Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po forumu  vnutri temy 		 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x43f4430)
Re[8]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
27.04.2009 11:47 | S. Yu. Yudin

Prodolzhenie

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab31a.gif

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab32a.gif

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab35.gif

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab36.gif


Kak chelovek, kotoryi mnogo zanimalsya obrabotkoi eksperimental'nyh dannyh, mogu skazat', chto dannye poluchilis' ochen' horoshie, a, esli by ne bylo anomalii po ekscentrisitetu v tablicah AlBattany i Toledan, to mozhno by bylo skazat', chto dazhe otlichnye dannye. I teper' po precessii u menya k tablicam net nikakih pretenzii, t.k. dolgota Solnca (Zemli) na zadannuyu datu opredelyaetsya v nih gorazdo tochnee, chem bylo ran'she i precessiya po dvum pryamym approksimiruyushim eti dannye dlya epohi daty (JD) i standartnoi epohi J2000 sostavlyaet 126,1 98,1 = 28,0 gradusov. Tot zhe samyi rezul'tat ya poluchayu i po approksimacii dannyh po perigeliyu Zemli (afelii Solnca) 94,2 66,2 = 28,0. A vot u dannyh JPL i N'yukoma ne vse tak horosho, hotya po dolgote Solnca ih dannye sovpadayut s moimi (zelenaya liniya JPL dlya J2000 i sinyaya liniya N'yukom dlya JD). No vot po perigeliyu Zemli u nih poluchaetsya 96,57 68,7 = 27,87, chto lish' na 0,06 gradusa prevyshaet Lunno-Solnechnuyu precessiyu, t.e. ne dotyagivaet do summarnoi precessii 0,13 gradusa. A, chto kasaetsya rezkogo otlichiya ekscentrisiteta ekscentra v tablicah Al' Battani i v ih kopii, t.e. Toledskih tablicah, ot dannyh vseh ostal'nyh tablic, to tut nikakoi oshibki v moih vychisleniyah net, t.k. ya proveril, chto deistvitel'no u Ptolemeya ispol'zovano znachenie ekscentrisiteta ekscentra 0,04167, a u Al' Battani 0,03465, chto dlya primerno takogo zhe zakona izmeneniya dolgoty Solnca ot vremeni nablyudeniya budet sootvetstvovat' ekscentrisitetu ellipsa 0,020835 i 0,017325 sootvetstvenno, chto ya i poluchil.


Iz etih zhe dannyh vidno, chto v tablicah Almagest i Handy dolgota afeliya Solnca ne menyaetsya so vremenem i po etomu ispol'zovat' ih mozhno tol'ko dlya goda ih sozdaniya. To zhe samoe otnositsya i k ekscentrisitetu orbity Zemli, no uzhe ko vsem tablicam, t.k. vo vseh nih ekscentrisitet so vremenem ne menyaetsya. A to, chto dannye po uglu naklona i po uglu voshodyashego uzla poluchilis' prosto ideal'nye i sovpali s dannymi JPL, nikogo ne dolzhno udivlyat', t.k. ono tak i dolzhno bylo byt' pri perevode dannyh iz tekushei ekliptiki, v standartnuyu epohu J2000. Ved' vo vseh tablicah ispol'zuetsya ekliptika daty, kogda ugol naklona orbity Zemli po opredeleniyu raven nulyu, a ugla voshodyashego uzla ne mozhet byt' v principe i poyavlyayutsya oni tol'ko pri perevode dannyh v standartnuyu epohu J2000. Po etomu, razbros dannyh po etim parametram otrazhaet uzhe, navernoe, ne stol'ko vliyanie drugih parametrov orbit na optimizaciyu etih parametrov, skol'ko statisticheskie oshibki raboty moei programmy obrabotki dannyh ili moyu nebrezhnost' pri optimizacii parametrov, kogda ya eto delal v ruchnom rezhime.


