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별의 방위각과 고도를 계산하는 방법이 궁금합니다.
2016-05-19
-
분야
천체역학/우주측지
-
조회수
3927
안녕하세요? 대전 소재 대학에 재학중인 학생입니다.
현재 위치와 시간, 별의 RA와 Dec를 알 때 별의 방위각과 고도를 계산하는 방법을 알고 싶어서 질문드리게 되었습니다. 과제의 일부로 위의 값들의 입력하면 별의 방위각과 고도를 계산해주는 프로그램을 직접 만들어야 해서 구체적인 계산 방법과 계산식을 알고 싶습니다.
인터넷을 검색하다 계산 방법을 설명한 사이트를 찾게 되었는데요, 그 사이트에 나온 방법으로 계산한 결과값이 실제 값과 차이가 커서 어디가 잘못되었는지 알고 싶습니다. (그 방법보다 더 효율적으로 계산할 수 있는 방법이 있다면 새로운 방법을 알려주셔도 감사하겠습니다.)
과정 (http://www.stargazing.net/kepler/altaz.html 사이트에 나온 방법입니다.)
1. 입력값 정리
2016년 5월 19일 새벽 00시 20분 경 대전시에서 보이는 Vega의 방위각과 고도를 계산한 과정입니다.
대전의 위도와 경도를 decimal로 변환합니다. 계산 결과 위도=+36.35도, 경도=+127.38도가 나왔습니다.
Vega의 RA와 Dec를 decimal로 변환합니다. 계산 결과 RA=18.7556, Dec=38.7869가 나왔습니다.
대전시의 시간을 UT로 변환해줍니다. 새벽 00시 20분 경에서 9시간을 빼 UT=15.67 이 되었습니다.
J2000(2000년 1월 1일)으로부터 지난 날짜(앞으로는 간단하게 ‘d’로 표기하겠습니다)를 구합니다. 약 5983.7일이 나왔습니다.
입력값을 정리하면
위도: 36.35, 경도: 127.38, RA: 18.7556, Dec: 38.7869, UT: 15.67, d: 5983.7 이 됩니다.
2. 방위각, 고도 계산
우선 LST값을 구합니다. 위의 사이트에서 나온 식은 다음과 같습니다.
LST=100.46+(0.985647*d)+위도+(UT*15)
(이 결과로 나온 값에 360의 배수를 더하거나 빼서 LST가 0~360에 들도록 합니다.)
입력값을 넣어 계산하면
LST=240.71 이 되었습니다.
Hour Angle, HA를 계산합니다.
HA= LST ? RA = 221.95 가 되었습니다.
이제 이 값들을 이용해 ALT(고도)와 AZ(방위각)를 구해줍니다.
SIN(ALT) = (SIN(Dec) * SIN(경도)) + (COS(Dec) * COS(위도) * COS(HA))
SIN의 역함수에 SIN(ALT)의 값을 입력하면 ALT를 구할 수 있습니다.
COS(AZ) = (SIN(Dec) ? SIN(ALT) * SIN(위도)) / (COS(ALT) * COS(위도))
COS의 역함수에 위의 결과값을 입력하면 AZ를 구할 수 있습니다.
(여기서 SIN(HA)<0 이면 “방위각=AZ” 이며, SIN(HA)>0 이면 “방위각= -AZ” 라고 합니다. 방위각의 범위가 0~360에 들도록 하기 위한 과정으로 추측합니다.)
위 계산 과정을 거쳐 계산을 한 결과 고도는 약 -5.5도, 방위각은 약 31.56도가 나왔습니다.
이 값은 스텔라리움 프로그램을 이용해 찾아본 값인 고도 32도 49분, 방위각 63도 09분 과는 전혀 다른 값입니다. 계산 과정 중에 큰 오류가 있는 것 같은데, 제 지식으로는 어디가 잘못되었는지 알 수 없어 질문드립니다. 어느 부분을 어떻게 고쳐야 하는지, 혹시 더 나은 방법이 있다면 그 방법을 알려주시면 감사하겠습니다.
계산 프로그램을 직접 만들어야 하므로 구체적인 계산식을 알려주실 수 있으면 좋을 것 같습니다.
감사합니다.
