Как вычислить звёздное время?

[Pavel_Boboshkin]

Может ли кто нибудь подсказать, как зная обычное (солнечное) вычислить звёздное время?
Я не ошибся темой. Этот вопрос имеет прямое отношение к телескопостроению!

[Pavel_Boboshkin]

Что-то никто не отвечает. Наверное, вопрос или слишком простой, или слишком сложный. Уточняю вопрос: зная солнечное время, дату и долготу местности найти местное звездное время.
Дополнительный вопрос: когда и как часто солнечное время и звездное совпадают? Раз в год? Раз в четыре года? Какого числа?

[Leshy]

Точную формулу не помню, но поправка расчитывается по долготе среднего солнца - проще посмотреть в постоянной части АК или у Куликовского, но суть в том, что звездное время = прямому восхождению кульминирующего светила, оно совпадает со средним солнечным раз в году - около момента весеннего равноденствмя. Учтите, что продолжительность звездных суток отличается от солнечных примерно на 4 минуты, значит, поправку нужно расчитывать для каждого момента (впрочем, смотря какая нужна точность)

[AstroNick]

...звездное время = прямому восхождению кульминирующего светила, оно совпадает со средним солнечным раз в году - около момента весеннего равноденствмя.

Вообще-то точка весеннего равноденствия кульминирует в полночь в конце сентября - около момента осеннего равноденствия...

Уточняю вопрос: зная солнечное время, дату и долготу местности найти местное звездное время.

Вопрос-то скорее из области электронной астрономии, чем из телескопостроения.
Ну да ладно. Исходная формула для звёздного времени S  на момент времени UT (по всемирному времени) на долготе lam приводится в предисловии к любому астрономическому календарю:

S = s₀ + UT + lam + d

где s₀ - звёздное время в среднюю гринвичскую полночь данной даты,

d = 9.86*UT[ч] -  поправка (в секундах), учитывающая расхождение звёздного времени со средним солнечным (на 9.86 секунды за 1 час), здесь UT[ч] - всемирное время, выраженное в часах.

s₀ для нужной даты можно взять их ежегодника, либо вычислить. Для более конкретного ответа уточните, что именно нужно - алгоритм вычислений или конкретные значения для конкретных дат, вручную будете считать или на ПК, и какая требуется точность.

[Michael Kovzikov]

для нужной даты можно взять их ежегодника, либо вычислить. Для более конкретного ответа уточните, что именно нужно - алгоритм вычислений или конкретные значения для конкретных дат, вручную будете считать или на ПК, и какая требуется точность.

Интересно, а как нужно "подкрутить" обычные электронные часы, чтоб они звездное время показывали?

для компьютера где-то встречал прогу "часов", так там штук 5 или 6 значений было: и местное, извездное, и всемирное и еще какие-то.

[AstroNick]

Интересно, а как нужно "подкрутить" обычные электронные часы, чтоб они звездное время показывали?

Чтобы обычные часы постоянно показывали звёздное время, они должны спешить на 4 минуты в сутки. Наверное, механические часы "подкрутить" в этом плане проще, чем электронные.

А если особая точность не нужна, можно просто выставить обычные часы так, чтобы, например, в полночь они показывали точное звёздное время, а далее просто делать поправки: за каждый час до полуночи вычитать из показаний этих часов по 10 секунд, а за каждый час после полуночи - прибавлять к ним по 10 секунд.

[Pavel_Boboshkin]

... Для более конкретного ответа уточните, что именно нужно - алгоритм вычислений или конкретные значения для конкретных дат, вручную будете считать или на ПК, и какая требуется точность.

Нужен алгоритм. Считать будет микроконтроллер. Желаемая точность 1 секунда или лучше. Нужно это всё для наведения телескопа с GOTO на объект и для вычисления координат точки зенита.

Мне тут сказали, что звездное время вычисляется по известному зв. времени (S₀) на определенную дату и по кол-ву дней, прошедших после неё (D). Т.е. что-то вроде
S=S₀+D*K
Надо только узнать начальную дату и коэффициент.

