Astronomie (v navigaci)

[Achlamarin]

Off Topic

Sajri rad bych navstivil hvezdarnu jsme blizko Ondrejov - Mnichovice - a zajimam se o tom – ze by nejaky doprovod od pracovnika nekdy vecer? Kdyby jo budu moc rad pak asi bude vhodna soukr.zprava dik

Moderatori muzete to pak smazat

[lynx]

Teisto, Teisto!
takhle znevažovat dobrou vůli Sajriho.
Tvoje otázka mi připomíná historku z mojí nedávné praktické úlohy z navigace letecké:
Letěl jsem v letadle společně s instruktorem a pilotem a mým úkolem bylo navigovat pomocí mapy, kompasu a známé rychlosti letu trasu dlouhou asi 120 km.
Měl jsem letadlo dovést ze Zbraslavic přes Vlašim do Tábora a přímo zpět do Zbraslavic. Viditelnost nebyla dobrá a cestou do Tábora jsme letěli přímo proti slunci.
Cestou jsem měl pojmenovávat výrazné orientační body, tedy města, řeky a kopce, dálnici atd.
To se mi dařilo.
V jednom okamžiku mi instruktor, který neměl sluchátka řekl: Támhle to městečko se třemi komíny je Lukavec. V té továrně se vyrábí DŘEVOTŘÍSKA.
Pilot, který sluchátka měl a instruktora neslyšel mi do sluchátek za chvíli řekl totéž. Také zdůraznil dřevotřísku.
Na moji otázku, jak mi dřevotříska pomůže v navigaci, mi neodpověděl ani jeden z nich.

A já se Tě ptám: Když se tu vzdálenost dozvíš na milimetr přesně, pomůže Ti to např. při práci se sextantem??? ))

Kontrolní otázka: Ujdu padesát kilometrů po zemském povrchu. Jakou vzdálenost urazí temeno mojí hlavy (za předpokladu, že měřím 186 cm) a jakou moje chodidla, pokud nepočítám to, že se nohy pohybují tam a zpět? (Pro účely téhle úlohy považujte Zemi za kouli.)
))

[Renda]

Sajri rad bych navstivil hvezdarnu jsme blizko Ondrejov - Mnichovice - a zajimam se o tom – ze by nejaky doprovod od pracovnika nekdy vecer?

To bych se hrozně rád připojil. Popovice jsou taky blízko.

[Sajri]

Achlamarin & Renda: protoze uz je vas vic (a mozna se pridaji dalsi), pisu to jeste sem a ne do soukromych zprav. Rad vas tady provedu, ale videl bych jako nejlepsi variantu nechat tu navstevu na pozdni jaro nebo leto. Areal hvezdarny je celkem rozlehly a je tu docela dost pracovist, ja sam osobne vas ale muzu vzit v podstate jen na jedno. O vikendech jsou tu ale prohlidky pro verejnost, kde vam toho ukazi vic (a ja vas pak muzu vzit jeste k nasemu dalekohledu, k nemuz se bezne verejnost nevodi :) ), tyhle prohlidky jsou ale pouze v sezone kveten-zari.

[teista]

Milý LYNXI, to víš, volnomyšlenkář.

Nepomůže mi to pro práci se sextantem, ale v té továrně se stejně vyrábí dřevotříska.
Nečetl jsi někdy náhodou Lautremonta, nebo Dostojevského?
Ale to je spíš do Kávičky

[teista]

To Sajri, moc rád se připojím.

[windward]

Ahoj, Sajri!

Predem se omlouvam, jestli z pohledu suchozemskeho astronoma budu mluvit "tatarstinou". Prosim o nasledujici. Potreboval bych znat zdanlive souradnice Polarky ve druhem equatorialnim systemu (tj. stredni souradnice dle katalogu upravene o precesi, nutaci a obe abberace) pro 12:00 Greenwiche dne 15.11.2008 s presnosti na jednu desetinu uhlove minuty vypocitane dle nejakeho moderne pouzivaneho katalogu.

Jde mi o overeni astronavigacniho softwaru, ve kterem shledavam nejake nesrovnalosti. Avsak nejsem si jist, ze v uvedenych vypoctech mam tu spravnou rutinu.

Dekuji predem.

[Sajri]

Ahoj windwarde,
mrknu se na to, ale nedostanu se k tomu driv nez po vikendu. Navic mi bude chvilku trvat, nez se dopracuju k udajum i pro me duveryhodnym . (tatarstinou nemluvis ).
Sajri

[MartinB]

Taky bych se připojil k prohlídce, když mě sebou vezmete

[windward]

Pokud mi to vyjde casove, tak bych se rad k prohlidce pripojil take.

