Anfänger mit Verständnisprob. -Sichtbarkeit best.

  • Hallo zusammen,


    hoffenlich habe ich das richtige Forum gewählt, denn ich weiß nicht wo meine Frage so richtig rein passt.


    Für ein kleines Projekt möchte ich Computergestützt folgendes Berechnen:
    Ist ein Stern (mit bekannten Koordinaten) unter Angabe von Datum / Uhrzeit und Ort (Längen und Breitengrad) sichtbar oder nicht.


    Mit Sichtbarkeit meine ich nicht unbedingt die visuelle Sichtbarkeit sondern eher die Tatsache ob unter idealen Bedingungen und entsprechender Geräten "Sichtkontakt" bestehen würde.


    Die Umsetzung des Programms ist an sich kein Problem, jedoch hapert es am Verständnis der Berechnung.


    Was ich bis jetzt verstanden habe:
    Es gibt verschiedene Systeme zur Positionsbeschreibung.
    Eines davon, dass Azimutsystem ist hierfür ungeeignet, da es abhängig vom jeweiligen Standot standort ist. Somit würden Koordinaten die für Ort A gelten nicht übertragbar sein auf Ort B.


    Ein anderes System ist das Äquatorialsystem.
    Über das Äquatorialsystem kann ich ähnlich wie durch Längen -und /Breitengraden eine Positionen für einen Stern bestimmen. Dies nennt sich dann Rektaszension und Deklination.


    Nehme ich nun als Beispiel Alpha Andromedae von Wikipedia, habe ich die entsprechende Angabe: RA 00h 08m 23.25988s / DEC +29° 05#8242; 25.5520#8243;.


    Zum Test würde ich als Ort nun Paris wählen: Längengrad: 2.3522219 / Breitengrad: 48.856614


    Als Datum und Uhrzeit: 01.01.2019 23:00 Uhr


    Doch nun komme ich nicht weiter.
    Wie könnte ich nun die Berechnung anstellen um am Ende ein ja / nein - Ergebnis zu haben?
    Eventuell würden auch Stichworte wonach ich im Netz suchen muss weiterhelfen.


    Bin für jeden Hinweis dankbar.


    Vielen Dank im Voraus
    Peter

  • Hallo Peter,


    das Horizontsystem wirst Du schon benötigen um herauszufinden, ob ein Stern "sichtbar" ist oder nicht - er kann ja nur sichtbar sein, wenn er über dem Horizont steht (h > 0).


    In Stichpunkten könnte man
    1. ausgehend von der geografischen Länge des Ortes und dem Zeitpunkt (Datum und Uhrzeit in UT) die lokale Sternzeit (= die kulminierende Rektaszension) berechnen;
    2. den Stundenwinkel des Sterns berechnen ( Stundenwinkel = Sternzeit - Rektaszension);
    3. aus den Koordinaten im Äquatorsystem (Stundenwinkel und Deklination) sowie der geografischen Breite schließlich die Koordinaten im Horizontsystem berechnen (Azimut und Höhe).


    Viel Erfolg !


    Gruß Lars

  • Hallo Peter,
    hier ist noch eine Anleitung für eine parallaktische (= äquatoriale) Montierung aus der Zeit bevor es GPS gab: http://www.die-talianer.de/html/teilkreise.html
    Wenn Du verstanden hast, wie die Montierung funktionniert, verstehst Du auch das äquatoriale System.


    Die Uni von Nebraska in den USA hat darüberhinaus Simulatoren, die sehr schön die Sternbewegung (eigentlich die Bewegung der Erde, die ja schief (23°) im All steht) simulieren. Du mußt aber den Flashplayer installiert haben. http://astro.unl.edu/animationsLinks.html


    Besonders die folgenden 4 Simuationen:


    http://astro.unl.edu/classacti…ordsmotion/obliquity.html


    http://astro.unl.edu/classacti…ordsmotion/radecdemo.html


    http://astro.unl.edu/naap/moti…ns/siderealSolarTime.html


    http://astro.unl.edu/classacti…TimeAndHourAngleDemo.html


    Rudi


    Edit: Links

  • Hallo und vielen Dank Euch 2 für die hilfreichen Beiträge.


