Что такое эфемериды солнца

Эфемериды EPM

Эфемериды EPM (Ephemeris of Planets and Moon) включают высокоточные орбиты планет Солнечной системы, Солнца, Луны, трёх крупнейших астероидов (Церера, Паллада, Веста) и четырёх транснептуновых объектов (Эрида, Макемаке, Хаумея, Седна). Кроме того, в EPM включена эфемерида физической либрации Луны и разность динамического и земного времени TT-TDB.

Эфемериды EPM охватывают интервал времени более 400 лет (1787-2214).

Последняя версия EPM — EPM2017. Вместе с ней выпущена «долгая» версия EPM2017H, аналогичная EPM2017, но покрывающая интервал времени более 13100 лет (10107 BC – AD 3036).

Детальное опиcание различных версий эфемерид EPM (англ.): EPM2017, EPM2015, EPM2011/m, EPM2008, EPM2004.

Динамическая модель

Динамическая модель эфемерид EPM основана на параметризованной постньютоновской метрике N тел для ОТО в барицентрической системе координат (BCRS) и шкале времени TDB.

Эфемериды EPM построены в соответствии с резолюцией B2 XXVIII ГА МАС, в которой значение астрономической единицы было зафиксировано в системе СИ на значении, равном 149597870700 м, и гравитационная постоянная Солнца причислена к параметрам, определяемым из наблюдений.

Динамическая модель планетной части EPM включает:

Взаимные возмущения планет, Солнца и Луны;
возмущения от 301 большого астероида и 30 наибольших ТНО;
возмущения от кольца остальных меньших астероидов с оцениваемой массой;
возмущения от кольца других, меньших ТНО с оцениваемой массой;
релятивистские возмущения;
возмущения от динамического сжатия Солнца.

Включение 30 больших и очень далеких ТНО в совместное интегрирование вызывает значительное изменение положения барицентра Солнечной системы, так что барицентрические положения Солнца и всех других тел изменяются также, но относительные координаты тел (гелиоцентрические, геоцентрические) остаются теми же самыми. Таким образом, только сравнение относительных координат показывает реальные различия между EPM и эфемеридами других производителей (DE или INPOP). Кроме того, разница земного и динамического времени TT-TDB зависит от координат и масс всех тел, включенных в соответствующие эфемериды. Как следствие, TT-TDB для EPM отличается от TT-TDB в DE430 линейным членом около 15 нс в столетие, в основном, возникающим благодаря 30 наибольшим ТНО.

При улучшении планетной части эфемерид EPM определяется около 270 параметров:

орбитальные элементы планет и 18 спутников внешних планет;
значение гелиоцентрической гравитационной постоянной;
отношение масс Земли и Луны;
три угла ориентации планетных эфемерид относительно системы ICRF2;
параметры вращения Марса и топографии планет;
массы 31 астероида и средние плотности для трех таксономических классов (C, S, M) астероидов, массы астероидного кольца и кольца ТНО;
времена запаздываний в солнечной короне (параметры модели короны определялись для каждого солнечного соединения);
эффекты фазы для внешних планет (для Плутона это отличие динамического барицентра Плутон-Харон от центра света этой системы).

EPM ориентируются в систему ICRF2 с точностью лучшей, чем 0.2 mas (3σ) включением в общее решение РСДБ-изменений КА на фоне квазаров ICRF2.

Массы 13 астероидов (из 301), имеющих спутники, известны, также как массы Vesta and Eros, которые были исследованы КА. Эти массы зафиксированы в EPM. Массы ТНО взяты из различных источников. Массы планет (за исключением Земли) соответствуют массам планет в эфемеридах DE, полученным разными авторами по данным КА около планет и оптическим наблюдениям с Земли естественных спутников этих планет.

Опыт показал, что включение астероидного и ТНО колец в динамическую модель немного увеличивает оценку для гелиоцентрической гравитационной постоянной так, что значение этой величины GM_Sun в EPM несколько больше, чем в DE.

В EPM реализована модель орбитально-вращательного движения Луны, основанная на уравнениях, использованных для построения лунной части эфемерид JPL DE430 совокупно с современными астрономическими, геодинамическими и селенодинамическими моделями. Луна рассматривается как эластичное тело, имеющее вращающееся жидкое ядро.

