Welche Probleme müssen berücksichtigt werden, wenn versucht wird, die Planetenposition mithilfe von jpl-Ephemeriden zu ermitteln?

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?

DE200 ist ziemlich alt, vielleicht möchten Sie stattdessen DE431 verwenden. Der "beste" Weg, diese Dateien zu verwenden, ist wohl SPICE: naif.jpl.nasa.gov/naif
Wenn ich mich richtig erinnere, enthält das Buch Astronomical Algorithms von Jean Meeus Kapitel dazu mit Beschreibungen, wie Sie dies je nach Bedarf mit unterschiedlicher Genauigkeit tun können.

Antworten (1)

Sie erwähnen nicht, womit Sie darauf zugreifen möchten, aber ich würde AstroPy dringend empfehlen, um mit den Ephemeriden und den Koordinaten und Zeitsystemen umzugehen. Für Ihre Fragen:

  1. Der Mond und die Erde sind beide relativ zum Schwerpunkt Erde-Mond (Schwerpunkt) angegeben. Separat können Sie die Vektoren vom Baryzentrum des Sonnensystems zum Baryzentrum Erde-Mond erhalten. Wenn Sie also SSB->Moon wollen, müssen Sie die Ephemeride zweimal aufrufen und eine Vektoraddition durchführen.

  2. Es hängt davon ab, wie genau Sie die Dinge wollen und wie schnell sich das gewünschte Ding bewegt. Sie können wahrscheinlich Terrestrial Time (TT) mit den Ephemeriden verwenden und möchten für alles andere als Moon schrecklich daneben sein. Der Offset TT-UTC (derzeit 67,184 Sekunden) besteht aus zwei Teilen; einen variablen Teil von UTC bis TAI, derzeit 37 Sekunden, der (meistens) aus der Anzahl der Schaltsekunden besteht und einen festen Teil (32,184 Sekunden) von TAI bis TT. TDB variiert um TT um etwa 2 Millisekunden und ist etwas periodisch (dominiert von der Elliptizität der Erdumlaufbahn und Jupiter und Saturn), aber um es richtig zu machen, ist eine 791-Term-Erweiterung erforderlich (siehe z. B. http://star-www.rl.ac.uk/docs /sun67.htx/sun67ss154.html#Q1-158-946 )

  3. Ja, wenn Sie irgendetwas tun möchten, das mit der Erde zu tun hat, wie z. B. die Vorhersage von Positionen am Himmel, müssen Sie die Rahmenvorspannung, Präzession und Nutation zusammen mit der Erdrotation/Sternzeit berücksichtigen, um das Himmelsbezugssystem auszurichten ( ICRS/J2000) mit dem der Erde (ITRS).

Ich empfehle das USNO-Rundschreiben 179 ( http://aa.usno.navy.mil/publications/docs/Circular_179.php ), das viele Details darüber enthält, wie dies im neuen IAU-Rahmen zu tun ist. Das Buch von Meeus ist sehr gut (ich habe es auch), aber es basiert auf den alten IAU1984-Äquator- und Tagundnachtgleichen-Methoden der Datumsangaben.

Ich versuche es mit Matlab zu implementieren. Die Idee ist, dass ich versuche, einen Orbitpropagator zu bauen, um die Position von 2 Satelliten im ECI-Frame zu bestimmen, wobei ich als Anfangswerte die Positions- und Geschwindigkeitsvektoren der Satelliten verwende. Der Propagator berücksichtigt SRP, Drag, j2 und den dritten Körper (Sonne, Mond). Also, was ich aus dem verstehe, was Sie sagen, ist, dass ich zuerst transformieren muss, wenn ich Präzession und Nutation berücksichtigen möchte Position und Geschwindigkeiten der Satelliten in ECEF und danach zur Berücksichtigung von Präzession, Nutation und danach zurück zu ECI.
Du bist mutig... ;-) Ich denke, du wirst irgendeine Form von Präzessions- und Nutationscode brauchen, um von einem Frame zum anderen zu gelangen. Nach dem, was ich von Satellitencodes wie Bill Grays gesehen habe , sind alle Berechnungen der mittlere Äquator und das Äquinoktium des Datums, sodass Sie auf die eine oder andere Weise durch die Präzessions- / Nutationsmatrix oder ihre Transponierung gehen müssen, um den Satellitenpositionsvektor zu vergleichen / hinzuzufügen Sonne/Mond-Vektoren, die in J2000 sein werden, bedeuten Äquator/Tagundnachtgleiche (ICRS). (Oder wandeln Sie die Position von Sonne/Mond in den Mitteläquator von Datum und ECI mit einer Änderung oder einem Ursprung um)
Welche Probleme müssen berücksichtigt werden, wenn versucht wird, die Planetenposition mithilfe von jpl-Ephemeriden zu ermitteln?
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