サンの位置、時間の方程式:間違って27日

私は、米国海軍天文台の太陽の位置を計算するためのアルゴリズムのように、使用されているすべての数字が正しく識別されている簡単な方法で書くことで、通常の人々もそれを理解することができます。

しかし、どういうわけか、時間の方程式は27日遅れる。多分ここの誰かが何が間違っているのか分かりますか?

テスト走行:

1) Failure:
test_equation_of_time(TestSolarCalculations):
Expected 2011-10-01 10:23:00 UTC, not 2011-10-28 10:59:31 UTC.

2) Failure:
test_suns_declination(TestSolarCalculations):
Expected -3.18, not -3.2087920449753007.

新しいアルゴリズム:

# Constants for J2000.0/1 Jan 2000 12:00Z:
#
EPOCHS_JULIAN_DATE = 2451545
ANOMALISTIC_YEAR_IN_DAYS = 365.259636
TROPICAL_YEAR_IN_DAYS = 365.2421897
SUNS_MEAN_ANOMALY_AT_EPOCH = degrees_to_radians 357.5291
SUNS_MEAN_LONGITUDE_AT_EPOCH = degrees_to_radians 280.459
SUNS_GEODETIC_PRECESSION = degrees_to_radians 1.915
EARTHS_ORBITAL_ECCENTRICITY = 0.020
EARTHS_ADJUSTED_AVERAGE_RADIUS_IN_AU = 1.00014
EARTHS_APPROXIMATE_ATMOSPHERIC_REFRACTION = degrees_to_radians 0.01671
EARTHS_ECLIPTIC_MEAN_OBLIQUITY = degrees_to_radians 23.439
EARTHS_ECLIPTIC_OBLIQUITY_CHANGE_RATE = degrees_to_radians 0.00000036

def days_from_epoch
  @todays_julian_date - EPOCHS_JULIAN_DATE
end

def suns_daily_mean_anomaly_change_rate
  degrees_to_radians(360/ANOMALISTIC_YEAR_IN_DAYS)
end

def suns_mean_anomaly
  SUNS_MEAN_ANOMALY_AT_EPOCH + suns_daily_mean_anomaly_change_rate * days_from_epoch
end

def suns_daily_mean_longitude_change_rate
  degrees_to_radians(360/TROPICAL_YEAR_IN_DAYS)
end

def suns_mean_longitude
  SUNS_MEAN_LONGITUDE_AT_EPOCH + suns_daily_mean_longitude_change_rate * days_from_epoch
end

def suns_apparent_ecliptic_longitude
  suns_mean_longitude + SUNS_GEODETIC_PRECESSION * sin(suns_mean_anomaly) + EARTHS_ORBITAL_ECCENTRICITY * sin(2 * suns_mean_anomaly)
end

def suns_distance_from_earth_in_au
  EARTHS_ADJUSTED_AVERAGE_RADIUS_IN_AU - EARTHS_APPROXIMATE_ATMOSPHERIC_REFRACTION * cos(suns_mean_anomaly) - (EARTHS_APPROXIMATE_ATMOSPHERIC_REFRACTION ^ 2/2) * cos(2 * suns_mean_anomaly)
end

def earths_ecliptic_mean_obliquity
  EARTHS_ECLIPTIC_MEAN_OBLIQUITY - EARTHS_ECLIPTIC_OBLIQUITY_CHANGE_RATE * days_from_epoch
end

def suns_right_ascension
  atan2(cos(suns_apparent_ecliptic_longitude) * sin(suns_apparent_ecliptic_longitude), cos(suns_apparent_ecliptic_longitude))/15
end

# Time.utc(Time.now.year) => 2011-01-01 00:00:00 UTC
#
def equation_of_time
  Time.utc(Time.now.year) + (radians_to_degrees(suns_mean_longitude)/15 - suns_right_ascension) * 60 * 60 * 24
end

def suns_declination
  radians_to_degrees(asin(sin(earths_ecliptic_mean_obliquity) * sin(suns_apparent_ecliptic_longitude)))
end

ありがとう!