Следующие уравнения включены в настоящую модель:

возмущения орбиты Луны в гравитационном поле Земли;
вращательный момент благодаря гравитационному потенциалу Луны;
возмущения орбиты Луны благодаря лунным и солнечным приливам на Земле;
искажение (дисторция) фигуры Луны в результате ее вращения и земной гравитации;
вращательный момент, возникающий в результате взаимодействия лунной коры и жидкого ядра.

Параметры лунной и планетной частей EPM согласованы между собой.

Реализация

Эфемериды EPM вычисляются с помощью 8-й версии программного комплекса ERA. ERA включает в себя собственный язык для астрономических задач СЛОН. ERA-8 основана на программной платформе Racket и использует SQLite для обслуживания табличных данных. Большинство численных алгоритмов ERA-8 реализовано на языке C.

Доступ к EPM

В онлайн-режиме

Интерактивная служба расчёта эфемерид, разработанная в ЛЭА ИПА РАН, предоставляет доступ к различным эфемеридам, включая EPM, с возможностью получения эфемеридных таблиц в различных единицах изменения и системах координат.

В офлайн-режиме

Файлы, содержащие эфемеридные данные в виде разложений по многочленам Чебышёва на равновеликих интервалах времени в барицентрической системе координат (барицентр Солнечной системы, кроме орбиты Луны, которая дана в геоцентрической системе координат), доступны на FTP-сервере ИПА РАН в нескольких форматах. Новым пользователям рекомендуется использовать эфемериды EPM в форматах семейства SPICE. Следующие программные библиотеки могут быть использованы чтения файлов SPICE:

Библиотека libephaccess и основанное на ней приложение командной строки ephcalculator , разработанные в ИПА РАН., созданная в ИПА РАН. Библиотека и приложение реализованы на языке C и доступны в репозитории кода ИПА РАН. Предоставляется обёртка библиотеки для программ на языке Python.
CALCEPH – программная библиотека, созданная в Институте небесной механики и вычисления эфемерид (IMCCE), осуществляет чтение файлов EPM и других эфемерид в нескольких форматах, включая SPICE. Библиотека предоставляет C-интерфейс, а также интерфейс для программ на Fortran 77 и 2003 и обёртку для языка Python.
Библиотека SPICE, созданная в Отделе навигационных и вспомогательных возможностей Лаборатории реактивного движения NASA (NAIF JPL), обладает богатыми возможностями для решения различных астрономических задач, включая доступ к эфемеридам. Интерфейсы библиотеки предоставлены для языков C, Fortran, MATLAB и IDL.

Подробное описание различных способов программного доступа к эфемеридам EPM находится в руководстве пользователя (англ.).

Источник

Эфемериды

Эфемери́да, в астрономии — таблица предвычисленных небесных координат Солнца, Луны, планет и других астрономических объектов на последовательные моменты времени, например, на полночь каждых суток. Звёздные эфемериды — таблицы видимых положений звёзд в зависимости от влияния прецессии, аберрации, нутации.

Важнейшие астрономические ежегодники с эфемеридами: « Berliner Astronomisches Jahrbuch », « Nautical Almanao », « Connaissance des Temps », « American Ephemeris ».

Эфемериды, в частности, используются для определения координат наблюдателя (см. мореходная астрономия). Также эфемеридами называются координаты искусственных спутников Земли, используемых для навигации, например в системе , ГЛОНАСС,

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Эфемериды» в других словарях:

ЭФЕМЕРИДЫ — (греч., от epi в течение, и mera день). 1) дневники, астрономические таблицы; 2) род бабочек. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭФЕМЕРИДЫ 1) астрономические ежегодники; 2) поденковые, сем.… … Словарь иностранных слов русского языка

ЭФЕМЕРИДЫ — вычисленные на каждый день положения небесных светил. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Эфемериды (астрономические) сборники таблиц заранее вычисленных координат небесных … Морской словарь

ЭФЕМЕРИДЫ — (в астрономии) координаты небесных светил и другие переменные астрономические величины, вычисленные для ряда последовательных моментов времени и сведенные в таблицы … Большой Энциклопедический словарь

ЭФЕМЕРИДЫ — ЭФЕМЕРИДЫ, астрономические таблицы, содержащие рассчитанные положения небесных тел, например, планеты или кометы, в заданных интервалах. То же название носят ежегодные издания дополнений к этим таблицам, содержащих сведения о затмениях Солнца и… … Научно-технический энциклопедический словарь

эфемериды — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN ephemeris … Справочник технического переводчика

эфемериды — Таблицы, содержащие заранее вычисленные значения положения небесных светил на выбранные даты и моменты суток … Словарь по географии

ЭФЕМЕРИДЫ — Альманах с координатами основных тел Солнечной системы на каждый день года: долгота, широта, склонение и другие сведения. Астрономические эфемериды дают координаты в гелиоцентрической системе, астрологические в геоцентрической. Впервые эфемериды… … Астрологическая энциклопедия

эфемериды — (астр.), координаты небесных светил и другие переменные астрономические величины, вычисленные для ряда последовательных моментов времени и сведённые в таблицы. * * * ЭФЕМЕРИДЫ ЭФЕМЕРИДЫ (в астрономии), координаты небесных светил и другие… … Энциклопедический словарь

Эфемериды — (от греч. ephemeris, род. падеж ephemerídos книжка для ежедневных записей, дневник) таблицы, сборники таблиц, содержащие значения переменных астрономических величин, предвычисленные для ряда последовательных моментов времени. Чаще… … Большая советская энциклопедия

Эфемериды — мн. Астрономические таблицы, указывающие положение небесных тел на определённые дни месяца и года. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Источник

Эфемериды бортовые и точные

Друзья, в прошлой статье мы говорили о поправках, и, как уже выяснили, в поправках содержится информация об уходе часов, влиянии ионосферы, а самое главное – эфемеридная информация по доступным спутниковым системам!

Поэтому сегодня предлагаем чуть углубиться в теорию и рассмотреть подробнее информацию об эфемеридах.

Что же такое эфемериды?

Это параметры орбиты и ухода часов конкретного спутника, позволяющие определить его местоположение в зависимости от времени.

А, как известно, от точности положения спутника зависит точность определения координат наземных пунктов с помощью ГНСС технологий.

Ниже приведен пример состава эфемерид по спутниковой системе GPS с расшифровкой данных. Посмотреть подробнее можно здесь.

Date — базовая дата (UTC)
t — время от базовой даты (сек.)
e — эксцентриситет
i — наклонение (град.)
dΩ/dt — скорость изменения восходящего узла орбиты Ω(град./сек.)
A — большая полуось (км.)
LΩ — долгота восходящего узла (град. ) на 00ч.00мин.00сек. базовой даты
ω — аргумент перигея (град.)
m — средняя аномалия (град.)
af0 — поправка к бортовым часам (сек.)
af1 — скорость изменения af0 (сек./сек.)

Раз в сутки на каждый спутник загружается эфемеридная информация для коррекции параметров его орбиты с наземной станции контроля. Эти данные являются предрассчитанными, т.е. прогнозируемыми на текущие сутки по данным предыдущих наблюдений. Затем, уже со спутника эти эфемериды транслируются на пользовательский приемник в составе Навигационного Сообщения (НС) в режиме реального времени и называются «Бортовые эфемериды» (Broadcast)или «Переданные». Точность переданных эфемерид порядка 1-3 м, чего вполне достаточно для большинства работ, т.к. при длине Базовой линии (БЛ) до 100 км позволяет получить координаты сантиметровой точности.

Другое дело «Точные эфемериды». Они основаны на результатах реальных наблюдений за спутником и последующей постобработки данных, в связи с чем их точность гораздо выше – 0,05-0,2 м, но получить их можно только спустя некоторое время.

Существует несколько сервисов, предоставляющих точные эфемериды пользователям на безвозмездной основе, например:

На сайтах этих сервисов представлено несколько вариантов точных эфемерид для скачивания:

Ultra-rapid — ультрабыстрые
Rapid — быстрые
Final — точные

Как видно из таблицы ниже быстрые эфемериды (Rapid) можно скачать уже на следующий день, а финальные (Final), с максимальной точностью, будут доступны только спустя 2 недели после измерений:

Точные эфемериды используются обычно при постобработке. Большинство программ позволяет загрузить параметры орбит прямо из интерфейса, либо вручную импортировать файл эфемерид в формате .SP3. Главное, при настройке проекта в параметрах обработки указать, что мы хотим использовать точные эфемериды, а не бортовые.