    Nummer 1 hilft mir beim Algorithmus, Nr. 2 beim Verständnis und Kontrolle :)


    Ich habe jedoch noch eine Rückfrage.
    Die lokale Sternzeit konnte ich nun berechnen.


    <b>Als Beispieldaten habe ich genommen:</b>
    - Stern:
    Beta Aqr / HD 204867
    RA: 21h 31m 33.52s
    RA (dez.): 21.525977777778
    DEC -05° 34' 16.2'';
    --------------------
    - Position
    Datum / Uhrzeit: 2007-12-25 0:00:00 (UTC)
    Long. / Lat.: 13.404954 / 52.520008


    Daraus erhalte ich als Julianisches Datum 2454459.5
    Daraus folgt:
    Sternzeit: 6.2086579928156
    Lokale Sternzeit bezogen auf den Ort: 7.1023215928156
    In Stunden / Minuten / Sekunden ergibt dies: 07h 06m 8.3577s


    Der Stundenwinkel berechnet sich aus lokaler Sternzeit minus Rektaszension:
    Stundenwinkel = 7.1023215928156 -21.525977777778
    Stundenwinkel = -14.423656184962
    Stundenwinkel (hms): -14h -25m -25.1623s


    Dies scheint jedoch Falsch zu sein.
    Wenn ich die Sternzeit und Rektaszension in die Grafik übernehme erhalte ich 9,75h



    Könnt Ihr mir bitte sagen was ich hier übersehe?


    Vielen Dank
    Peter


    Edit: Gradangaben wurden nicht richtig übernommen.

  • Hallo Peter,


    da hast du vermtl. Daten falsch eingegeben:
    Das Programm will die RA dezimal haben, du hast den sexagesimalen Wert eingetragen.
    Du hast die lokale Sternzeit eingetragen. Da auch der Längengrad verlangt wird, nehme ich an, dass das Programm die Sternzeit für den Nullmeridian haben will.


    Mal abgesehen davon liegt dein Ergebnis mit 9,58 doch gar nicht so weit von 9,75 entfernt.


    Gruss Heinz

  • Hallo Heinz,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Mal abgesehen davon liegt dein Ergebnis mit 9,58 doch gar nicht so weit von 9,75 entfernt.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Mein Problem ist aber, dass ich weder auf 9,58 noch auf 9,75 komme :(


    Ich komme auf
    Stundenwinkel (Dezimal) = -14.423656184962
    Stundenwinkel (DMS): -14h -25m -25.1623s


    Nach Lars' Hinweis und der Anmerkung in der Simulation ist
    Stundenwinkel = Sternzeit - Rektaszension


    und genau das rechne ich ja.
    Mit -14 (Dezimal) liege ich aber deutlich daneben.


    Irgendetwas scheine ich aber zu übersehen...


    Viele Grüße
    Peter

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: peter21</i>
    <br />Mein Problem ist aber, dass ich weder auf 9,58 noch auf 9,75 komme :(


    Ich komme auf
    Stundenwinkel (Dezimal) = -14.423656184962<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">-14,42 + 24 = 9,58 [;)]

  • Jou,
    ich erlaube mir aber der anerkannten Autorität von Heinz noch eine Erklärung hinzuzufügen: es gibt keine negative Zeit. Siehe zweites Beispiel in der Montierungs-Anleitung (Link oben)!
    Gruß

  • Hallo Rudi,
    es besteht kein Grund zur Beunruhigung, wenn das Ergebnis für den Stundenwinkel negativ ausfällt - es ist ja keine Zeit, sondern wirklich ein Winkel, der auch (geteilt durch 15) in "Rektaszensionsstunden" angegeben werden kann. Wenn eine Montierung Teilkreise in Rektaszensionsstunden hat, lässt sich das ja nur mit dieser Umrechnung einstellen.


