Μετατροπή ra-dec σε az-alt στο Excel

[loufas]

Ψάχνοντας να βρω τρόπους βελτιστοποίησης του Dob, προσπάθησα να φτιάξω ένα πρόγραμμα σε ότι πιο απλό, όπως είναι το Excel, που να μετατρέπει την ορθή αναφορά (right ascension) και απόκλιση (declination) σε αζιμούθιο (azimuth) και ύψος (altitude), για οποιοδήποτε αντικείμενο μια συγκεκριμένη ώρα. Ακολούθησα τον αλγόριθμο που βρήκα εδώ http://www.stargazing.net/kepler/altaz.html και που, μετά από αρκετές δοκιμές, έδωσε αποτελέσματα πολύ κοντά στα αναμενόμενα. Τα ίδια αποτελέσματα βρήκα και με τον τρόπο που προτείνεται σε αυτό το link http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:http://www.alanchuhk.com/RADec_AltAz_conversion.doc, παρότι προσεγγίζει το πρόβλημα από άλλη οπτική γωνία.

Νομίζω ότι με αυτό το πρόγραμμα και με ένα κύκλο αναφοράς, σε Dobson, μπορούμε να έχουμε ένα αρκετά ικανοποιητικό σύστημα go to, καθώς επίσης και την καλύτερη προετοιμασία μιας αστροπαρατήρησης. Σαφώς υπάρχουν πολύ καλύτερα και ακριβέστερα προγράμματα από αυτή την προσπάθεια (π.χ. Stellarium), αλλά η χρήση του σε βοηθά να εμβαθύνεις περισσότερο σε ότι έχει σχέση με τις συντεταγμένες.

Τις συντεταγμένες τις βρίσκει σε UT, ενώ για την Ελλάδα θα πρέπει να αφαιρούμε 3hours από την ώρα που επιθυμούμε να παρατηρήσουμε το αντικείμενο που μας ενδιαφέρει. Αυτό το διαπίστωσα χρησιμοποιώντας το Stellarium. Εντόπισα σ’ αυτό ένα τυχαίο αστέρι, όπως τον Αντάρη και για να έχω τις ίδιες συντεταγμένες ra-dec σε az-alt, έπρεπε στο πρόγραμμα να κάνω αυτή τη μετατροπή. Λογικό άλλωστε αφού είμαστε +3UT.

Τέλος κάποια ιδέα για να γίνει καλύτερο ή αν βρεθεί κάποιο “bug” ή οτιδήποτε άλλο για να το βελτιώσουμε, θα ήταν χαρά μου να μου το πείτε..

 

“Θα δοκιμάσω να το “φορτώσω” και στο κινητό για να δω αν λειτουργεί..”

 

ra-dec σε az-alt στο Excel.rar

RA-DEC TO AZ-ALT

[Μανούσος]

Ωραίο φαίνεται, αλλά μήπως θα ήταν καλύτερα να ήταν πιο συμμαζεμένα τα πεδία;

Έτσι όπως είναι σκόρπια προκαλούν λίγο σύγχυση στο χρήστη.

Αυτό με μια πρώτη ματιά. Κατά τα άλλα είναι πολύ ωραίο να ασχολείσαι με αστρονομικούς αλγόριθμους και αυτό το συνειδητοποίησα κι εγώ τελευταία.

 

Αν σε ενδιαφέρει υπάρχει ένα βιβλίο ακριβώς γι'αυτό που κάνεις και έχει μέσα επιπλέον υπολογσμούς για σφάλματα λόγω μετάπτωσης και κλόνησης του άξονα της Γης όπως επίσης για ατμοσφαιρικές διαταραχές κ.α. Οι υπολογισμοί αυτοί βοηθάνε στο να βελτιώσεις τον αλγόριθμο σου για μεγαλύτερη ακρίβεια στη μετατροπή σου από ουρανογραφικές σε υψοαζιμουθιακές.

 

Το βιβλίο είναι αυτό:

http://www.cambridge.org/us/knowledge/isbn/item5731798/?site_locale=en_US

και στο προτείνω ανεπιφύλακτα.