Как уже было сказано, для большинства работ точности бортовых эфемерид предостаточно, так когда же Вам могут пригодиться точные эфемериды? Вообще-то, только в одном случае – если Базовая линия оказалась более 70 км, а постобработка с бортовыми эфемеридами дает только плавающее решение. В этом случае точные эфемериды могут помочь и «вытянуть» решение до Фиксированного, так как Бортовые эфемериды — это экстраполяция, они не учитывают все возможные изменения, а только прогнозируют их. Точные эфемериды — это собранная реальная информация, прошедшая обработку!

Кстати, именно на принципе предрассчитанных поправок в эфемериды строится весьма перспективный метод измерений PPP (Precise Point Positioning), о котором мы расскажем в следующих статьях.

Источник

Таблица эфемерид – зачем она нужна

Таблицы эфемерид, их назначение, а также описание четырех видов эфемерид

Что такое Эфемерида

Когда вы вычисляете орбиту небесного тела или просто желаете наблюдать искомый объект в точно “предсказанном” месте небосклона, совершенно не обязательно полагаться только на зоркий глаз и память.

Вместо этого обычно рассматриваются разности между наблюдаемыми положениями этого тела и положениями, вычисленными согласно какой-нибудь теории движения. Подойдут и справочники с готовыми данными, самым известным из которых является, конечно же, таблица эфемерид.

Эфемерида представляет собой таблицу вычисленных положений небесного тела, аргументом которой является время. С некоторой неточностью этот термин можно применить к любому ряду заранее вычисленных положений. При вычислении точной эфемериды необходимо учитывать аберрацию так же, как она влияет на наблюдения, чтобы сделать наблюдения непосредственно сравнимыми с эфемеридой. При этом для наблюдений различных классов необходимо применять различные методы.

Довольно наглядный пример короткой таблицы эфемерид (март 1999 г.). Стоит немного вникнуть в пугающие с первого взгляда столбики и цифры, и окажется, что в эфемеридах нет ничего страшного.

Виды эфемерид и их различия

Геометрическая эфемерида

Геометрическая эфемерида дает фактическое положение тела в указанные моменты времени. Истинные геометрические положения тела наблюдать невозможно, а, следовательно, геометрическая эфемерида непригодна для какой-либо точной работы. Такая эфемерида применяется главным образом в тех случаях, когда стремятся лишь к небольшой степени точности, например когда единственной целью является разыскание небесного тела.

Эфемерида видимых положений

Эфемериду видимых положений можно получить, прибавляя планетную аберрацию к геометрической эфемериде. Положения, наблюдаемые при помощи меридианного круга, являются видимыми положениями. Следовательно, эфемериды Солнца, Луны и больших планет обычно дают видимые положения. Такие явления, как затмения Солнца или спутников Юпитера, зависят от видимых положений участвующих в них тел, а поэтому эфемериды видимых мест полезны также и здесь.

Астрометрическая эфемерида

Наблюденные положения, получаемые сравнением положений объекта с каталожными местами звезд, расположенных в непосредственной близости, не являются ни геометрическими, ни видимыми положениями этого объекта, а принадлежат к некоторому промежуточному классу и могут быть названы астрометрическими положениями или астрометрической эфемеридой.

Они свободны от главных членов звездной аберрации, т. е. от суточной аберрации и главного члена годичной аберрации, однако они отягощены влиянием барицентрического движения наблюденного объекта за промежуток времени, в течение которого свет распространяется от этого объекта до наблюдателя, и эллиптическим членом годичной аберрации.

Поэтому астрометрическая эфемерида может быть получена введением в моменты времени, к которым относятся гелиоцентрические положения объекта (которыми можно заменить барицентрические положения, допуская погрешность, не превышающую 0″,01), поправок за световой промежуток, применяя последовательные приближения способом, описанным в разд. 3, и вычитая затем результаты, полученные по формуле, из геоцентрической эфемериды.

Можно также сначала вычислить видимое положение, а затем вычесть главный член годичной аберрации. Этот последний способ не совсем строг, если для учета планетной аберрации применяются сокращенные формулы, но часто оказывается достаточным.

Астрографическая эфемерида

Четвертый тип эфемерид, называемый астрографической эфемеридой, применяется довольно широко. Эта эфемерида вычисляется легче, чем астрометрическая эфемерида, от которой она отличается только эллиптическим членом годичной аберрации.

Прежде чем сравнивать ее с фотографическими наблюдениями, необходимо либо придать к наблюденному положению поправки, вычисленные по формуле, либо вычесть их из эфемеридных положений.

Источник