[AstroNick]

S=S0+D*K
Надо только узнать начальную дату и коэффициент.

Можно и так.
Коэффициент - это очень просто:
366.24219 / 365.24219 = 1.0027379093

В астрономическом ежегоднике за 2002 год приводился "официальный" коэффициент
1.002 737 909 350 795

и обратная к нему величина (для перехода от звёздного к солнечному):
0.997 269 566 329 084

А начальную дату, насколько я понимаю, можно взять любую, и уже от неё считать D.   Например, здесь (для долготы Москвы).

[Ispat]

См. http://astro.psn.ru/utilities/utilsour.html

[Pavel_Boboshkin]

Данных предоставленных AstroNick (с учетом ссылки) для ответа на вопрос вполне достаточно. Кроме того, в моем распоряжении появились книги: “Практическая астрономия с калькулятором”, “Астрономические формулы для калькуляторов” и “Основы эфемеридной астрономии”. Вопрос исчерпан.

[Lynn]

Ну, Павел, я так понимаю, что там есть программы для лучшего калькулятора всех времен и народов Мк-52?
Надо срочно копировать на копире.

[Pavel_Boboshkin]

Не подскажет ли кто, в каком году в последний раз выпускалась постоянная часть астрономического календаря? Проведя проверочный расчет по алгоритмам, приведенным в перечисленных выше книгах (первых двух) и сравнив результат с данными календаря наблюдателя, ссылку на который предоставил AstroNick я получил разницу в определении звёздного времени учть меньше секунды. Если есть версия календаря более свежая, чем имеющиеся у меня книги, то , возможно, точность можно будет повысить.

2 Lynn:
Вашего юмора я что-то не понял. (см. внутреннюю почту.)

[Poul_P_An]

Мне лично не ясно зачем нужно вычислять звёздное время, опираясь на значении гражданского (а я думаю, вы имели ввиду это время говоря Солнечное). Это нужно вводить коэффициенты, а зачем. Используя только точность обычных (внутренних) думается мне можно создать программу, способную считать в режиме реального времени звёздное (ну в самом деле, не расчёт же взаимодействий в Шаровом Звёздном Скоплении!!!). Хотя я больше склонен, проводить ночь у более старомодных инструментов (с лимбами координат и только) и высчитывать Зв. Время с карандашём (и АК естественно) в руках.
Ну на крайняк в инете можно найти то, что Вы хотите, нужно лишь только поискать!

[Pavel_Boboshkin]

Мне лично не ясно зачем нужно вычислять звёздное время, опираясь на значении гражданского (а я думаю, вы имели ввиду это время говоря Солнечное).

Да, я имел ввиду гражданское время. Зачем? Затем, что человеку удобнее вводить именно то время, которое у него на часах (наручных), или то, что слышит по радио. Кроме того именно это время (если не ездить в другие часовые пояса) сидит в микросхеме часов реального времени. А пересчитывать туда и обратно всё равно придется.

[Poul_P_An]

Не проще тогда вводить звёзное время по гринвичу???
А если мне не изменяет память, то за 1 час гражданского времени проходит 1час о минут 10 секунд звёзного. Вот и вся любовь!!!!
Именно этим я и пользуюсь. Зная зв.вр. по Гринвичу легко пересчитать на местное зв.вр. А дальше прибовлять 1^h10^s/ И всю ночь можно наблюдать. Прокрайне мере не большая ошибка набигает.
Ну а программу составить по такому алгоритму может и школьник!!!
Ввёл звёзное время на полночь и всю ночь можно наблюдать. А для точности можно вводить каждую ночь.

[Pavel_Boboshkin]

По Вашему получается, что при выходе на наблюдения человек должен брать с собой калькулятор, астрономический календарь, часы и, возожно, тетрадку с ручкой чтобы выполнить вычисления звездного времени. Как вариант - делать "домашнее задание" дома, перед наблюдениями. Может Вам всё это и в кайф, но не думаю, что остальные люди придерживаются того же мнения.