I seichas ya postaralsya oshibki svyazannye s chelovecheskim faktorom umen'shit', primeniv avtomaticheskuyu optimizaciyu parametrov orbit, t.k. pri ruchnoi optimizacii, kogda ya, glyadya na grafiki, postroennye dlya kazhdogo optimiziruemogo parametra po poluchennomu uravneniyu regressii (pri ostal'nyh parametrah na nulevyh urovnyah), vruchnuyu podgonyal kazhdyi parametr, oshibki byli neizbezhny. A pri avtomaticheskoi optimizacii v programme beretsya pervaya proizvodnaya ot poluchennogo uravneniya regressii po pyati optimiziruemym parametram, a potom reshayutsya analiticheski poluchennye pyat' lineinyh algebraicheskih uravnenii. A bolee tshatel'nyi vybor intervalov var'irovaniya i primenenie ne tol'ko pochti D-optimal'nogo plana Boksa dlya mnogofaktornogo planirovaniya po 5 faktoram (42 eksperimenta v plane), kotoryi ya ispol'zoval ran'she, no i ortogonal'nogo kompozicionnogo plana (43 eksperimenta v plane) pozvolilo optimizirovat' i ugol voshodyashego uzla Solnca (Zemli). A vot optimizirovat' razmer bol'shoi poluosi orbity Zemli (Solnca) po dannym opticheskih nablyudenii za Solncem iz fokusa ellipsa nel'zya po opredeleniyu i poka ya ispol'zuyu vo vseh eksperimentah sovremennoe znachenie razmera bol'shoi poluosi.


V obshem, dopolnitel'nye issledovaniya po utochneniyu daty sozdaniya tablic pri predpolozhitel'nom meste sozdaniya tablic (hotya ya pri etom uchityval tol'ko geograficheskuyu dolgotu dlya privedeniya dannyh k Grinvichskomu vremeni i ne uchityval parallaks i refrakciyu) pozvolili mne znachitel'no utochnit' datu, dlya kotoroi sleduet ispol'zovat' eti tablicy. A krome etogo ya oznakomilsya s istoriei sozdaniya etih tablic i s otzyvami specialistov po nekotorym iz nih i seichas dayu uzhe bolee tochnye dannye po tablicam, kotorye ya ispol'zoval. Privozhu nazvanie, god izdaniya, imya avtora s ukazaniem ego vremeni zhizni i mesto publikacii ili mesto, dlya kotorogo eti tablicy sostavleny, a tam gde ya ne mogu opredelit' tochno eti dannye, ya stavlyu vopros.

Almagest 132-147 god, Klavdii Ptolemei (87- 165?), okolo Aleksandrii (Egipet).
V svoei rabote Ptolemei ispol'zoval raboty ne tol'ko grecheskih uchenyh Aratusa, Evdoksa, Arhimeda, Kalippa i osobenno Gipparha s ego epiciklami i obshirnymi dannymi nablyudenii, no i raboty egipetskih i vavilonskih astronomov. Kak, ukazyvaetsya v literaturnyh istochnikah, bystree vsego Ptolemei znachenie apogeya Solnca ne opredelyal sam i prosto vzyal ego po dannym Gipparha, t.k. schital, chto apogei ne smeshaetsya, a eto budet ne 147 g. n.e., a 150 g. do n.e. Krome togo, mnogie astronomy, posle Laplasa, pishut o tom, chto Ptolemei opredelil teoreticheskuyu dolgotu Solnca s oshibkoi v 1 gradus. Moment osennego ravnodenstviya, ustanovlennyi Ptolemeem v 14 chas 25 sentyabrya 132 g. tochno sootvetstvuet prinyatoi Ptolemeem (oshibochnoi) prodolzhitel'nosti tropicheskogo goda (esli otschityvat' ot momenta osennego ravnodenstviya, naidennogo Gipparhom v 146 g. do n.e.) i, sledovatel'no, ego tablicy nado ispol'zovat' dlya 60 goda. Po etomu, ya schitayu, chto bolee nadezhno budet ispol'zovat' tablicy Ptolemeya dlya opredeleniya parametrov orbit planet dlya nulevogo goda, a ne dlya 147 g. Voobshe-to, nulevogo goda v kalendare net, t.k., kogda Dionisii Malyi (500-556, Italiya) predlozhil vesti schet godov ne ot 29 avgusta 284 g. vozvedeniya na prestol Diokletiana, a ot Rozhdestva Hristova, t.e. novoi ery ili Goda Gospoda (Anno Domjnj), to on prosto, kak i vse evropeicy, togda, ne znal nulei i po etomu u nego posle pervogo goda n.e. srazu idet pervyi god do n.e., no dlya astronomicheskih vychislenii takoi god vsegda ispol'zuetsya (prosto v programmah perescheta uchityvayut istoricheskuyu nelepost').


