Тема: OrbSearch - приложение для расчета и уточнения элементов орбит астероидов

[andyp]

Я собираюсь попробовать создать программу OrbSearch для расчета и уточнения элементов орбит астероидов.
Основная задача данного приложения - расчет как можно более точных элементов орбиты
на основе большого числа наблюдений, точность должна быть не хуже, чем у OrbFit.
Кроме того, данное приложение должно быть проще по использованию по сравнению
с OrbFit и свободно от ошибок, содержащихся в OrbFit.

Предполагается, что OrbSearch будет написан на C++ с использованием наработок,
которые были созданы в процессе работы над LinOccult.
Результаты работы OrbSearch должны быть тесно интегрированы с LinOccult.
OrbSearch будет создан на платформе UNIX (Linux) с возможностью портирования на другие платформы.
Лицензия GPL GNU Open Source.

Программа будет содержать два основных модуля расчета - определения достоверных
наблюдений из множества доступных и модуля уточнений элементов орбиты по этим наблюдениям.

Однако, соревноваться с OrbFit - задача на порядок сложнее, чем соревнование с
написанной на коленке WinOccult. Поэтому скорее всего, будет необходима разнообразная
помощь от максимально возможного числа людей. Если это реально, я начну разработку
более конкретного плана действий.

Андрей Плеханов

[ctac]

 Буду рад подсказать или чем-то помочь

 Стас

[andyp]

Вот есть задача разобрать как работают некоторые процедуры
перевода времени
UT1 -- TDT -- TAI -- UTC
в OrbFit.

[Игорь Измайлов]

Я думаю, что наблюдения должны фильтроваться по следующему принципу

1) Улучшаем орбиту по всем доступным наблюдениям.
2) Определяем максимальную невязку.
3) Если эта невязка больше некоторого порога, то исключаем это наблюдение (не все наблюдения, которые больше порога, а только одно наблюдение).
4) Снова, улучшаем орбиту и переходим к п.2.

В общем, это достаточно стандартная процедура фильтрации наблюдений.

[andyp]

Я думаю, что наблюдения должны фильтроваться по следующему принципу

1) Улучшаем орбиту по всем доступным наблюдениям.
2) Определяем максимальную невязку.
3) Если эта невязка больше некоторого порога, то исключаем это наблюдение (не все наблюдения, которые больше порога, а только одно наблюдение).
4) Снова, улучшаем орбиту и переходим к п.2.

В общем, это достаточно стандартная процедура фильтрации наблюдений.

Да, это стандартный метод.
Но он не всегда подходит.

Тут проблема в том, что прежде чем улучшать орбиту, надо ее вычислить.
А для вычисления надо выбрать три наблюдения (какие ?) из множества доступных.

У меня немного другая идея - попробовать определить несколько орбит
по различным комбинациям трех наблюдений и из всех доступных нам наблюдений выбрать те,
которые попали на большее число этих орбит.

[ctac]

Вот есть задача разобрать как работают некоторые процедуры
перевода времени
UT1 -- TDT -- TAI -- UTC
в OrbFit.

А надо определить именно как в этом программном продукте это реализуется или вообще решить эту задачу переходов? Если просто второе, то я могу подойти к Жарову - он ведет курс Сфеерической астрономии 1-му курсу астр. отд. физ-фака МГУ, и сейчас выпустил новый учебник. Он точно ответит на этот вопрос

[andyp]

Надо сделать как правильно.
Проблема в том, что до 1972 года время наблюдений
определялось в UT1, а после в UTC.
Надо эти времена переводить в ET(TDT).
Как это делается для UTC я знаю, а для UT1 нет.
Я даже не знаю в чем отличие UT1 и UTC.

[ctac]

Надо сделать как правильно.
Проблема в том, что до 1972 года время наблюдений
определялось в UT1, а после в UTC.
Надо эти времена переводить в ET(TDT).
Как это делается для UTC я знаю, а для UT1 нет.
Я даже не знаю в чем отличие UT1 и UTC.