현재 위치와 시간, 별의 RA와 Dec를 알 때 별의 방위각과 고도를 계산하는 방법을 알고 싶어서 질문드리게 되었습니다. 과제의 일부로 위의 값들의 입력하면 별의 방위각과 고도를 계산해주는 프로그램을 직접 만들어야 해서 구체적인 계산 방법과 계산식을 알고 싶습니다.
인터넷을 검색하다 계산 방법을 설명한 사이트를 찾게 되었는데요, 그 사이트에 나온 방법으로 계산한 결과값이 실제 값과 차이가 커서 어디가 잘못되었는지 알고 싶습니다. (그 방법보다 더 효율적으로 계산할 수 있는 방법이 있다면 새로운 방법을 알려주셔도 감사하겠습니다.)
과정 (http://www.stargazing.net/kepler/altaz.html 사이트에 나온 방법입니다.)
1. 입력값 정리
2016년 5월 19일 새벽 00시 20분 경 대전시에서 보이는 Vega의 방위각과 고도를 계산한 과정입니다.
대전의 위도와 경도를 decimal로 변환합니다. 계산 결과 위도=+36.35도, 경도=+127.38도가 나왔습니다.
Vega의 RA와 Dec를 decimal로 변환합니다. 계산 결과 RA=18.7556, Dec=38.7869가 나왔습니다.
대전시의 시간을 UT로 변환해줍니다. 새벽 00시 20분 경에서 9시간을 빼 UT=15.67 이 되었습니다.
J2000(2000년 1월 1일)으로부터 지난 날짜(앞으로는 간단하게 ‘d’로 표기하겠습니다)를 구합니다. 약 5983.7일이 나왔습니다.
입력값을 정리하면
위도: 36.35, 경도: 127.38, RA: 18.7556, Dec: 38.7869, UT: 15.67, d: 5983.7 이 됩니다.
2. 방위각, 고도 계산
우선 LST값을 구합니다. 위의 사이트에서 나온 식은 다음과 같습니다.
LST=100.46+(0.985647*d)+위도+(UT*15)
(이 결과로 나온 값에 360의 배수를 더하거나 빼서 LST가 0~360에 들도록 합니다.)
입력값을 넣어 계산하면
LST=240.71 이 되었습니다.
Hour Angle, HA를 계산합니다.
HA= LST ? RA = 221.95 가 되었습니다.
이제 이 값들을 이용해 ALT(고도)와 AZ(방위각)를 구해줍니다.
SIN(ALT) = (SIN(Dec) * SIN(경도)) + (COS(Dec) * COS(위도) * COS(HA))
SIN의 역함수에 SIN(ALT)의 값을 입력하면 ALT를 구할 수 있습니다.
COS(AZ) = (SIN(Dec) ? SIN(ALT) * SIN(위도)) / (COS(ALT) * COS(위도))
COS의 역함수에 위의 결과값을 입력하면 AZ를 구할 수 있습니다.
(여기서 SIN(HA)<0 이면 “방위각=AZ” 이며, SIN(HA)>0 이면 “방위각= -AZ” 라고 합니다. 방위각의 범위가 0~360에 들도록 하기 위한 과정으로 추측합니다.)
위 계산 과정을 거쳐 계산을 한 결과 고도는 약 -5.5도, 방위각은 약 31.56도가 나왔습니다.
이 값은 스텔라리움 프로그램을 이용해 찾아본 값인 고도 32도 49분, 방위각 63도 09분 과는 전혀 다른 값입니다. 계산 과정 중에 큰 오류가 있는 것 같은데, 제 지식으로는 어디가 잘못되었는지 알 수 없어 질문드립니다. 어느 부분을 어떻게 고쳐야 하는지, 혹시 더 나은 방법이 있다면 그 방법을 알려주시면 감사하겠습니다.
계산 프로그램을 직접 만들어야 하므로 구체적인 계산식을 알려주실 수 있으면 좋을 것 같습니다.
감사합니다.
- 제목Re : 별의 방위각과 고도를 계산하는 방법이 궁금합니다.
- 분류천체역학/우주측지
- 작성일2016-06-01 11:24:16
- 작성자admin
안녕하세요 한국천문연구원입니다.
자세한 내용은 민원전화로 문의 바랍니다.
감사합니다.
자세한 내용은 민원전화로 문의 바랍니다.
감사합니다.