06 Июл 2012 [09:12:08] »
Не понял про "горизонтальные" координаты... Если нужно вычислить азимут и угол места до КА, то

ip  -  вектор наземного измерительного пункта в гринвичской системе координат в момент приема
ka  -  вектор КА в гринвичской системе координат в момент излучения
fi  -  широта измерительного пункта
l   -  долгота измерительного пункта

1:   dx=ka-ip   - вектор
2:   
Строим матрицу 3x3:

        | -sin(fi)*cos(l) cos(fi)*cos(l)     -sin(l)  |
M=   | -sin(fi)*sin(l)  cos(fi)*sin(l)       cos(l) |
        | cos(fi)            sin(fi)                  0.      |

3: y = dx x M   - вектор [y[0],y[1],y[2]]
4: Углол места gamma = asin(y[1])/|y| ,  |y| - модуль вектора
5: Азимут az=аtan(y[2]/y[0])

Оффлайн Kirill Grishin

  • *****
  • Сообщений: 2 670
  • Благодарностей: 68
    • Сообщения от Kirill Grishin
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #5 : 06 Июл 2012 [11:33:17] »
Не понял про "горизонтальные" координаты... Если нужно вычислить азимут и угол места до КА, то

ip  -  вектор наземного измерительного пункта в гринвичской системе координат в момент приема
ka  -  вектор КА в гринвичской системе координат в момент излучения
fi  -  широта измерительного пункта
l   -  долгота измерительного пункта

1:   dx=ka-ip   - вектор
2:   
Строим матрицу 3x3:

        | -sin(fi)*cos(l) cos(fi)*cos(l)     -sin(l)  |
M=   | -sin(fi)*sin(l)  cos(fi)*sin(l)       cos(l) |
        | cos(fi)            sin(fi)                  0.      |

3: y = dx x M   - вектор [y[0],y[1],y[2]]
4: Углол места gamma = asin(y[1])/|y| ,  |y| - модуль вектора
5: Азимут az=аtan(y[2]/y[0])
Вам просто нужно знать геоцентрические прямое восхождение и склонение и всё.

Оффлайн phobos24

  • ***
  • Сообщений: 155
  • Благодарностей: 1
  • free(NULL);
    • Сообщения от phobos24
    • Домашняя страница
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #6 : 07 Июл 2012 [20:29:17] »
Мне Ваще, удалено ничего не нужно знать! Я дебил!

Комментарий администратора +20% за мат в сообщении
« Последнее редактирование: 07 Июл 2012 [20:51:48] от Pluto »

Оффлайн Kirill Grishin

  • *****
  • Сообщений: 2 670
  • Благодарностей: 68
    • Сообщения от Kirill Grishin
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #7 : 07 Июл 2012 [21:39:02] »
Денис, спокойнее. Форум большой, люди разные, и 15-летний любитель, конечно же, может не понимать объяснений на уровне институтской математики.
Тут скорее наоборот, если речь идёт обо мне(?) то я тут всё понимаю и имею неплохой опыт даже=))
это так на заметку....

Оффлайн kismet

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 17 230
  • Благодарностей: 820
  • команда ISON http://astronomer.ru/
    • Сообщения от kismet
    • сайт поддержки инициативных астрономических проектов
Re: расчёт горизонтальных координат ИСЗ
« Ответ #8 : 11 Июл 2012 [00:16:22] »
Мне Ваще, удалено ничего не нужно знать! Я дебил!
А мужики-то и не знают :)
Делай, что должен, случится, чему суждено

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,169815.0.html

Живой открыватель нового вида съедобных грибов!