    Wir betrachten den Frühlingspunkt mit Rektaszension = 0 h.
    Um 0 Uhr lokaler Sternzeit steht der Frühlingspunkt im Meridian, denn definitionsgemäß ist die Sternzeit die kulminierende Rekatszension.
    Um 1 Uhr lokaler Sternzeit hat der Frühlingspunkt den Stundenwinkel 15 Grad und steht westlich des Meridians. Gezählt wird der Stundenwinkel also positiv vom Meridian nach Westen und negativ nach Osten. Dabei ist die Angabe +15 Grad gleichbedeutend mit - 345 Grad, denn sie führt ja zum selben Ort. Wenn man das Ergebnis für den Stundenwinkel also immer positiv haben möchte, muss man bei negativen Differenzen (Sternzeit minus Rektaszension) einfach 360 Grad addieren.


    Gruss Lars

  • Hallo Lars,
    bin keinesfalls "beunruhigt" und weiß nicht, wo Du das hernimmst?
    ... Aber Deine Erklärung ist wunderbar und deutlich besser als meine !
    (Ich finde man sollte immer erklären in Zeiten wo man nur noch mit GPS und Taschenrechner arbeitet, ohne zu verstehen !)
    Gruß
    Rudi

  • Hallo Rudi,
    natürlich meinte ich nicht, daß Du "beunruhigt" sein könntest, sondern wollte nur darauf hinaus, daß ein negativer Wert auf den ersten Blick an einen Fehler denken lässt. (Hatte eigentlich Peter gemeint)


    Und ja ich meine auch es schadet nicht, soviel wie möglich von den Zusammenhängen zu verstehen - auch wenn uns die Technik das abnimmt (solange sie funktioniert ;)
    Nachdenkliche Grüße
    Lars

  • Guten Morgen zusammen,


    ich bin nun deutlich weiter und habe nach vielen vielen Stunden die ALT / AZ Koordinaten.


    Liege ich mit meiner Annahme richtig, dass ich das Objekt immer dann sehe wenn ALT &gt; 0 ist?
    Denn mit ALT &lt; 0 verschwindet es ja "unter den horizont".
    Für die Beantwortung der Frage könnte ich AZ sogar ignorieren.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mintaka</i>
    <br /><blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: peter21</i>
    <br />Mein Problem ist aber, dass ich weder auf 9,58 noch auf 9,75 komme :(


    Ich komme auf
    Stundenwinkel (Dezimal) = -14.423656184962<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">-14,42 + 24 = 9,58 [;)]
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hm. Okay damit stimmt es.
    Kannst Du mir aber bitte sagen warum ich 24 addieren muss? Irgendwie stehe ich auf dem Schlauch.
    Kann ich generell sagen:
    Wenn der Stundenwinkel &lt; 0, dann addiere 24 hinzu
    Wenn der Stundenwinkel &gt;= 0, dann unternehme nichts


    Viele Grüße und danke Euch :)

  • Hallo Peter,


    Ja, ALT &lt;0 = unter dem (lokalen) Horizont (negative Höhe).


    Wegen +24, auch hier: Ja.
    Nimm einfach eine Uhr mit Ziffernblatt als Anschauung. die hat jetzt nur 12 Stunden aber das Prinzip ist das Gleiche.
    + = im Uhrzeiger Sinn, - = gegen Uhrzeigerlauf. Gehe mal -3h gegen den Uhrzeiger von 12 ausgehend. Wo landest Du? Richtig bei 9:00. Und siehe da: -3 + 12 = +9.


    Es ist halt kein Zollstock, sondern eine in sich geschlossene Skala.
    Mathematisch gesehen spricht man vom "polaren Koordinatensystem", glaube ich. Winkel haben nicht -Unendlich...+Unendlich, sondern sind in sich geschlossen (z.B 360 == 0). 720 Grad hieße einfach 2x komplett rum.


