Ich versuche derzeit, die Position der Sonne und des Mondes aus der jpl Ephemeride DE200 zu bestimmen, die sich auf den dynamischen Äquator und das Äquinoktium von 2000 bezieht und die tdb-Zeit verwendet. Ich verwende das j2000-System ECI. Die Dinge, die mich stören, sind die folgenden:
1.Ist die Mondposition in Bezug auf die Erde oder in Bezug auf den Schwerpunkt angegeben? Auch wenn wir die Sonnenposition anhand der Position des Erd-Mond-Schwerpunkts und der Mondkoordinate finden, wird die Sonnenposition in Bezug auf die Erde sein?
2. Wenn ich die UTC-Zeit verwende, wie genau erhalte ich die TDB oder TAi, da sie oszilliert? (Danach möchte ich die JD für TDB erhalten)
3. Wenn ich das J2000 ECI-Koordinatensystem verwende, muss ich die Auswirkungen von Nutation und Präzession berücksichtigen? Und wie macht man das?
Die Mondposition wird in Bezug auf das Baryzentrum des Erde-Monds angegeben, dessen NAIF-ID 3 ist . Beachten Sie, dass der Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems sehr nahe am Erdmittelpunkt liegt (sonst hätten die Menschen nicht so lange gebraucht, um herauszufinden, woher die Gezeiten kamen). Sie sollten in der Lage sein, alle Körper einer bestimmten BSP-Datei aufzulisten, indem Sie sich den Anfang der Datei ansehen. Wenn Sie Linux oder MacOS ausführen, öffnen Sie ein Terminal und überprüfen Sie diese Datei mit od -vc de438.bsp | less. Es dauert ein paar Sekunden, bis Ihre Augen verstehen, was los ist, aber dann ist es einigermaßen für Menschen lesbar.
Die Zeiten in diesen Kerneln werden in "Ephemeridenzeit" angegeben. Ehrlich gesagt vergesse ich, woran die Ephemeridenzeit gekoppelt ist. Dieses SPK-Tutorial erwähnt, dass die "Leapsecond-Datei" eine Konvertierung zwischen ET und UTC ermöglicht, daher vermute.LSK ich , dass die Ephemeridenzeit UTC ohne die Schaltsekunden sein könnte. Wenn Sie nur eine Liste von Schaltsekunden benötigen (die Sie in den naif000xx.lsk-Dateien erhalten), würde ich empfehlen, die IETF-Leben von hier zu verwenden , da sie diejenigen sind, die Schaltsekunden einige Monate im Voraus ankündigen. Wenn Sie glücklicherweise eine Programmiersprache namens Rust verwenden, möchten Sie vielleicht die Bibliothek namens hifitime überprüfendie bereits das modifizierte julianische Datum und die UTC-Datumsverwaltung mit Schaltsekunden enthält (vollständige Offenlegung, ich habe es verfasst). (Da es sich um Rust handelt, sollte es relativ einfach sein, diese Bibliothek von C oder C++ aus zu verwenden, und etwas weniger einfach, sie in Python zu verwenden).
ECI steht für Earth Centered Inertial Frame. Als Inertialsystem (dh es hat keine Beschleunigung) gelten Nutation und Präzession nicht. Der ECEF-Rahmen (Earth Centered Earth Fixed) muss jedoch die scheinbare Greenwich-Sonnenzeit, Nutation, Präzession und Polarbewegung verarbeiten. Gemäß dem IAU2000-Framework wurde der „ECI“-Frame in CRS für „Celestial Reference System“ umbenannt und der ECEF-Frame ist jetzt TRS für „terrestrial reference system“. Der ECEF/TRS-Rahmen wird nur benötigt, wenn Sie sphärische Harmonische oder bestimmte geodätische Parameter benötigen (die geodätische Breite, Länge und Höhe beziehen sich auf das Referenzellipsoid und erfordern daher nur die Kenntnis des Abplattungskoeffizienten des Körpers). Zum Beispiel, Wenn Sie die Sichtbarkeit eines Fahrzeugs im ECI-Frame aus der Sicht eines Beobachters im ECEF-Frame berechnen möchten, müssen Sie alle Parameter dieses Frames einbeziehen. Beachten Sie schließlich, dass das IAU2000-Framework eine anständig einfache Berechnung der scheinbaren Greenwich-Sternzeit, Präzession und Nutation ermöglicht, die Polarbewegung jedoch schonnicht vorhersehbar und wird daher regelmäßig vom BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) veröffentlicht. Allerdings ist die Polarbewegung unglaublich klein (ich denke, die Achse ändert sich um 0,002 Grad pro Jahrhundert), sodass Sie dies bei den meisten kurz- bis mittelfristigen Berechnungen wahrscheinlich nicht berücksichtigen müssen. Zum Thema der IAU2000-Referenzrahmentransformation empfehle ich die Lektüre der frei zugänglichen IERS Technical Note Nr. 29 von McCarthy und Capitaine (deren vollständiger Titel lautet: Praktische Konsequenzen der Resolution B1.6 „IAU2000 Precession-Nutation Model“, Resolution B1 .7 „Definition des himmlischen Zwischenpols“ und Resolution B1.8 „Definition und Verwendung des himmlischen und terrestrischen Ephemeridenursprungs“).
Wie von uhoh im obigen Kommentar erwähnt, ist DE200 einige Jahre älter, und ich würde Sie ermutigen, einen neueren planetarischen Ephemeriden-Kernel zu verwenden. Beispielsweise wurde am vergangenen Montag (04.06.2018) DE438 freigegeben, vgl. ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/ascii/de438/README.txt . Wenn Sie außerdem nur Daten von Januar 1900 bis Dezember 2100 benötigen, sollten Sie wahrscheinlich die de438s.bsp verwenden (vgl. ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/bsp/ ).
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Alexandru Lapusneanu
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Benutzer7073