[Sajri]

Ahoj windwarde, prvnich par postrehu k te Polarce: nahledl jsem do ceske Hvezdarske rocenky, ktera take udava zdanlive souradnice Polarky. Bohuzel jen po 10 dnech, nicmene zmeny jsou male. Pro 16.11. 00 GMT udava rocenka: SHA = 319° 0.9', DE = 89° 18.4'. Porovnal jsem tento udaj s vystupem z online nautical almanacu (take pro 16.11.) a byl celkem prekvapen, protoze ten udava SHA = 320° 03.3', DE= 89° 17.3'. Tak velky rozdil bych teda necekal. Nedokazu ted jeste rict, co je spravne a co je spatne. Kazdopadne jsem chtel puvodne interpolovat udaje z rocenky, abych je dostal pro 15.11., jenze SHA nabyva zhruba v teto dobe lokalniho minima (pro 6.11. je 319° 1.4', pro 16.11. 319° 0.9', a pro 26.11. opet 319° 1.4'), takze interpolace z tech tri hodnot muze byt velmi zradna. Nevim, jakym zpusobem pracuje ten program ktery pouzivas, ale pokud taky neco interpoluje, muze tam taky prave okolo toho 15.11. dochazet k problemum.
Nemuzes sem (nebo nekdo kdo ho ma take) jeste napsat, kolik udava pro dane datum tisteny Nautical Almanac?
Zkusim jeste najit souradnice polarky pro standardni epochu v nejakem modernim katalogu a opravy na precesi, nutaci a aberaci spocitat sam. Jsem zvedav, co mi vyjde... .

Jeste otazecku: ze jednou z tech dvou aberaci myslis aberaci rocni je mi jasne, ale ktera ma byt ta druha? Jestli denni, tak ta je maximalne 0.32" a tudiz naprosto zanedbatelna (v rocence se s ni nepocita).

PS pro rypaly (s astronomickym vzdelanim) . Hvezdarska rocenka ve skutecnosti neuvadi SHA, ale rektascenzi (RA), ale prepocet je jednoduchy: SHA = 360° - 15*RA.

[windward]

Diky, Sajri.

To je prave ta vec, o kterou mne jde. On-line NA z www.tepece.com.br/nav ma stejnou chybu, jako navigacni program, ktery pouzivam. Oba, jak se domnivam, nikoliv interpoluji, ale delaji matematickou predikci (jak dopredu, tak i dozadu) na zaklade nejakeho zadaneho katalogu.

Hvezdarska rocenka nam, myslim, nepomuze. Stejne jako NA, vyzaduje interpolaci. Pricemz NA je na tom jeste hur, protoze udava souradnice pro Polarku pouze jendou mesicne (Polarka nepatri do zakladnich navigacnich teles ). Tak tedy, dle NA Polarka v listopadu ma 319°01´.5 a 89°18´.4.

Nic mene, jak se ukazuje, "hvezdari" a "navigatori" se shoduji na tom, ze misto Polarky by melo byt jine, nez je tomu v on-line almanachu a v navigacnim programu. Moc bych si svak pral, aby se vyloucila chyba, a to vypoctem dle katalogu. Pokud to pomuze, tak dle GC 1950 (B. Boss, General Catalogue of 33342 stars for the Epoch 1950,0) ma Polarka RA 01h48m48,5s a Dec 89°01´44´´.

PS. Ja jsem mel na mysli take i denni abberaci, protoze presne nevim, zda se s ni tisteny NA a on-line almanach pocita. Netusim, s cim se pocitaji.

Dekuji
windward

[Lachtan]

Sajri, vychází ještě hvězdářská ročenka? Kdysi, před 30, 35 lety ji prodávali na Václaváku v Akademii. Pozoruje se ještě tou hroznou příšerou s jeřábem Slunce v H-alfa nebo vše sledujete v počítači? Já vím je to už dlouho, výbornou rajskou omáčku v jídelně už asi nevaří a třešňovka cestou přes Turkovice a Lensedly je nejspíš vykácená, všude samé světlo. Snad právě proto miluju noční plavby, aby si něco v mém nitru vzpomnělo, kdy byly lépe vidět světýlka pro hlubší tmu a klid. Když všichni usnout, nechám se vtáhnout do Vesmíru a můžu si dobře pokecat s různými osobami občas do toho šplouchne vlna. Moře ovšem nesmí být Very Rough...