    CS,
    Walter

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: peter21</i>
    <br />Kann ich generell sagen:
    Wenn der Stundenwinkel &lt; 0, dann addiere 24 hinzu
    Wenn der Stundenwinkel &gt;= 0, dann unternehme nichts<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Richtig lautet die Korrekturanweisung:
    Wenn der Stundenwinkel &lt; 0, dann addiere so lange 24, bis der Stundenwinkel &gt;= 0 ist.
    Wenn der Stundenwinkel &gt;= 24, dann subtraiere so lange 24, bis der Stundenwinkel &lt; 24 ist.


    Der Stundenwinkel ist ein Winkelwert, nur mit dem Vollkreis = 24h und nicht wie üblich 360°. Beim Kreis sind nun mal z.B. -90°, 270° und 630° der gleiche resultierende Winkel. Ein Flugzeug, welches eine entsprechende Drehung macht, wird sich in allen Fällen danach in der selben Fluglage befinden.

  • Hallo Peter,
    es ist nur die Frage, was man mit dem berechneten Stundenwinkel machen möchte. Für Dein Programm zur Visualisierung wird es wahrscheinlich egal sein, in welchem Intervall der Stundenwinkel liegt.
    In der Praxis am Fernrohr würde man ihn eher in das Intervall -12 bis + 12 Stunden bringen. Denn wenn das Teleskop nach Süden zeigt (Stundenwinkel = 0) und ein Stern mit einem Stundenwinkel von 270 Grad eingestellt werden soll, dann würde man das Fernrohr nicht 270 Grad (18 Stunden) nach Westen drehen, also einmal - womöglich unter dem Horizont - herumfahren und dabei ggf. diverse Kabel aufwickeln. Sondern man würde das Fernrohr einfach 6 Stunden nach Osten drehen, also mit einen negativen Wert arbeiten.


    Bei den heutigen Goto-Montierungen spielt das alles keine Rolle mehr. Bei Montierungen mit feststehendem Teilkreis in der Rektaszensionsachse mussten aber wirklich Stundenwinkel eingestellt werden, wenn ein Objekt nach den Koordinaten aufgesucht werden sollte.


    Gruss Lars

  • Hallo Peter,
    Ich, eine "Null" in Mathe würde es - ohne den Umweg über den Winkel - wie folgt erklären:
    Der Tag hat 24 Std., wie die Rektaszension.
    Stell Dir vor, Du fährst nach Südfrankreich in Urlaub, wegen Hitze und Staus fährst Du nachts. Vor lauter Stress vergisst Du bei der Abfahrt auf die Uhr zu schauen. Auf eier Autobahnraststätte, wo Du zum Tanken angehalten hast, schaust Du -beim Kaffee - auf die Uhr: Es ist genau Mitternacht. ... Um 4 Uhr morgens kommst Du an und Dein GPS sagt Dir, daß Du 8 Stunden gefahren bist.
    Du willst wissen, wann Du losgefahren bist. 4 Uhr minus 8 Std. = - 4 Uhr ?
    Jetzt kannst Du Dich an Deinen Aufenthalt an der Raststätte erinnern, und - wissend daß 24 Uhr = 0 Uhr ist, und in zwei Stufen zurückrechnen. 0 Uhr bis 4 Uhr = 4 Stunden, und dann weißt Du, daß Du vorher nochmals 4 Stunden gefahren bist. Du kannst aber auch - mathematisch - daran denken, daß Du eine Erdumdrehung übersprungen hast, und diese zur negativen Zeit von -4 Uhr wieder hinzurechnen. -4 Uhr + 24 Stunden = 20 Uhr.
    Das ist die Zeit, zu der Du - im Stress - GESTERN um 20 Uhr abgefahren bist.
    Gruß

  • Hallo Peter,


    ich hatte mal hier im Forum beschrieben, wie das z.B. eine Planetariumsoftware macht: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=206676


    Entscheidend ist der letzte Beitrag, bei dem Horizontalkoordinaten aus äquatorialen Koordinaten berechnet werden. Das gefürchtete Quadrantenproblem tritt bei dieser Lösung nicht auf.


    salut, volker.

    Deep Sky visuell, Mond und Sonne im Weißlicht mit 10" f/5 Dobson auf Selbstbau Birke-Multiplex  :dizzy:

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