Class: When::Ephemeris::Coords

Inherits:
Object
  • Object
show all
Includes:
When::Ephemeris
Defined in:
lib/when_exe/ephemeris.rb

Overview

天体の座標

Constant Summary

Constants included from When::Ephemeris

AU, AcS, BCENT, C0, CIRCLE, COS, COSL, COSLT, COST, DAY, DEG, EPOCH1800, EPOCH1900, EPOCH1975, EPOCH2000, FARAWAY, JCENT, JYEAR, Jupiter, LIN, Mars, Mercury, Neptune, PSEC, Pluto, SIN, SINL, SINLT, SINT, Saturn, Uranus, Venus

Class Method Summary collapse

Instance Method Summary collapse

Methods included from When::Ephemeris

_adjust, _rot, _to_p2, _to_p3, _to_r3, acos, asin, cosc, cosd, delta_e, delta_p, julian_century_from_2000, julian_year_from_1975, obl, polynomial, root, sinc, sind, tanc, tand, trigonometric

Constructor Details

#initialize(x, y, z, options = { :system=>:rectangular }) ⇒ Coords #initialize(phi, theta, radius, c, options = {}) ⇒ Coords

Note:

c - 周回数(デフォルト - phi から生成) z軸の周りを何週して現在の位置にあるかを保持する

オブジェクトの生成

Overloads:

  • #initialize(x, y, z, options = { :system=>:rectangular }) ⇒ Coords

    引数パターン 1

    Parameters:

    • x (Numeric) —

      x 座標

    • y (Numeric) —

      y 座標

    • z (Numeric) —

      z 座標

    • options (Hash) (defaults to: { :system=>:rectangular }) —

      { :system=>:rectangular }

  • #initialize(phi, theta, radius, c, options = {}) ⇒ Coords

    Parameters:

    • phi (Numeric) —

      経度 / CIRCLE

    • theta (Numeric) —

      緯度 / CIRCLE

    • radius (Numeric) —

      距離

    • c (Numeric) —

      周回数

    • options (Hash) (defaults to: {}) —

      { :system=>:rectangular以外 }



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744
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 729

def initialize(*args)
  @options = args[-1].kind_of?(Hash) ? args.pop.dup : {}
  if @options[:system] == :rectangular
    @x, @y, @z, @c = args
    @x  ||= 0.0  # X座標
    @y  ||= 0.0  # Y座標
    @z  ||= 0.0  # Z座標
  else
    @phi, @theta, @radius, @c = args
    @phi    ||=  0.0  # 経度
    @theta  ||=  0.0  # 緯度
    @radius ||=  1.0  # 距離
    @c      ||=  @phi # 周期番号
    @phi     -= (@phi - @c).round
  end
end

Class Method Details

.rectangular(x, y, z, c = nil) ⇒ When::Ephemeris::Coords

オブジェクトの生成

Parameters:

  • x (Numeric) —

    x 座標

  • y (Numeric) —

    y 座標

  • z (Numeric) —

    z 座標

  • c (Numeric) (defaults to: nil) —

    周回数(デフォルト - phi から生成)

    極座標との1対1対応を保証するため、z軸の周りを何週して 現在の位置にあるかを保持する

Returns:



377
378
379
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 377

def rectangular(x, y, z, c=nil)
  Coords.new(x, y, z, c, {:system=>:rectangular})
end

Instance Method Details

#+(other) ⇒ When::Ephemeris::Coords

加法

Parameters:

Returns:

Raises:

  • (TypeError) 


467
468
469
470
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 467

def +(other)
  raise TypeError, 'operand should be When::Ephemeris::Coords' unless other.kind_of?(Coords)
  self.class.rectangular(x+other.x, y+other.y, z+other.z, c+other.c)
end

#-(other) ⇒ When::Ephemeris::Coords

減法

Parameters:

Returns:

Raises:

  • (TypeError) 


478
479
480
481
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 478

def -(other)
  raise TypeError, 'operand should be When::Ephemeris::Coords' unless other.kind_of?(Coords)
  self.class.rectangular(x-other.x, y-other.y, z-other.z, c-other.c)
end

#-@ ⇒ When::Ephemeris::Coords

点対称の反転

Returns:



487
488
489
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 487

def -@
  self.class.polar(phi+0.5, -theta, radius, c)
end

#[](z) ⇒ Numeric

要素参照

Parameters:

  • z (String, Symbol) —

    要素名('x', 'y', 'z', 'phi', 'theta', 'r', 'c', :x, :y, :z, :phi, :theta, :r, :c)

Returns:



457
458
459
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 457

def [](z)
  send(z.to_sym)
end

#c ⇒ Numeric

周回数

Returns:



449
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 449

def c  ; @c  || polar[3] ; end

#cos_pes(planet) ⇒ Numeric

地球から見た惑星と太陽の視距離の余弦 - cosine of angle Planet - Earth - Sun

Parameters:

Returns:



686
687
688
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 686

def cos_pes(planet)
  spherical_law_of_cosines(self - planet)
end

#cos_spe(planet) ⇒ Numeric

惑星から見た太陽と地球の視距離の余弦(惑星の満ち具合) - cosine of angle Sun - Planet - Earth

Parameters:

Returns:



696
697
698
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 696

def cos_spe(planet)
  planet.spherical_law_of_cosines(planet - self)
end

#luminosity_spe(planet) ⇒ Numeric

惑星の明るさ - luminosity used cosine of angle Sun - Planet - Earth

Parameters:

Returns:



706
707
708
709
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 706

def luminosity_spe(planet)
  difference = planet - self
  (planet.spherical_law_of_cosines(difference) + 1) / ( 2 * planet.radius * planet.radius * difference.radius * difference.radius)
end

#nutation(c) ⇒ When::Ephemeris::Coords

章動

Parameters:

  • c (Numeric) —

    2000年からの経過世紀

Returns:



532
533
534
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 532

def nutation(c)
  rotate_z(delta_p(c)).rotate_x(delta_e(c))
end

#parallax(t, loc) ⇒ When::Ephemeris::Coords

地心視差 (黄道座標) / 地心位置 -> 測心位置(観測地中心位置)

Parameters:

Returns:



581
582
583
584
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 581

def parallax(t, loc)
  return self if loc.alt==When::Coordinates::Spatial::Center
  self - loc.coords_diff(t)
end

#phi ⇒ Numeric

経度 / CIRCLE

Returns:



431
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 431

def phi ; @phi || polar[0] ; end

#polar ⇒ Array<Numeric>

極座標

Returns:

  • (Array<Numeric>) —

    ( phi, theta, radius, c )

    phi - 経度 / CIRCLE
    theta - 緯度 / CIRCLE
    radius - 距離
    c - 周回数 


420
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422
423
424
425
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 420

def polar
  @phi, @theta, @radius = _to_p3(@x, @y, @z) unless @radius
  @c ||=  @phi
  @phi -= (@phi - @c).round
  return [@phi, @theta, @radius, @c]
end

#precession(dt, t0) ⇒ When::Ephemeris::Coords

歳差

Parameters:

  • dt (Numeric) —

    分点からの経過時間 / ベッセル世紀

  • t0 (Numeric) —

    分点 / ベッセル世紀

Returns:



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571
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 544

def precession(dt, t0)
  return self if (theta.abs>=0.25)

  b0 = dt / (360 * 3600.0)
  b1 = [+0.302, +0.018]
  b2 = [+0.791, +0.001]
  b3 = [-0.462, -0.042]

  b1.unshift(2304.250 + 1.396 * t0)
  b2.unshift(polynomial(dt, b1))
  b3.unshift(2004.682 - 0.853 * t0)

  z0 = b0 * b2[0]
  zt = b0 * polynomial(dt, b2)
  th = b0 * polynomial(dt, b3)

  a  = phi + z0
  b  = th / 2
  cA = cosc(a)
  sA = sinc(a)
  tB = tanc(b)
  q  = sinc(th)*(tanc(theta) + tB*cA)

  dRA = atan2(q*sA, 1-q*cA) / CIRCLE
  dDC = atan2(tB*(cA-sA*tanc(dRA/2)), 1) / CIRCLE

  self.class.polar(phi + dRA + z0 + zt, theta + 2*dDC, radius, @c)
end

#r_to_h(t, loc) ⇒ When::Ephemeris::Coords

赤道座標 -> 地平座標

Parameters:

Returns:



659
660
661
662
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 659

def r_to_h(t, loc)
  rotate_z(-loc.local_sidereal_time(t) / 24).
  rotate_y(loc.lat / (360.0*loc.degree) - 0.25)
end

#r_to_rh(t, loc) ⇒ When::Ephemeris::Coords

赤道座標 -> 赤道座標

Parameters:

Returns:



635
636
637
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 635

def r_to_rh(t, loc)
  rotate_z(-loc.local_sidereal_time(t) / 24)
end

#r_to_y(t, loc = nil) ⇒ When::Ephemeris::Coords

赤道座標 -> 黄道座標

Parameters:

Returns:



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606
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 594

def r_to_y(t, loc=nil)
  t   = +t
  loc = loc.datum unless loc.kind_of?(Datum)
  n   = loc.axis_of_rotation(t) if loc
  if (n)
    c = rotate_z(+0.25 - n.radius).
        rotate_y(+0.25 - n.theta).
        rotate_z(+n.phi)
  else
    c = self
  end
  return c.rotate_x(-obl(julian_century_from_2000(t)))
end

#radius ⇒ Numeric

距離

Returns:



443
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 443

def radius ; @radius || polar[2] ; end

#rectangular ⇒ Array<Numeric>

直交座標

Returns:

  • (Array<Numeric>) —

    ( x, y, z )

    x - x 座標
    y - y 座標
    z - z 座標 


389
390
391
392
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 389

def rectangular
  @x, @y, @z = _to_r3(@phi, @theta, @radius) unless @z
  return [@x, @y, @z]
end

#rh_to_h(t, loc) ⇒ When::Ephemeris::Coords

赤道座標 -> 地平座標

Parameters:

Returns:



647
648
649
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 647

def rh_to_h(t, loc)
  rotate_y(loc.lat / (360.0*loc.degree) - 0.25)
end

#rotate_x(t) ⇒ When::Ephemeris::Coords

X 軸を軸とする回転

Parameters:

  • t (Numeric) —

    回転角 / CIRCLE

Returns:



497
498
499
500
501
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 497

def rotate_x(t)
  cos = cosc(t)
  sin = sinc(t)
  self.class.rectangular(x, y*cos-z*sin, y*sin+z*cos, c)
end

#rotate_y(t) ⇒ When::Ephemeris::Coords

Y 軸を軸とする回転

Parameters:

  • t (Numeric) —

    回転角 / CIRCLE

Returns:



509
510
511
512
513
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 509

def rotate_y(t)
  cos = cosc(t)
  sin = sinc(t)
  self.class.rectangular(z*sin+x*cos, y, z*cos-x*sin, c)
end

#rotate_z(t) ⇒ When::Ephemeris::Coords

Z 軸を軸とする回転

Parameters:

  • t (Numeric) —

    回転角 / CIRCLE

Returns:



521
522
523
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 521

def rotate_z(t)
  self.class.polar(phi+t, theta, radius, c+t)
end

#spherical_law_of_cosines(other) ⇒ Numeric Also known as: cos_esp

球面の余弦 spherical law of cosines

Parameters:

Returns:



670
671
672
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 670

def spherical_law_of_cosines(other)
  sinc(theta)*sinc(other.theta) + cosc(theta)*cosc(other.theta)*cosc(phi-other.phi)
end

#theta ⇒ Numeric

緯度 / CIRCLE

Returns:



437
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 437

def theta ; @theta || polar[1] ; end

#x ⇒ Numeric

x 座標

Returns:



398
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 398

def x ; @x || rectangular[0] ; end

#y ⇒ Numeric

y 座標

Returns:



404
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 404

def y ; @y || rectangular[1] ; end

#y_to_r(t, loc = nil) ⇒ When::Ephemeris::Coords

黄道座標 -> 赤道座標

Parameters:

Returns:



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620
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622
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624
625
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 616

def y_to_r(t, loc=nil)
  t   = +t
  c   = rotate_x(+obl(julian_century_from_2000(t)))
  loc = loc.datum unless loc.kind_of?(Datum)
  n   = loc.axis_of_rotation(t) if loc
  return c unless n
  c.rotate_z(-n.phi).
    rotate_y(-0.25 + n.theta).
    rotate_z(-0.25 + n.radius)
end

#z ⇒ Numeric

z 座標

Returns:



410
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 410

def z ; @z || rectangular[2] ; end