[Sajri]

Ahoj windwarde,
je mozne, ze online NA pouziva nejaky stary nebo nepresny katalog, a proto v nem vychazi poloha Polarky spatne. GC 1950 bych se radeji vyhnul, dnes uz existuji modernejsi katalogy pro epochu 2000. Hvezdy maji take sve vlastni pohyby (tj. pohyb primo hvezdy samotne, nikoliv jen zdanlivy pohyb diky precesi a nutaci), a pri pouziti stareho katalogu i tohle muze vnaset chybu (i kdyz ted z hlavy nevim, jak velky je vlastni pohyb Polarky). Projdu par katalogu a porovnam to.
NA nejspis s denni aberaci nepocita: jak jsem psal, tak je naprosto zanedbatelna, a predevsim ma tato aberace periodu jednoho dne a zavisi na LHA i zemepisne sirce, takze by oprava na ni pro jedno konkretni misto a jeden zvoleny okamzik nic uzitecneho neprinasela.

Lachtan: hvezdarska rocenka vychazi stale, jestli ji maji v Akademii nevim, ale urcite ji maji v prazskem planetariu, nebo na hvezdarne na Petrine. Na slunecnim oddeleni se myslim Slunce v H-alfa jeste pozoruje, ale jakou priseru k tomu pouzivaji, to nevim . A vybornou rajskou omacku v jidelne vari stale .

[Sajri]

K vypoctum z katalogu jsem se jeste nedostal, ale predhodil jsem problem jeste do formulare USNO, a ten mi pro 15.11. 12h GMT vyhodil pro Polarku: SHA = 319° 1.2', Dec=89° 18.4' (SHA primo neuvadi, ale spocital jsem ho z GHA Polarky a GHA Aries). Je to asi nejblize tomu, co udava NA pro listopad, a proklikal jsem si jejich reference a vypada to, ze jsou celkem duveryhodne (pouzivaji moderni katalogy Hipparcos a Tycho 2.0) a uz jen to, ze je to USNO, by mela byt zaruka .

[Nessie]

Já bych se taky ráda připojila k prohlídce

[Sajri]

Ahoj vsichni, dnes se mi Libor pripomel, jak to vypada s planovanou prohlidkou ondrejovske hvezdarny, a musim priznat, ze jsem to uplne pustil z hlavy, takze se timto omlouvam. Mezitim nam nastala zima, behem niz se verejnost na hvezdarne neprovazi, ale od dubna lze domluvit skupinove prohlidky ve stredu, ctvrtek, patek, a od kvetna lze prijit kdykoliv i o viknedech.
Pokusim se udrzet to v hlave a ozvat se, kdyby ne, tak se mi koncem brezna pripomente a zkusime najit nejaky termin(y) ktere budou vyhovujici pro vas.

[Boxhall]

Ja len chcem dat pripadnym zaujemcom o astronomiu a astronavigaciu jeden softik, na ktory sa na svojich strankach odkazuje aj mysacek... Stiahol som a je to dost dobra vecicka na nazorne pochopenie. ako tieto veci funguju...

stellarium

[Sajri]

stellarium

Stellarium je moc pěkné, ačkoliv jsem ho vlastně nikdy sám nepoužíval, znám ho jen z koukání přes rameno .
Ale jedno varování pro všechny uživatele jakýchkoliv astro-softwarů: tyhle softwary (vyjma těch určených speciálně pro navigaci) obvykle zobrazují souřadnice hvězd a ostatních objektů vůči počátku vztaženému k nějakému pevnému datu (označuje je jako epocha, tj. většinou někde v nastavení najdete něco jako epoch: 2000.0). To je v pořádku - v astronomii! - ale v navigaci je vždy třeba mít souřadnice vztažené k okamžité epoše, tj. k datu v němž se provádí měření. Pokud byste tedy chtěli používat souřadnice z astro-softwaru k navigaci, je třeba si na toto dát pozor, a podívat se do nastavení, zda to okamžitou epochu umožňuje. Jinak budete mít v poloze obrovskou chybu.

[Boxhall]

Sajri, ako tak sledujem to stellarium, tak ono obsahuje suradnice Dec + RA v epoche J2000 a hned podtym sa nachadzaju tie iste suradneice oznacene (of date) - co znaci k prave zvolenemu datumu.
Zaujimalo by ma ako sa urcuju tie suradnice vzhladom k "dnesnemu dnu". Predpokladam, ze ide o vypocet, kedze to vie vyratat aj tento soft, ale myslim si, ze presnejsie vysledky bude davat meranie ... Predsa len tie posuvy, rychlosti obehu zeme a pod nemusia presne sediet s tym co vyrata nejaky algoritmus. Ako sa to urcuje?

