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, P0B, P0L, P0P, P0dB, P0dL, P1B, P1L, P1R, P2B, P2L, P2Q, P2dL, P3L, P3Q, P4B, P4L, P4Q, P4dL, P5B, P5L, P5Q, P5dL, P5l, P5n, P5r, P5t, P6B, P6L, P6Q, P6dL, P6l, P6n, P6r, P6t, P7B, P7L, P7R, P8B, P8L, P8R, P9B, P9L, P9R, 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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# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 724

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:



372
373
374
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 372

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) 


462
463
464
465
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 462

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) 


473
474
475
476
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 473

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:



482
483
484
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 482

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:



452
453
454
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 452

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

#c ⇒ Numeric

周回数

Returns:



444
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 444

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:



681
682
683
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 681

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:



691
692
693
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 691

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:



701
702
703
704
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 701

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:



527
528
529
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 527

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:



576
577
578
579
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 576

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:



426
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 426

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 


415
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417
418
419
420
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 415

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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564
565
566
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 539

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:



654
655
656
657
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 654

def r_to_h(t, loc)
  rotate_z(-loc.local_sidereal_time(t) / 24).
  rotate_y(loc.lat / (360.0*When::Coordinates::Spatial::DEGREE) - 0.25)
end

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

赤道座標 -> 赤道座標

Parameters:

Returns:



630
631
632
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 630

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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598
599
600
601
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 589

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:



438
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 438

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 


384
385
386
387
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 384

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:



642
643
644
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 642

def rh_to_h(t, loc)
  rotate_y(loc.lat / (360.0*When::Coordinates::Spatial::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:



492
493
494
495
496
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 492

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:



504
505
506
507
508
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 504

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:



516
517
518
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 516

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:



665
666
667
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 665

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:



432
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 432

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

#x ⇒ Numeric

x 座標

Returns:



393
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 393

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

#y ⇒ Numeric

y 座標

Returns:



399
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 399

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:



611
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614
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617
618
619
620
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 611

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:



405
 
# File 'lib/when_exe/ephemeris.rb', line 405

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