 Хорошо. Я этот вопрос задам в ГАИШе

[Алексей Лосюк]

Я даже не знаю в чем отличие UT1 и UTC.

Только сегодня случайно наткнулся на вопрос Андрея.

Прикрепляю отсканированную страницу из Астрономического Ежегодника на 1984 год. Там приводится определение UT1 и UTC.

Значения разности UT1-UTC имеются на сайте The International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS): http://www.iers.org/ . Например, на страничке http://www.iers.org/MainDisp.csl?pid=36-9 собраны ссылки на таблицы, содержащие значения этих разностей. Возможно, где-нибудь в недрах этого сайта имеется и формула, аппроксимирующая изменение разности UT1-UTC со временем.

[Lupus]

Эх, жалко тему забросили... А программа-то была бы весьма полезна... 

[OMI]

Кто там дела обстоят с данным проектом?

Программу ещё не сделали?

А то у меня есть интерес к данному вопросу, в части алгоритмов.

[andyp]

Основной каркас программы создан.
Реализован модуль вычисления предварительной
орбиты по трем точкам.
Результат совпадает с OrbFit.

[andyp]

Выложил первую версию программы - OrbSearch 1.0.0 Beta.
Исходники можно найти на моей страничке:

http://andyplekhanov.narod.ru

и на

http://sourceforge.net/projects/orbsearch

Начальная орбита вычисляется с помощью метода Гаусса по трем наблюдениям,
а затем уточняется с помощью нахождения минимума функции отклонения Simplex методом.
В отличии от известных программ упор делается на статистическую обработку и вычисление
неопределености обриты путем вычисления нескольких вариантов.

В программе используются библиотеки из LinOccult и GNU scientific library.

Вот несколько сравнений результатов с OrbFit:

Астероид 49:

OrbSearch (best fitted):

  Epoch (y m d)             2008/05/25.25 (54611.25)
  Semi-major axis (a)         3.09061843 AU
  Eccentricity (e)            0.23131746
  Inclination (i)             3.18124886 deg
  Long. of ascending node   286.13984314 deg
  Argument of perihelion    110.03371310 deg
  Mean anomaly (M)        240.29977619 deg

OrbFit:

        Semimajor axis     =   3.09061933737767E+00 AU
        Eccentricity       =   0.231307001433158
        Inclination        =   3.1814838945372 deg
        Long. of node      = 286.1301224096144 deg
        Arg. of pericenter = 110.0438989194008 deg
        Mean anomaly       = 240.3045776164618 deg
        Epoch of elements  : MJD   54611.28400000 TDT (May 25, 2008,  6.816000
h)

Астероид 165:

OrbSearch (best fitted):

  Epoch (y m d)             2008/05/20.00 (54606.00)
  Semi-major axis (a)         3.12572643 AU
  Eccentricity (e)            0.08338424
  Inclination (i)            11.23946034 deg
  Long. of ascending node   302.65132928 deg
  Argument of perihelion    350.83658219 deg
  Mean anomaly (M)        308.39276761 deg

OrbFit:

        Semimajor axis     =   3.12571555818036E+00 AU
        Eccentricity       =   0.083388649509875
        Inclination        =  11.2393034099170 deg
        Long. of node      = 302.6507359851024 deg
        Arg. of pericenter = 350.8433943595194 deg
        Mean anomaly       = 308.4035998068666 deg
        Epoch of elements  : MJD   54606.09000000 TDT (May 20, 2008,  2.160000
h)

[Lupus]

OrbSearch портирована и под Windows. Подробности ТУТ. Тестирование приветствуется.

[Lupus]

Для расчёта орбит конкретных астероидов нужны файлы с данными их наблюдений. Но...

The .obs files, in the format specified by the Minor Planets Center, are currently available from the MPC Extended Computer Service at http://cfa-www.harvard.edu/iau/services/WebCSAccess.html. However, note that at present this is a service reserved to paying customers.

Буржуины проклятые...  Закрывают доступ к научной информации, а потом деньгу сшибают... Это что ж -- чтобы получить эти данные, надо теперь региться к ним за деньги?!