Handy 500-700?, indiiskie astronomy?, g. Arina? seichas g. Udzhain (Indiya).
Eto bolee pozdnyaya versiya tablic Ptolemeya sdelannyh (sudya po nazvaniyu) v Indii, kuda Al'magest popal v 4-5 veke vmeste s uchenymi, kotorye pokinuli Aleksandriyu posle razrusheniya ee nauchnogo centra v 391 g. I bystree vsego, eto prosto perevod tablic Ptolemeya, a poluchennye po nim dannye dlya 0, 300 i 500 godov podtverzhdayut etot vyvod, t.k., poluchennye po nim dannye, polnost'yu sovpadayut s dannymi Almagest. Po etomu, v dal'neishem ispol'zovat' eti tablicy ya ne budu.


AlKhwarizmi 824 god, Muhammad Ibn Mussa Al' Horezmi (780-850?), Bagdad? (Irak) ili Kordova? (Ispaniya). Al' Horezmi v svoei rabote ispol'zoval ne tol'ko Al'magest, no i trudy indiiskih astronomov, t.k. sam perevodil na arabskii yazyk nekotorye ih raboty, po etomu primenyal i desyaterichnuyu sistemu schisleniya indiicev, gde vvel cifru nol', i ih sinusy i tangensy, vmesto shestidesyaterichnoi sistemy Ptolemeya s ego tablicei hord. Hotya, Al' Horezmi rabotal v Bagdade, no on ispol'zoval mnogo trudov indiiskih astronomov, po etomu za nulevoi meridian im prinyaty koordinaty goroda Arina seichas g. Udzhain v shtate Madh'ya-Pradesh (Indiya) i, sledovatel'no, vremya v ego tablicah sootvetstvuet etomu meridianu, hotya pozzhe Al' Horezmi za nulevoi meridian stal prinimat', kak i Ptolemei, Kanarskie ostrova. A, chto kasaetsya daty sozdaniya tablic, to, 824 god eto god napisaniya ego traktata o kalendaryah, no eto edinstvennaya data, kotoraya prostavlena odnoznachno v ego rabotah. Vot tol'ko, eti tablicy ne yavlyayutsya original'noi versiei ego tablic, t.k. original'naya versiya ne sohranilas'. Bolee togo, izvestno, chto u nego afelii Solnca byl 77,92 gradusa, a po tablicam dlya 800 goda poluchaetsya 81,07, chto ochen' podozritel'no. Ved' do togo, kak Al' Biruni zanyalsya voprosom o smeshenie afeliya Solnca, schitalos', chto on ne smeshaetsya. I on v svoem issledovanie privodit dannye razlichnyh avtorov (okolo desyati) ot 81 do 84 gradusov dlya 833-1017 godov, no ne upominaet pri etom Al' Horezmi i ego 77,92 gradusa. Takim obrazom, v ispol'zuemyh mnoyu tablicah dolgota afeliya poluchaetsya vrode kak uzhe s precessiei ot 622 goda, chto kak-to ne ochen' obychno (hotya sam termin //obychno// ne ochen' primenim dlya tablic Al' Horezmi, t.k. eto tol'ko vtorye samostoyatel'nye tablicy posle tablic Ptolemeya). A, krome togo, v etih tablicah ispol'zuetsya dlya precessii teoriya Sabita ibn Kurry (826-901), no tablicy Al' Horezmi dolzhny byli byt' sozdany do togo, kak kura, sudya po date rozhdeniya, smog by vyrasti, chtoby sozdat' svoyu teoriyu, chto eshe bol'she zaputyvaet etot vopros. Mogu eshe dobavit', chto na latyn' astronomicheskie tablicy, osnovy trigonometrii i Algebru Al' Horezmi pereveli tol'ko v 12 veke, a sami tablicy v 1007 godu pererabotal dlya Evropy Madzhriti, kotoryi, kak pishut, tol'ko privel ih k poludnyu meridiana Kordovy. V obshem, zadacha datirovki etih tablic i opredeleniya mesta, dlya kotorogo oni dolzhny primenyat'sya, ochen' slozhnaya, no nadeyus', chto avtory razlichnyh versii tablic Al' Horezmi ne sil'no podkorrektirovali ego dannye po parametram orbit i eto ostalis' imenno tablicy Al' Horezmi, a, sudya po poluchennym mnoyu dannym, navernoe, vse zhe nado ispol'zovat' eti tablicy dlya 800 g.