[loufas]

Για τη ρυμοτομία των κελιών θα συμφωνήσω μαζί σου φίλε Δημήτρη, απλά όλο αυτό ξεκίνησε στο χαλαρό, αλλά προχωρώντας, είδα το πόσο ενδιαφέρον έχει η ενασχόληση με τέτοιου είδους αλγόριθμους και πόσο σε βοηθούν στην κατανόηση της ουράνιας γεωμετρίας..

Θα ετοιμάσω μια δεύτερη version όταν μπορέσω...

Όσο για το βιβλίο που μου πρότεινες το είδα και είναι καταπληκτικό.Το έχω ήδη παραγγείλει!!

Όσο για τις αποκλίσεις και τα σφάλματα που λες είδα ότι υπάρχει μια διαφορά του προγράμματος με το Stellarium κάπου στα 5 λεπτά..Στον αλγόριθμό του το Stellarium να τα υπολογίζει αυτά?

[astrovox]

Πολύ διδακτικό να ασχοληθεί κανείς με τέτοιους αλγορίθμους αλλά σίγουρα με πολλά πρακτικά προβλήματα και περιορισμένη χρήση αν κανείς θέλει όντως να το χρησιμοποιήσει στο πεδίο. Αφενός θα πρέπει να έχει μαζί τον υπολογιστή και να κάνει συνέχεια υπολογισμούς για εκείνη την ακριβή στιγμή της παρατήρησης (μιας και το ύψος/αζιμούθιο αλλάζουν σε αντίθεση με Απόκλιση/Ορθή Αναφορά) καθώς και ζητήματα ευθυγράμμισης, ακρίβειας κτλ. Δεν ξέρω αν θα μείνεις στη διδακτική εμπειρία ή θα το δοκιμάσεις στο πεδίο, ενημέρωσέ μας πάντως

[loufas]

Σαφώς και υπάρχουν αντικειμενικές δυσκολίες στην εφαρμογή του προγράμματος εξαιτίας της φύσης των οριζόντιων συντεταγμένων. Παρόλα αυτά με μια καλή προεργασία πριν την αστροπαρατήρηση, επιλέγοντας τα αντικείμενα που θέλεις και δίνοντας ένα εύλογο χρονικό διάστημα (βήμα) μεταξύ δύο επιλογών, μπορούμε να έχουμε μια άρτια και πολύ προγραμματισμένη παρατήρηση, αφού τα μόνα που θα χρειάζεται να συμπληρώνουμε θα είναι τα ra-dec του αντικειμένου, καθώς και την ώρα που θέλουμε να το δούμε. Με ένα 24΄΄ προσοφθάλμιο και μια καλή ευθυγράμμιση της βάσης, νομίζω ότι μπορούμε να έχουμε το αντικείμενο στο πεδίο.

Ο στόχος μου αρχικά, όπως είπες Αντρέα, ήταν καθαρά διδακτικός αλλά στην πορεία κατέληξα ότι μπορεί να γίνει και λειτουργικός για την παρατήρηση.

Θα προσπαθήσω να το προγραμματίσω ώστε να λειτουργεί και στο κινητό για να γίνει πιο χρηστικό, αφού άλλωστε και οι δυο πιο διαδεδομένες πλατφόρμες, το Android με το Polaris Suite(και άλλες εφαρμογές), και τα Windows Phone με το Office υποστηρίζουν αρχεία τύπου *.xls και *.xlsx (χωρίς βέβαια όλες τους τις δυνατότητες).

Θα σας ενημερώσω όταν έχω κάποια εξέλιξη.

[Μανούσος]

Έχω υλοποιήσει κι εγώ αυτούς τους αλγόριθμους χωρίς να υπολογίζω σφάλματα και έχω βρει κι εγώ διαφορές. Δεν ξέρω τι υπολογίζει το Stellarium αλλά να ξέρεις ότι υπάρχουν 2 σφάλματα που πρέπει να λάβεις υπόψιν οπωσδήποτε. Το ένα είναι η μετάπτωση του άξονα της Γης και το άλλο η ατμοσφαιρική διάθλαση. Το σφάλμα μετάπτωσης είναι περίπου 50'' το χρόνο. Αυτό πάει να πει ότι αν εσύ χρησιμοποιείς ουρανογραφικές συντεταγμένες J2000 το σφάλμα σου είναι 50'' Χ 13 = 650'' => 10' 48'' της μοίρας. Επίσης αν το αντικείμενο είναι στις 60 μοίρες το σφάλμα λόγω διάθλασης είναι περίπου 1' επιπλέον ενώ αυξάνεται αλγοριθμικά όσο κατεβαίνεις σε alt. Υπάρχουν και άλλα σφάλματα που μπορείς να υπολογίσεις αλλά είναι για ακρίβεια δευτερολέπτων της μοίρας τα οποία δεν θα σε βοηθήσουν πρακτικά, μόνο για την εμπειρία.

 

Λάβε υπόψιν σου επίσης ότι θα πρέπει να υπολογίζεις με ακρίβεια δευτερολέπτου τόσο τις γωνίες όσο και το χρόνο σου και να δίνεις ακριβείς συντεταγμένες του τόπου σου και επίσης ότι πρέπει το τηλεσκόπιο σου να είναι πλήρως ευθυγραμμισμένο με τον πραγματικό Βορρά αλλά και οριζοντιωμένο με ακρίβεια τουλάχιστον λεπτού της μοίρας.

 

Πέρα από τα σφάλματα αυτά να ξέρεις ότι υπάρχουν και τα κατασκευαστικά σφάλματα της βάσης σου τα οποία προστίθενται κι αυτά όταν σημαδεύεις κάτι. Για να το λύσεις αυτό το θέμα θα πρέπει να υλοποιήσεις ένα αλγόριθμο ευθυγράμμισης 2 αστέρων τουλάχιστο. Γενικότερα υπάρχει πολύ πράμα αν θέλεις να ασχοληθείς. Εδώ είμαστε αν μπορούμε να βοηθήσουμε.

[giorgosgr]

Πέρα το ότι όλα τα προγράμματα αστρονομίας δίνουν αυτο που ζητάς δηλαδή και τις υψοαζιμουθιακές συντεταγμένες ενός αντικειμένου λαμβάνοντας υπόψιν και το σημείο παρατήρησης απο το gps του smartphone δεν έχει νοημα να προσπαθείς να βρεις έτσι τα αντικειμενα δεν θα έχεις αρκετή ακρίβεια τις περισσότερες φορές γιατί σίγουρα δεν ειναι ευθυγραμμισμένος ο μηχανικός και ο οπτικός άξονας ενός τηλεσκοπίου. Μια μοίρα διαφορά φτάνει για να πέσεις έξω χρειάζεται όπως πολύ σωστά ειπώθηκε αλγόριθμος με δυο άστρα τουλάχιστον αναφοράς. Η ατμοσφαιρική διάθλαση λαμβάνεται υποψιν στα προγράμματα αστρονομίας ενώ η διαφορά λόγω μετάπτωσης από το 2000.0 όχι δεν ειναι σημαντική στο να βρεις κάτι που έτσι κι αλλιώς σε χαμηλή μεγέθυνση το αναζητάς πάντα. Πιστεύω πως δεν έχει νόημα να πάς να κάνεις κάτι τέτοιο ειναι σαν να πας να ανακαλύψεις εκ νέου τον τροχό και δεν νομίζω πως το excel είναι και ο καλύτερος τρόπος να το κάνεις...

[loufas]

Όσον αναφορά τα σφάλματα της μετάπτωσης του άξονα της γης και της ατμοσφαιρικής διάθλασης, παίζουν αρκετά σημαντικό ρόλο στο τελικό αποτέλεσμα και η επόμενη έκδοση του προγράμματος θα τα περιέχει.

Δεν μίλησα για λάθη της τάξης 1 μοίρας και άνω, αφού δεν θα είχε και νόημα να καθόμαστε και να γράφουμε..

Για τον προσδιορισμό της θέσης μας, μπορούμε να έχουμε ακριβέστατες μετρήσεις από το Google maps, όπως και από πολλά άλλα προγράμματα, αποθηκεύoντας στο κινητό τις συντεταγμένες, πριν καν ξεκινήσουμε από το σπίτι, όταν γνωρίζουμε το ακριβές μέρος απ’ όπου θα παρατηρήσουμε.