Dik za odpoved

[Sajri]

Jojo, ty druhe souradnice, to bude presne ono.
Urcuje se to vypoctem, ono tech pohybu Zeme a zemske osy neni zase tolik, a matematicky popis vsech techto pohybu existuje uz v podstate od dob Newtona.
Algoritmy v pocitacovych planetariich apod. pak uz samozrejme nepocitaji silove pusobeni Mesice, Slunce a planet na zemske teleso. Vsechny ty efekty se daji rozvest do tzv. casovych rad, kde vstupnim argumentem je cas a jeho mocnicny,
pripadne polohy planet, ale i ty se zase daji rozvest do casovych rad atd.
Tyhle rozvoje se pak pouziji v transformacnich rovnicich pro vypocet souradnic v jedne epose ze souradnic v jine.
Jen tak pro predstavu jak ty rozvoje vypadaji: ftp://tai.bipm.org/iers/conv2003/chapter5/tn32_c5.pdf (kapitola 5.5)
(vsechny ty cisla v tech tabulkach jsou parametry tech casovych rad).

Parametry tech rad jsou urcene tak, aby vysledky vypoctu co nejlepe odpovidaly pozorovanim. Cas od casu (tim myslim treba jednou za 50 let) se sice parametry aktualizuji (= Mezinarodni Astronomicka Unie rozhodne, ze je treba popis vylepsit ), ale obvykle je to jen zpresneni uz pouzivanych hodnot. Prece jen uz existuje nekolik set let mereni, ktere se predevsim v poslednich sto letech jeste vyrazne zpresnily, a dnesni modely davaji shodu s pozorovanimi se subvterinovou (myslim ted uhlove jednotky) presnosti a to na dost dlouhou dobu.

Vyhoda takovych rozvoju spociva navic v tom, ze se daji tzv. useknout, t.j. zanedbaji se vsechny male cleny od jisteho poradi dal. Vysledky se tim dostanou sice jen priblizne, ale zjednodusi a urychli se tim vypocty. Pocitacova planetaria pak obvykle pouzivaji takovehle osekane rady (a mozna ze dnes uz dokonce i neosekane, pro dnesni PC to neni problem ), ktere davaji vysledky s presnosti napr. na nekolik uhlovych vterin, coz je presnost ktera bohate staci beznym astronomum, o astronavigatorech nemluve .

Jedina vec, ktera se neda predpovedet dostatecne presne (ted mam na mysli v porovnani s ostatnimy pohyby), je samotne otaceni Zeme kolem jeji osy, protoze male nerovnomernosti v rotaci zpusobuje i pocasi, zemetreseni, ... To jsou pak ty prestupne sekundy, ktere se obcas vlozi na silvestra, aby se synchronizoval cas mereny pomoci atmovych hodin (tedy ten co pouzivame a ktery je siren radiovymi signaly) s casem ktery je dan primo rotaci Zeme. To se dela tak casto, aby rozdil mezi obema casy nikdy neprekrocil 1s.
Protoze vypocet zemepisne delky je uzce vazan na cas, a spravne bychom meli pouzivat ten "rotacni" cas, ale pouzivame ten atomovy, muze byt Zeme v okazmiku mereni pootocena temer o 1s vice, nez si "myslime" (=nez dava nas radiovy cas), a tudiz chyba v urceni zemepisne delky muze byt az 0.25 uhlovych minut).

[Boxhall]

Dik Sajri, je to pekne susto... Skusim sa cez to nejako prekusat...

Este mam jednu otazku: Zaujimalo by ma ako sa prakticky urcuje jarny bod (vernal equinox) - definicia hovori, ze je to miesto na nebeskej sfere, kde sa nachadza slnko v case jarnej rovnodennosti, alebo inak - urcuje ho priesecnik nebeskeho rovnika a ekliptiky...
Chapem to tak, ze tento bod sa casom posuva (kedysi bol niekde v oblasti suhvezdia ARIES a dnes je pri Pisces (tusim)). Ten posun je sposobney precesnym pohybom zemskej osi v case.

Den jarnej rovnodennosti nastava 21.3., lezne kazdy rok (desatrocie) to bude v inom case.

Kedze sa jenda o miesto, kde RA=0, ako astronomovia vedia urcit polohu tohoto miesta napr o tyzden? Vies co myslim? Ako viem najst v lubovolnom case miesto, kde RA=0?