AlBattany 910 god, Muhammad Al' Battani (858-929), Rakka seichas Haleb (Siriya).
Eti tablicy polnost'yu baziruyutsya na tablicah Ptolemeya, no Al' Battani sushestvenno utochnil parametry kinematicheskoi modeli Ptolemeya, po etomu, ego tablicy, kak i tablicy Al' Horezmi, otlichalis' bolee vysokoi tochnost'yu, chem tablicy Ptolemeya. Pri etom on ne tol'ko razrabotal tablicu kotangensov, no i nachal primenyat' trigonometriyu na sfere, po etomu ego schitayut odnim iz osnovatelei trigonometrii. A, posle perevoda ego rabot na latinskii yazyk, a pozzhe na ispanskii, on stal samym izvestnym v Evrope islamskim uchenym. Kak izvestno, ego tablicy sushestvovali v dvuh variantah i, bystree vsego, u nas bolee pozdnyaya versiya, no, kak pishut, eti varianty malo chem otlichayutsya. A, kak pishet Nallino, na segodnyashnii den' sohranilsya tol'ko odin ekzemplyar tablic na arabskom yazyke i bystree vsego on byl napisan v 1100 godu. No, kak pokazyvayut poluchennye mnoyu dannye, parametry orbit v etih tablicah vse zhe bol'she sootvetstvuyut 900 godu, t.e. primernomu godu sozdaniya original'noi versii.


Toledan 1080 god, Ibragim Az Zarkali (1029-1087), Toledo (Ispaniya).
Eto evropeiskaya kopiya tablic Al' Battani, kotorye, kak i mnogie drugie nauchnye raboty popali v Evropu cherez arabskuyu Ispaniyu, kotoraya togda vhodila v Kordovskii halifat, t.e. byla chast'yu islamskoi imperii (chislennost' naseleniya v stolice halifata Kordove byla okolo 500 tys. chelovek, v Bagdade 1500 tys. chel, a v Parizhe 100 tys. chel.). I, hotya v 1085 g. Toledo byl zavoevan korolyami Kastilii, on eshe dolgo ostavalsya centrom nauchnoi mysli v Evrope. No pervymi evropeiskimi tablicami byli, vse-taki, tablicy Al' Horezmi (s uchetom i vyderzhkami iz tablic Al' Battani), pereschitannymi Maslama ibn Ahmadom dlya meridiana Kordovy. Pri etom, v Toledskih tablicah, prosmatrivaetsya i vliyanie drugih arabskih tablic, naprimer, po vychisleniyu precessii, t.k. Al' Battani otrical dlya precessii teoriyu Sabita ibn Kurry, kotoraya ispol'zovana v Toledskih tablicah. Ya dumayu, chto, navernoe, k 1080 g. eti tablicy i mozhno otnesti, no, sudya po poluchennym mnoyu po etim tablicam parametram orbity Zemli dlya 800 i 1080 godov, izmeneniya, vnesennye v original'nye tablicy Al' Battani ne poshli na pol'zu etim tablicam i rezul'taty po etim tablicam dlya lyubogo goda poluchayutsya huzhe, chem po tablicam Al' Battani, hotya i blizki k nim. V dal'neishem ispol'zovat' eti tablicy ya ne budu.


Alfonso 1252 god, pod rukovodstvom korolya Kastilii Al'fonsa H, Toledo (Ispaniya).
Tablicy sostavleny kollektivom avtorov, vo glave kotoryh stoyal Isaak ben Said. Eti Al'fonsiiskie (Al'fonsovy) tablicy byli pervymi evropeiskimi tablicami, hotya osnovyvalis' na tablicah Ptolemeya i Toledskih tablicah az-Zarkali, i byli privedeny k pervomu godu pravleniya Al'fonso X. Kak izvestno, original'naya versiya etih tablic sohranilas' v Parizhe tol'ko chastichno i, po etomu, eto kakaya-to bolee pozdnyaya ih kopiya, kotoraya vozmozhno i privedena k bolee pozdnemu vremeni, no, sudya po poluchennym mnoyu parametram orbity Zemli dlya 1200 i dlya 1300 godov, ya schitayu, chto dannye etoi tablicy bol'she sootvetstvuyut 1200 godu.


