2015年8月2日日曜日

星の位置の計算方法


天体の位置は、天体の赤緯と時角(H:子午線(meridian,天頂)通過からの経過時間:1時間=15度)で見る。

天体の赤緯(DEC: δ:デルタ):観測地の緯度(LAT:λ(ラムダ))とした場合

-北半球の場合(天の赤道は90度+λ):
 -赤緯(δ):
  h<0 キャンセル
  水平線から天の北極まで(0<=h<λ かつ東→北→西):
    δ = λ - 高度(h:水平0度 天頂90度)
  天の北極から天頂まで(90度>=h>=λ かつ 東→北→西):
    δ = 高度(h:水平0度、天頂90度)- λ
  天頂から天の赤道を超えるまで(90度>h>90度−λ かつ東→南→西):
    δ = 180度 − 高度(h:水平0度、天頂90度)- λ
  天の赤道を超えた場合(90度−λ >= h>=0 かつ 東→南→西):
    δ = (高度(h:水平0度、天頂90度)+ λ)-90度
 -赤経(α)(90度取り付けの場合):
   左右傾き90度以上キャンセル
   α = 地方恒星時(θ)+H
   右傾き = H(h)x15
   α =  地方恒星時(θ)+右傾き/15(左傾きはマイナス)

子午線超えでアラームがあるといい。ただし水平ピッタリはなく、幅をもたせること、また移動を定期計測しベクトルで子午線超えを推定する。南半球は北半球でテストOK後。

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基本となる計算式
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赤道座標
 L 赤経(RA: α):春分点を起点に東回り(?)に1周を24hとして時間(h m s)で表す。
     1hは15度
 L 赤緯(DEC: δ:デルタ):天の赤道を0度、天の北極を90度、天の南極を−90度として角度で表す。

地平座標
 L 方位角(A:azimuth):真北を0度とし、東→南→西の向きの角度
 L 高度(h: high degree) :水平を0度、天頂を90度とした角度

観測地
 L 緯度(LAT: λ:ラムダ)
 L 経度(LON:ψ:プサイ)
 L 地方恒星時(θ:シータ)⇄ 太陽時
  恒星時:南中(子午線:真南、真北を結ぶ線上)している星の赤経(春分点の時角)。赤経0時が頭上の場合の地方恒星時は00:00
  1恒星日は23時間56分4.09秒(86164.091 s) ⇄ 太陽日 24時間
  グリニッジ恒星時(θG):経度0度で南中している星の赤経

恒星時の計算方法:
  世界時(UT)= 現地標準時 + 時差(日本は-9時間)
  世界時(UT)のユリウス日(JD) =
   〔365.25Y〕 + 〔Y/400〕 - 〔Y/100〕 + 〔30.59(M-2)〕 + D
    + 1721088.5 + h/24 + m/1440 + s/86400
   *〔〕はfloor()関数
   *UTのグレゴリオ暦(YMDhms:1月2月は前年13月14月とする)
  TJD (世界時1968年5月24日0時からの日数)= JD - 2440000.5
         θG(グリニッジ恒星時) =24 x (0.671262 + 1.0027379094 x TJD)
  θ(地方恒星時) = θg - 緯度(λ)/15 (東経の場合は負数)
           <負数の場合は24を加える>

時角(H):子午線通過後の時間
  H = θ - α(星の赤経、1時間=15度)
  例:時角2:30の天体:子午線から西方向へ37.5度の位置

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代表的な星の赤経・赤緯
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星名       赤経  赤緯
ポラリス(こぐま)  02 31.8 +89 16
アルデバラン(おうし) 04 35.9 +16 31
リゲル(オリオン)  05 14.5 -08 12
ベテルギウス(オリオン)05 55.2 +07 24
カペラ(ぎょしゃ) 05 16.7 +46 00
カノープス(りゅうこつ) 06 24.0 -52 42
シリウス(おおいぬ) 06 45.1 -16 43
プロキオン(こいぬ) 07 39.3 +05 14
レグルス(わし) 10 08.4 +11 58
スピカ(おとめ) 13 25.2 -11 10
アンタレス(さそり) 16 29.4 -26 26
べガ(こと) 18 36.9 +38 47
デネブ(はくちょう) 20 41.4 +45 17

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