[tlgleonid]

Не очень понятно, зачем нужна такая точность (секунда или лучше). Для того, что бы обеспечить такую точность формул из постоянной части астрокалендаря (последний вышел где-то в 80м году и лежит у меня дома) будет недостаточно. Ведь для такой точности нужно уже высчитывать довольно точно алгоритмы движения планет по теории VSOP87, а это уже серьезные расчеты. Формулы из постоянной части расчитаны на "практическую" погрешность в десятки секунд, а то и больше минуты для положения планет и больше секунд для звездного времени.
Кстати, очень неплохие алгоритмы в книге "Астрономия с персональным компьютером". могу дать поюзать на не очень длинный отрезок времени с компакт-диском исходников.

[Pavel_Boboshkin]

2 Leonid Tkachook:
О вычислении координат планет, тем более с высокой точностью тут никто и не говорил. Я этим пока не собираюсь заниматься, хотя в будущем, наверное, займусь. Точность потребуется такая, чтобы попасть в поле зрения телескопа. Речь шла о вычислении звездного времени, и достигнутой точности мне более чем достаточно. Про книгу буду помнить.

Всем:
Теперь у меня возник другой вопрос. В каком формате наиболее часто пишутся координаты небесных объектов? Я встречал такие:
- склонение в градусах, минутах и секундах;
- склонение в градусах, минутах и десятых (сотых) долях минуты;
- восхождение в часах, минутах и секундах;
- восхождение в часах, минутах и десятых (сотых) долях минуты;

[tlgleonid]

Наверно, если речь идет о GOTO, то достаточно вводить данные:
склонение: градусы и минуты
восхождение: часы и минуты
Большей точности при простых алгоритмах все равно не достигнуть да и нет необходимости. Все равно невозможно точно учесть рефракцию, да и различные аберации объектов. Я уж не говорю о том, что для протяженных объектов точность в каталогах обычно ниже 1 минуты и может доходить до нескольких минут. Еще есть один ньюанс: точность ввода времени. 1 секунда ошибки ввода даст 15 секунд ошибки по координатам. А еще необходимо пользователю не забывать о том, что координаты могут указываться на различную эпоху.
Минута же за глаза достаточна для наведения. Ведь при поле зрения в 60 градусов у окуляра и увеличении 360 крат видимое поле зрение будет 10 минут.
Большое увеличение обычно нужно при рассматривании планет, а вот с ними сложнее всего, так как точность алгоритмов в астрономическом календаре низкая и действительно можно просто промахнуться. По этому во всех западных контролерах GOTO используют алгоритмы типа VSO87 или ELP для Луны. Это позволяет автоматически наводить телескоп на некоторые наиболее интересные детали на поверхности Луны. Так что книжкой рекомендую воспользоваться.

[Pavel_Boboshkin]

. . . Все равно невозможно точно учесть рефракцию . . .

Хочу разъяснить некоторые детали: моя схема управления не содержит ни GPS ни энкодеров ни датчиков направления на зенит и на север. Привязка к звездному небу осуществляется по двум звездам. А знание звездного времени нужно только для того, чтобы иметь возможность вычислить координаты зенита, зенитные расстояния до звезд привязки и ввести поправку на эту самую рефракцию.
Для зенитных расстояний до 85 градусов рефракция на уровне моря неплохо вычисляется по формуле
z=x+58.16’’*tg(x)-0.067’’*tg(x)^3
Где x – видимое зенитное расстояние, z – истинное зенитное расстояние.
К сожалению, эта формула не учитывает высоту над уровнем моря. Не подскажет ли кто, как учесть высоту над уровнем моря? Большая точность не нужна. Таблица тоже подойдет. И еще, хотелось бы узнать значения рефракции в диапазоне зеинтных расстояний 85..90 градусов.

Минута же за глаза достаточна для наведения.

Все же интересно, в каком формате отображаются координаты, например, у LX200?