Prutenic 1551 god, E. Reingol'd (-), Nyurnberg?
Eto pervye geliocentricheskie tablicy posle publikacii v 1543 godu Kopernikom svoei teorii, no vypolnennye takzhe kak i tablicy Ptolemeya, s differentami i epiciklami i otpechatany v 1551 g. v Tubingene. Navernoe, ih mozhno primenit' k 1540 godu, no, kak ya pisal ranee, iz-za mnozhestva oshibok eti tablicy dayut ochen' ne stabil'nye rezul'taty, po etomu ispol'zovat' ih ya ne budu (vernee tehnicheski ne mogu).


Rudolphino 1627 god, Kepler (1571-1630), Uranienborg (Daniya).
Tablicy nachal sostavlyat' T. Brage, posle togo kak perebralsya v 1599 godu iz svoei, ostavsheisya bez finansirovaniya, observatorii Uranienborg na ostrove Ven okolo Kopengagena k korolyu Rudol'fu 2 v stolicu Rimskoi imperii Pragu. Zatem eti tablicy, posle otkrytiya svoih zakonov, dodelyval ego uchenik Kepler. T.k. tablicy baziruyutsya na astronomicheskih nablyudeniyah T. Brage, to razumnee ih primenyat' dlya 1600 g.


Streete 1665 god, Strit (-), London
Wing 1668 god, Ving (1619- 1668?), London
T.k. tablicy i Strita i Vinga sostavleny primerno v odno i tozhe vremya i pri etom oni ispol'zovali primerno odni i te zhe dannye nablyudenii, dlya opredeleniya parametrov orbit planet v svoih tablicah, to chisto po tehnicheskim prichinam, chtoby tochki ne slivalis' na grafike, raznesem ih nemnogo po vremeni. Dlya tablic Strita primem 1620 god, a dlya tablic Vinga 1640 god.


Kak vidim, s tablicami ot Ptolemeya (original'naya versiya ne sohranilas') do Al'fonsovyh vklyuchitel'no est' nekotoraya neopredelennost', kak po avtorstvu etih tablic ili, skazhem tak, stepeni redaktirovaniya ih v bolee pozdnee vremya drugimi astronomami, tak i po nekotorym astronomicheskim postoyannym, ispol'zovannym v nih, no budem nadeyat'sya, chto perepischiki, perevodchiki i modernizatory etih tablic vnosili ne ochen' bol'shie izmeneniya v nih, i to vremya, dlya, kotorogo ya rekomenduyu ih ispol'zovat', dast hotya by orientirovochnye znacheniya parametrov orbit planet dlya etogo vremeni. A, chtoby poluchit' bolee dostovernye dannye po parametram orbity Zemli, konechno zhe, nado bylo by obrabotat' dannye opticheskih nablyudenii observatorii za poslednie neskol'ko stoletii, no, kak ya pisal ranee, imenno etih to dannyh ya i ne mogu nigde naiti, chto ochen' stranno. Ved', kak pisal N.T. Rouzver, uzhe u N'yukoma za period s 1750 po 1895 gody v rasporyazhenie bylo bolee 40000 nablyudenii Solnca, 5000 nablyudenii Merkuriya, 12000 Venery i 4000 Marsa. A ved' vse ostal'nye planety nablyudalis' imenno s poverhnosti Zemli i, po etomu, ot parametrov orbity Zemli budut ochen' sil'no zaviset' i poluchennye parametry orbit drugih planet. V obshem, ya nadeyus', chto mne vse-taki udastsya naiti dannye nablyudenii za Solncem, a poka ya poprobuyu opredelit' parametry orbit planet po opticheskim nablyudeniyam razlichnyh observatorii s nizheprivedennymi predvaritel'nymi parametrami orbity Zemli dlya epohi J2000, gde Lae= 149597870,691 km, a sekG=31557600 sekund v godu.

Rae(3) = 1.00000261 + 0.00000562 * dT: R0sr(I) = Rae(I) * Lae
Eks0(3) = 0.01671123 - 0.00020944 * dT ' otlichaetsya ot JPL
Betta0(3) = - 0.00001531 - 0.01294668 * dT
AlfaL0(3) = 100.46457166 + 35999.37244981 * dT
AlfaP0 (3) = 102.93768193 + 0.4419 * dT ' otlichaetsya ot JPL
AlfaU0(3) = 354.887 - 0.024 * dT
W0sr(3) = 35999.37245 / 100 / sekG


S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.




Forumy >> Astronomiya i Internet
Spisok  /  Derevo
Zagolovki  /  Annotacii  /  Tekst
Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya