pyEphem - 计算非地球卫星的位置

Question

我正在尝试获取不绕地球运行的卫星的地球距离和赤经（相对于我在地球上的观察点），但 pyEphem 没有返回与其他太阳体相同的属性。

以木卫三（木星最大的卫星）为例：

import math, ephem

Observer = ephem.city('London')
Observer.date = '2013-04-23'
Observer.pressure, Observer.elevation = 0, 100

moonGanymede = ephem.Ganymede(Observer)

print math.cos(moonGanymede.ra) # right ascension
print moonGanymede.earth_distance * ephem.meters_per_au # distance

我收到此错误：

AttributeError: 'Ganymede' object has no attribute 'earth_distance'

ra 属性存在，但它是相对于我的Observer 还是相对于 Jupiter？

似乎是相对于Observer，因为如果我改变位置，值也会改变。

我已阅读the documentation 并且我知道这些属性不是为卫星定义的，但我不知道如何计算与地球相关的这些属性，因为月球体的其他定义属性：

在行星卫星上，也设置：

月球相对于行星的位置（以行星半径测量）

x — offset +east or –west
y — offset +south or –north
z — offset +front or –behind

在做：

print moonGanymede.x, moonGanymede.y, moonGanymede.z

输出：

-14.8928060532 1.52614057064 -0.37974858284

由于木星的平均半径为 69173 公里，这些值转换为：

moonGanymede.x = 1030200 kilometers (west)
moonGanymede.y = 105570 kilometers (south)
moonGanymede.z = 26268 kilometers (behind)

鉴于我知道木星相对于Observer 的距离和赤经，我如何计算moonGanymede 的距离和赤经（也相对于Observer）?

我正在使用 pyEphem 3.7.5.1（使用 Python 2.7）。

Answer 1

只是一些想法；您可能需要执行两个步骤。

1. 获取卫星相对于母行星的位置
2. 获取行星相对于观察者的位置
3. 三角函数计算；获取卫星相对于观察者的位置。

您已经完成了 1，并且可以轻松完成 2。将所有值转换为 x、y、z，然后再添加回 angular。或者我确定您/ephym 可以直接为您执行此操作。

HTH

Answer 2

我仍在试图弄清楚（如果有人发现了什么，请告诉我），但如果我这样做了，似乎：

sqrt((-14.8928060532)^2 + (1.52614057064)^2 + (-0.37974858284)^2) = 14.9756130481

我将始终得到一个始终在距轨道中心的最小/最大距离 (14.95 - 14.99) 范围内的值。

因为这是在轨道中心半径中指定的，所以我需要将它乘以 69173 * 1000 以获得 SI 单位：

14.9756130481 * 69173 * 1000 = 1.0359080813762213 * 10^9 meters

由于 pyEphem 与 A​​U 处理距离：

print (1.0359080813762213 * 10**9) / ephem.meters_per_au # 0.00692461785302

同时，地球与木星的距离为5.79160547256AU。

现在，要获得距离，我应该根据z 坐标的符号加减：

5.79160547256 - 0.00692461785302 = 5.78468085470698 AU

今天（现在）运行相同的代码返回 6.03799937821，这似乎非常接近 WolframAlpha 目前返回的 6.031 的值，它不匹配 100% 但也许可以由一些不同的底层星历库或数据源来解释。不确定...

Answer 3

看起来赤经、赤纬、方位角等计算正确：

In [31]: g = ephem.Ganymede(Observer)

In [32]: j = ephem.Jupiter(Observer)

In [33]: g.ra, g.az, g.dec
Out[33]: (1.3024204969406128, 5.586287021636963, 0.38997682929039)

In [34]: j.ra, j.az, j.dec
Out[34]: (1.303646765055829, 5.5853118896484375, 0.39010250333236757)

Ganimede 和 Jupiter 的值足够接近，看起来除了到物体的距离之外，您可以得到正确的结果。