Problematika výpočtu efemerid Měsíce

[paulie]

Ahoj všichni, máte někdo zkušenosti s výpočtem efemerid Měsíce a s programy, které toto provádějí? Jedná se mi zejména o přesnost. Abych byl konkrétní:

V současné době pracuji na programu, který počítá efemeridy na základě algoritmu publikovaném v knize Jean Meeus: Astronomical Algorithms (http://www.willbell.com/math/mc1.htm). Nevím, jestli ji znáte, ale uváděný algoritmus pracuje s poměrně komplikovanými rozvoji, údajně se počítá i s gravitačním vlivem Jupitera a Venuše. Nenašel jsem v knize údaj, který by explicitně uváděl přesnost výpočtu, ale vzhledem k přesnosti dosazovaných konstant usuzuji, že např. rovníkové souřadnice jsem schopen spočítat s přesností nejhůře jednotek či snad desetin úhlové vteřiny.

Proto mě velmi překvapilo, když jsem spočítané údaje začal porovnávat s Virtual Moon Atlasem (http://www.astrosurf.com/avl/UK_index.html), který jsem dosud zcela samozřejmě považoval za jakýsi přesný etalon. Například v deklinaci se oba výpočty lišily o necelý stupeň! Rovněž ve výpočtu colongituda dosahovala odchylka někdy více než půl stupně.

Zkusil jsem tedy další srovnání -- najel jsem na stránky http://www.heavens-above.com/. K mému zklamání i údaje na této stránce vykazovaly odchylku od mých výpočtů, a to opět v řádu desetin stupně.

Proto by mě zajímalo, zda máte někdo s výpočtem efemerid Měsíce zkušenosti a zda nevíte o nějakém osvědčeném softwaru. Je pochopitelně možné, že jsem při programování udělal nějakou chybu, a nejjednodušší by bylo mít k dispozici srovnání s něčím osvědčeným. Druhá možnost je, že chybu udělal pan Meeus, ale tomu se mi příliš nechce věřit.

[janek950]

paulie napsal: V současné době pracuji na programu, který počítá efemeridy na základě algoritmu publikovaném v knize Jean Meeus: Astronomical Algorithms (http://www.willbell.com/math/mc1.htm). Nevím, jestli ji znáte, ale uváděný algoritmus pracuje s poměrně komplikovanými rozvoji, údajně se počítá i s gravitačním vlivem Jupitera a Venuše. Nenašel jsem v knize údaj, který by explicitně uváděl přesnost výpočtu, ....Špatně jsi četl. Hned v prvním odstavci kapitoly o poloze Měsíce je řečené, že s uvedenými rozvoji je přesnost cca 10" v délce a 4" v šířce. Pokud bys potřeboval další členy resp. kompletní rozvoj, pak to najdeš i s popisem TADY.

Při porovnávaní výsledků je nezbytně nutné dávat pozor na to, aby se nemíchaly topocentrické a geocentrické polohy. Chyby podle Meeuse vždy odpovídají tomu, co uvádí. Jsou-li vetší, je prakticky 100%-ní, že se jedná o chybu implementace (ať už kód nebo vstupní data) nebo porovnávání neporovnatelného.

Zcela spolehlivým etalonem pro jakékoliv efemeridy je např. HORIZONS a použít web-interface, který je pro první seznámení a občasnou práci nejlepší. Po seznámení s možnostmi a formátem požadavků a pro další práci a kontroly se může hodit i možnost si efemeridy vyžádat mailem. Telnet už dneska lidi neumějí používat.

mn

[g]

..myslím, že pokus něco takového vytvářet je téměř neužitečný, jde však o dobré cvičení v pozornosti...
před léty jsem napsal (pro shodu s prof. astroprogramy jsou důležité další korekce - např. rozdíl až minut dělá lom atmosféry nad obzorem atd.):
http://www.obloha.webzdarma.cz/a_pl.php

Přesnost výsledků souřadnic s odchylkou max. dvě úhl. minuty u Pluta max. 0,5°. Přesnost východů a západů těles s vyjímkou Měsíce a Pluta nepřekročí 3 minuty. U Pluta může být větší odchylka v rámci minut. Měsíc, vzhledem k tomu, že může být od ekliptiky vzdálen až 5°, nese chybu východů a západů asi 5-15 minut, při sečtení všech odchylek může dojít k chybě až hodiny. Souřadnice Měsíce jsou s přesností asi dvou minut. Data jsem použil z knih: J. Meeus Astronomical formulae, Hlad - Pavlousek Přehled astronomie a Z. Pokorný Astronomické algoritmy.
..celý skript je značně rozsáhlý...

velmi jednoduše:
http://www.obloha.webzdarma.cz/efemeridy_mesice.php
dobrý popis výpočtu na základě Kaplerovy rovnice:
http://nebmech.astronomy.cz/VYPOCTY/vypocty.htm
..a další:
http://www.hvezcb.cz/cgi-bin/kar.cgi
http://www.astro.cz/obloha/vypocty/almanac/

z mého pocitu - není nic jednodužšího a příjemnějšího než použít hvězdářskou ročenku

[paulie]

janek950 napsal:
Špatně jsi četl. Hned v prvním odstavci kapitoly o poloze Měsíce je řečené, že s uvedenými rozvoji je přesnost cca 10" v délce a 4" v šířce. Pokud bys potřeboval další členy resp. kompletní rozvoj, pak to najdeš i s popisem TADY.

Při porovnávaní výsledků je nezbytně nutné dávat pozor na to, aby se nemíchaly topocentrické a geocentrické polohy. Chyby podle Meeuse vždy odpovídají tomu, co uvádí. Jsou-li vetší, je prakticky 100%-ní, že se jedná o chybu implementace (ať už kód nebo vstupní data) nebo porovnávání neporovnatelného.

Zcela spolehlivým etalonem pro jakékoliv efemeridy je např. HORIZONS a použít web-interface, který je pro první seznámení a občasnou práci nejlepší. Po seznámení s možnostmi a formátem požadavků a pro další práci a kontroly se může hodit i možnost si efemeridy vyžádat mailem. Telnet už dneska lidi neumějí používat.

mn
Ad. přesnost Meeuse -- přiznám se, že jsem listoval hlavně algoritmem a doprovodný text jsem spíše přeletěl, díky za doplnění.

Poté, co jsem odeslal svoji zprávu, mě rovněž napadlo, že jsem při výpočtu rektascenze a deklinace nezapočítal topocentrické souřadnice. Holt paralaxa je i ve vzdálenosti 30 zemských průměrů mocná čarodějka. Takže to bude nejspíš tím. Nicméně na výpočet colongituda (ten je pro mě nejdůležitější) to nemá vliv, že?

Každopádně díky za vyčerpávající odpověď. Pokud jde o smysl mého snažení, není to jen duševní cvičení, výstupem by měl být program pro předpovědi východů a západů Slunce nad měsíčními útvary, implementovaný pro jistý projekt, který teď ještě nebudu prozrazovat.

[janek950]

paulie napsal: Nicméně na výpočet colongituda (ten je pro mě nejdůležitější) to nemá vliv, že?Ne, tam na to poloha pozorovatele vliv nemá.

mn