Το Excel για μαθηματικούς αλγόριθμους είναι πολύ καλό εργαλείο, αφού οποιαδήποτε άλλη γλώσσα προγραμματισμού, όπως και πρόγραμμα, δεν μπορεί να προσφέρει κάτι επιπλέον. Άλλωστε και το βιβλίο που πρότεινε ο Δημήτρης εκδόσεων Cambridge University, το Excel χρησιμοποιεί για τους υπολογισμούς του.

Όπως αρχικά είχα αναφέρει, σαφώς και δεν διεκδικώ την πατρότητα κάτι καινούργιου, απλά πατώντας κουμπάκια από προγράμματα, περιμένοντας να μου βγάλουν αριθμούς δεν είναι του χαρακτήρα μου, γιατί νομίζω ότι είναι σαν να λέω ότι ασχολούμαι με την αστρονομία, βλέποντας φωτογραφίες από το Hubble..

Σε αυτό που θα ήθελα τη βοήθειά σας, γιατί δεν το γνωρίζω και σαφώς αν το γνωρίζετε και εσείς, είναι μια πιο λεπτομερής ανάλυση του αλγόριθμου ευθυγράμμισης 2 αστέρων και αν θα μπορούσαμε να την υλοποιήσουμε.

[Μανούσος]

Ο λόγος του να θέλει να υλοποιήσει κάποιος έναν αστρονομικό αλγόριθμο δεν είναι τόσο για να τον χρησιμοποιήσει. Περισσότερο είναι για να καταλάβει 5 πράματα παραπάνω για το πώς λειτουργεί η φύση. Επίσης και για ικανοποίηση αφού έχεις φτιάξει κάτι δικό σου το οποίο σε βοηθάει. Είναι η ίδια αίσθηση σαν να κάνεις παρατήρηση χωρίς goto. Δεν θα ξεχάσω την πρώτη φορά που έλαβα το πρώτο αποτέλεσμα την ικανοποίηση έστω κι αν ήμουν σε σφάλμα μερικά λεπτά της μοίρας.

 

Η ευθυγράμμιση 2 ή περισσότερων αστέρων διορθώνει σε ένα μεγάλο βαθμό τις κατασκευαστικές ατέλειες ενός συστήματος. Εισάγεις τις συντεταγμένες 2 γνωστών στόχων αναφοράς μαζί με τις υψοαζιμουθιακές. Μπορείς να χρησιμοποιήσεις όσους στόχους αναφοράς θέλεις. Όσο περισσότερους βάζεις τόσο μεγαλύτερη η ακρίβεια που πετυχαίνεις. Μετά από μια σειρά υπολογισμών με πίνακες δημιουργείται ένας πίνακας μετασχηματισμού (Τ). Αυτός ο πίνακας είναι στην ουσία μια χαρτογράφηση ολόκληρου του ουρανού. Χρησιμοποιώντας αυτό τον πίνακα μπορείς να μετατρέψεις από RA-Dec -> Alt-Az. Τον πίνακα μπορείς να τον χρησιμοποιήσεις και για αντίστροφο μετασχηματισμό (από Alt-Az -> RA-Dec).

 

Ένα πολύ ωραίο άρθρο που αναλύει τα βήματα του αλγορίθμου είναι αυτό του Toshimi Taki (. Είναι πολύ εύκολο να τον υλοποιήσεις. Επίσης αναλύει και τα κατασκευαστικά λάθη που μπορείς να μετρήσεις στο τηλεσκόπιο σου και να τα συμπεριλάβεις και αυτά στους υπολογισμούς σου.

 

Το άρθρο

http://www.geocities.jp/toshimi_taki/matrix/matrix.htm

[loufas]

Σε ευχαριστώ πολύ Δημήτρη για όλα..

Θα διαβάσω και το link που μου προτείνεις και θα προσπαθήσω για την υλοποίησή του.

Το πρόγραμμα ''τρέχει'' στο κινητό(το δικό μου βασίζεται στην πλατφόρμα Android) απλά δεν πρέπει να είναι προστατευμένο το αρχείο και να είναι γραμμένο με Office 2010 ή με νεότερη έκδοση.Τα αποτελέσματα διαφέρουν όπως είπες κάποια λεπτά της μοίρας.