太阳位置计算
一、低精度计算:
当计算精度要求为0.01度,计算太阳位置时可假设地球运动是一个纯椭圆,也就说忽略月球及行星摄动,计算表达如下。
设JD是儒略日数,可以用第7章表述的方法计算。T为J2000起算的儒略世纪数:
T = (JD-2451545.0)/36525
计算时要保留足够的小数位数,5位小数是不够的(除非所需的太阳黄经的精度要求不高),注意,T表达为儒略世纪数,所以T误差0.00001相当于0.37日。
接下来,
太阳几何平黄经:Lo = 280°.46645 + 36000°.76983*T + 0°.0003032*T^2 (Date平分点起算)
太阳平近点角: M = 357°.52910 + 35999°.05030*T - 0°.0001559*T^2 -0°.00000048*T^3
地球轨道离心率: e = 0.016708617 - 0.000042037*T - 0.0000001236*T^2
太阳中间方程:C = +(1°.914600 - 0°.004817*T -0°.000014*T*T) * sin(M)+(0°.019993 - 0°.000101*T) * sin(2M)+ 0°.000290*sin(3M)
那么,太阳的真黄经是:Θ = Lo + C
真近点角是: v = M + C
日地距离的单位是"天文单位",距离表达为:R = 1.000001018 (1-e^2) / (1+e*cos(v)) ……24.5式
式中的分子部分的值变化十分缓慢。它的值是:
0.9997190 1800年
0.9997204 1900年
0.9997218 2000年
0.9997232 2100年
太阳黄经Θ可由上述的方法算出,它是Date黄道分点坐标中的真几何黄经,需通过计算地心坐标星体位置也可算出。
要取得Date黄道坐标中太阳的视黄经λ,还应对Θ进行章动修正及光行差修正。如果精度要求不高,可用下式修正:
Ω = 125°.04 - 1934°.136*T
λ = Θ - 0°.00569 -0°.00478*sin(Ω)
某此时候,我们需要把太阳黄经转到J2000坐标中,在1900-2100年范围内可利用下式进行: Θ2000 = Θ - 0°.01397*(year-2000)
如果还想取得更高的转换精度(优于0.01度),那么你可以使用第25章的方法进行坐标旋转。
Date黄道坐标中的太阳黄纬不超过1".2,如果对精度要求不是很高,可以置0。因此,太阳的地心赤经α及赤纬δ可以用下式(24.6式,24.7式)计算,式中ε是黄赤交角(由21章的21.2式计算)。
tanα = cosεsinΘ / cosΘ ……24.6式
sinδ = sinεsinΘ ……24.7式
如果要想得到太阳的视赤经及赤纬,以上二式中的Θ应换为λ,ε应加上修正量:
+0.00256*cos(Ω)
[译者注]:实际上就是对Θ补上黄经章动及光行差,ε补上交角章动后再转到赤道坐标中。也可在赤道坐标中补章动及光行差,但公式不同。
公式24.6当然可以转为:tan(α) = cos(ε)*tan(Θ),接下来,我们要注意α与Θ应在同一象限。然而,如果你使用计算机语中有ATN2函数(C语言是atan2),那最好保持24.6式不变,这样就可直接利用ATN2函数算出α,即:α = ATN2( cos(ε)*sin(Θ),cos(Θ) )
用以上内容也可以验证楼主引用的公式是否正确