[Sajri]

Zkusim nejdriv popsat, jak by se to delalo opravdu "prakticky":
Ze zname RA a Dec a casu muzeme pomoci ne prilis slozitych vzorcu sfericke trigonometrie spocitat vysku a azimut objektu pro libovolne misto na Zemi. Takze staci pouzit RA=0 Dec=0, prepocitat na Azimut a H, namirit tam dalekohled, a mame ten bod.
Do prepoctu nevstupuje primo RA, ale tzv. hodinovy uhel, ktery je definovan jako "hodinovy uhel" = "hvezdny cas" - RA.
Hvezdny cas je pak definovan jako hodinovy uhel jarniho bodu. V tomto okamziku jsme se zdanlive dostali do definice kruhem, protoze k tomu, abychom urcili kde je jarni bod, potrebujeme znat hvezdny cas, a k urceni hvezdneho casu potrebujeme vedet kde je jarni bod .
Coz ale neni problem, protoze my si polohu jarniho bodu (presneji receno pocatku souradnic RA a Dec) muzeme zvolit. To ze si zvolime zrovna prusecik ekliptiky s rovnikem neni dulezite, bude to proste nejaky bod na rovniku. A pak si "nastavime" nulu hvezdneho casu tak, aby byl hvezdny cas nula pokazde kdyz ten pocatek prochazi mistnim polednikem (=jeho hodinovy uhel je 0).
A od tohoto pocatku zmerime RA hvezd a podle vzorecku muzeme pocitat jejich Azimuty a vysky.
Jenze kdyz to budeme delat roky, desetileti, stoleti, zjistime, ze vysledky jsou porad vic a vic rozdilne oproti puvodnim. A tak znovu promerime RA hvezd a zjistime, ze se celkem vyrazne zmenily (+ i jejich deklinace). No a chytri astronomove uz davno zjistili, ze se tyhle zmeny jsou nejsnaze vysvetlitelne precesi zemske osy, takze vlastne ten pocatek se mezi hvezdami posouva a proto se taky meni jejich RA a deklinace.
Jarni bod je smysleny bod, ve skutecnosti od nej nikdo RA hvezd nemeri a nikoho v praxi nezajima, kde na obloze opravdu lezi. RA a deklinace hvezd se meri tak, ze zmerime jejich vysku nad obzorem a okamzik pruchodu meridianem z nami znameho mista, a pak pomoci vzorcu prepocitame na RA a deklinaci. Ale protoze se tyhle hodnoty s casem pozvolna meni, je jasne ze se posouva vlastne jejich pocatek - jarni bod. A protoze dnes vime velice presne, jak se kvuli precesi (a dalsim pohybum zemske osy) meni RA a deklinace hvezd, vime i jak se meni tenhle pocatek. Lze si ho predstavit jako "hvezdu", ktera ma stale RA=0 Dec=0, no ale protoze se RA a Dec ostatnich hvezd meni, je jasne ze tenhle pocatek musi putovat mezi hvezdami. A tohle putovani je neprimo vyjadreno zmenou souradnic RA a Dec hvezd, kterou umime vyjadrit prave pomoci tech silenych rad o kterych jsem psal minule.

[Boxhall]

Pozeral som si ten dokument na ftp linke a amaterovi sa to zda komplikovane, hlavne ked nepozna suvislosti a pod... Rad by som vedel (aspon priblizne princip) ako sa tie casove rady pouzivaju prakticky, ake davaju vysledky - mozno budeme mat moznost hodit o tom rec, ak vyjde to stretko u vas v ondrejove;)

Vdaka za prispevoky. Velmi ocenujem, ze mam koho sa spytat. A mam aj dojem, ze chapem ako to cele myslis...

[Sajri]

Jee ale to nemelo byt urcene jako studijni material pro amatery, jen jako ukazka tech casovych rad. At jsem hledal jak jsem hledal,
nedokazal jsem je totiz jinde na webu najit. Celkem dobrou predstavu o tom, jak se tyhle veci pocitaji, dava knizka Astronomická příručka, pod redakcí Marka Wolfa, Academia, 2002, ale obavám se že už se asi neprodává (můžu časem tajně ofotit a někam hodit .
Jeste jsem ted nasel toto, ale nejsem si jisty jestli to je pristupne volne nebo jen predplacene od nas:
http://adsabs.harvard.edu/full/1979A&A....73..282L
Toto se tedy tyka jen te precese, kazdopadne i to je spis uz jen recept na vypocet transformaci nez nejaky nazorny vyklad o co tam jde. Nazorne vyklady ale zas myslim uz clovek snadno najde na webu jako "precession" a "nutation".