マット

1
あなたは古いコードを投稿できますか、それは(私は推測して)動作しますか?
追加された 著者 Beta,
@ ja72:Rubyのようです。
追加された 著者 Mechanical snail,
使用する言語にタグを付け、 codereview.stackexchange.com への移行を検討してください。
追加された 著者 ja72,
@ ja72 codereviewは作業コード用ですか?
追加された 著者 AakashM,
私はあなたのコードが何とか混じっていると思います:地球の偏心の価値は0.01671です(Wikipedia参照)。大気屈折のためにこの値を正確に使用し、度からラジアンに変換しています。それはナンセンスです。
追加された 著者 Curd,
@ ja72:これは本当にRubyの質問ではありません。
追加された 著者 Molvær,

3 答え

私のコードのいくつか。

# From angles.rb:
# eccentricity of elliptical Earth orbit around Sun # Horner calculation method def eccentricity_Earth( ta = A2000 ) ta = check_jct_zero( ta ) # 0.016708617 - ta[ 0 ] * ( 0.000042037 + ta[ 0 ] * 0.0000001235 ) [-0.0000001235, -0.000042037, 0.016708617].inject(0.0) {|p, a| p * ta[0] + a} end alias_method :eccentricity_earth_orbit, :eccentricity_Earth

From: Equation of Time ruby gem

どこで使われているの?

# From angles.rb:
# equation of centre # added to mean anomaly to get true anomaly. def center( ta = A2000) ta = check_jct_zero( ta ) sine_1M = sin( 1.0 * deg_to_rad( @ma ) ) sine_2M = sin( 2.0 * deg_to_rad( @ma ) ) sine_3M = sin( 3.0 * deg_to_rad( @ma ) ) sine_4M = sin( 4.0 * deg_to_rad( @ma ) ) sine_5M = sin( 5.0 * deg_to_rad( @ma ) ) e = eccentricity_Earth( ta ) rad_to_deg( sine_1M * ( 2.0 * e - e**3/4.0 + 5/96.0 * e**5 ) + sine_2M * ( 5/4.0 * e**2 - 11/24.0 * e**4 ) + sine_3M * ( 13/12.0 * e**3 - 43/64.0 * e**5 ) + sine_4M * 103/96.0 * e**4 + sine_5M * 1097/960.0 * e**5 ) # sine_1M *( 1.914602 - ta[ 0 ] * ( 0.004817 + ta[ 0 ] * 0.000014 )) + # sine_2M *( 0.019993 - ta[ 0 ] * 0.000101 ) + # sine_3M * 0.000289 end alias_method :equation_of_center, :center
1
追加された

ここに:

def suns_apparent_ecliptic_longitude
  suns_mean_longitude 
  + SUNS_GEODETIC_PRECESSION * sin(suns_mean_anomaly) 
  + EARTHS_ORBITAL_ECCENTRICITY * sin(2 * suns_mean_anomaly)
end

あなたは混合ユニットです。 SUNS_GEODETIC_PRECESSION のように suns_mean_longitude はラジアンです(したがって第2項も同様です)。 EARTHS_ORBITAL_ECCENTRICITY0.020 strong>度]を選択します。

さらに:

EARTHS_APPROXIMATE_ATMOSPHERIC_REFRACTION = degrees_to_radians 0.01671

すべきである

EARTHS_APPROXIMATE_ATMOSPHERIC_REFRACTION = 0.01671

これは距離を決定する数式で使用されているので、私は思う。

さらに、

def suns_right_ascension
  atan2(cos(suns_apparent_ecliptic_longitude) * sin(suns_apparent_ecliptic_longitude), cos(suns_apparent_ecliptic_longitude))/15
end

私は、この atan2 関数が返す単位をチェックしていません。確かにそれは度であり、15で割って意味をなさなければなりませんか?

他にも問題があるかもしれません。これらは私が見ることができるものだけです。

1
追加された
正しい! ruby-doc.org/core-1.9.3/Math.html#method-c-atan2戻り値の範囲がPI値として表現されるときは、それらがラジアンであることを確認してください。 y0 = sine_al_Sun(ta)* cosine_to_Earth(ta)alはsuns_apparent_ecliptic_longitudeであり、真の斜度は経度ではありません。それは、天空の極に対する地球の傾きの角度です。 180.0 + rad_to_deg(atan2(-y0、-cosine_al_Sun(ta)))戻り値を適切な範囲に保つのに役立ちます。男が言ったように、リンゴとオレンジを混ぜないでください。 deg rad
追加された 著者 Douglas G. Allen,

May be it is an issue with the precision of ruby floating point numbers, not an issue with your program's logic? I haven't used ruby, but it seems there are some issues in ruby floating point operations exists according to thisposts. Issue with precision of ruby math operations

投稿によると、浮動小数点演算にはBigDecimalクラスを使う必要があるかもしれません。私は実際にあなたのプログラムを通過しなかった、これはちょうど推測です。

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追加された