Positionskoordinaten umrechnen

  • Leider hat mir die Suche nach "Koordinaten" nicht weiter helfen können. Das Problem ist wohl eher trivial, aber ich stehe aktuell völlig auf dem Schlauch :(


    Also folgendes Problem. Ich habe hier


    http://de.wikipedia.org/wiki/Luytens_Stern


    einen Stern. Zu diesem habe ich dann folgende


    http://vizier.u-strasbg.fr/viz…=I/239/hip_main&HIP=36208


    Daten.


    Von diesem Stern wüsste ich nun gerne wo er liegt.


    Das Problem, wie rechne ich die dortigen Positionsangaben in ein x,y,z-Koordinatensystem um, bei der die Erde die Koordinaten (0,0,0)? Die Schrittweite soll dabei 1 Lichtjahr sein, also (1,0,0) ist 1 Lj. von der Erde entfernt in x-Richtung.


    Kann mir da jemand helfen?
    Danke!

  • Hallo JoelH,


    die Wikipedia-Seite liefert Dir alle Informationen die Du brauchst.
    Der Stern steht im Sternbild Kleiner Hund an der Position RA=07h 27m 24,5s und Deklination=+05° 13' 32,8".


    Mit einem Programm wie Guide oder Stellarium kannst Du ihn Dir bestimmt anzeigen lassen. Um ihn einmal selbst zu sehen benötigst Du aber zumindest einen guten Feldstecher, da er nur rund 9,8 mag. hell ist.


    Beste Grüße


    Andre

  • Hi Joel


    Ich bin jetzt kein Mathematiker, aber ich würde im ersten Schritt aus den beiden Gradangaben einen Einheitsvektor mit der Länge 1 errechnen (geht mit Sinus, Cosinus oder Tangens) und den dreidimensionalen Vektor mit den Lichtjahren multiplizieren.


    Viele Grüße
    Stick

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Andre</i>
    Der Stern steht im Sternbild Kleiner Hund an der Position RA=07h 27m 24,5s und Deklination=+05° 13' 32,8".


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    hmm, schonmal danke dafür.


    Aber wie rechne ich das nun um?


    Ich bräuchte diese Angabe umgerechnet in x,y,z wobei die Erde bei (0,0,0) im Zentrum liegt.


    Das Problem ist, dass ich gerne mit diesem Programm hier
    http://www.axelrogat.de/spartac/
    eine eigene Karte erstellen würde.

  • JoelH,
    ich frage mich, ob Du weißt wo das Sternbild kleiner Hund ist?
    Praktischer Weise besorgst Du Dir eine drehbare Sternkarte zur Orientierung am Himmel. Die erlaubt Dir durch einfaches Drehen alle die Umechnungsschritte durchzuführen, die jetzt hier zu weit führen würden.


    Was Du mit x,y,z umschreibst, heißt: Winkel x° von Süden aus gemessen und Höhe y° über Horizont zur Uhrzeit/Datum z und und sind die Ortskoordinaten unter dem du den Stern zum Zeitpunkt z siehst. Dieses System dreht sich mit der Erde um sich selbst und um die Sonne. Sowas macht das händische Rechnen schwierig.


    Manche Winkel werden statt mit 360° als Vollkreis in 24h:0m:0s angegeben und müssen entsprechen umgerechnet werden. Verwirrender Weise heißen die Bruchteile von 1° auch noch 60' (Bogen)minuten. Aber das kennt man ja schon vom Navisystem.



    Ansonsten könnte dir Wikipedia weiterhelfen wie man kartesische Koordinaten in Polarkoordinaten umrechnet: http://de.wikipedia.org/wiki/Polarkoordinaten

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stick</i>
    <br />Hi Joel


    Ich bin jetzt kein Mathematiker, aber ich würde im ersten Schritt aus den beiden Gradangaben einen Einheitsvektor mit der Länge 1 errechnen (geht mit Sinus, Cosinus oder Tangens) und den dreidimensionalen Vektor mit den Lichtjahren multiplizieren.


    Viele Grüße
    Stick
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Danke dafür, leider liegen meine Matheschulzeiten schon 20 Jahre zurück :(

  • Hallo Joel (?),


    die Frage ist ebenso einfach wie kompliziert. Zunächst müsstest du erst mal 3 Fixpunkte in deinem Koodinatensystem haben, um dessen Lage im Raum zu definieren. Da der dritte Fixpunkt fehlt, sage ich einfach mal, dass der Stern bei (12.4,0,0) liegt.
    Aber ich habe meine Zweifel, ob dir das was nutzt. Ausserdem halte ich die Erde als Nullpunkt für ungünstig, da sie in einem halben Jahr ihre Position um immerhin 300 Millionen km ändert.


    Schildere doch einfach mal, warum du diese Angaben benötigst. Willst du ein 3D-Modell der näheren Milchstrassenumgebung erstellen?


    Gruss Heinz


    Nachtrag: Da habe ich etwas lange zum Schreiben gebraucht. Aber wenn es schon eine Software für die Darstellung gibt, sollte diese m.E. auch in der Lage sein, äquatoriale Koodinaten + Entfernungseingabe umzurechnen. Falls das nicht geht, haben die Entwickler eindeutig das Thema verfehlt.

  • Ist mir schon klar, dass die Positionsänderung relativ klein ist. Aber dennoch sollte m.E. die Sonne der Nullpunkt sein, um eine Fehlerquelle auszuschliessen, auch wenn dies für den Verwendungszweck vermtl. völlig irrelevant ist.
    Als ich den Beitrag geschrieben habe, kannte ich auch nur das Eingangsposting und wusste noch nichts über den Verwendungszweck.


  • So sähe meine Lösung aus. Einen 3D-Vektor kannst Du in 2 rechtwinklige Dreiecke zerlegen.
    x und y kannst Du mit dem einen Gradwert berechnen, z mit dem zweiten.


    Ausreichend Eigeninitiative mußt Du aber schon zeigen. Ich schüttel das auch nicht aus dem Hut. Die Stichworte lauten: Rektaszension, Deklination, Sinus, Cosinus, Tangens, Pythagoras und Einheitsvektor.


    Celestia hat übrigens eine dreidimensionale Ansicht. Vielleicht kannst Du die Daten auch daher holen. Weiß jetzt nicht, was anstrengender ist. Etwas Vektorrechnung oder rausfinden, wie die Daten bei Celestia organisiert sind.


    Viele Grüße
    Stick

  • <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>



    Schildere doch einfach mal, warum du diese Angaben benötigst. Willst du ein 3D-Modell der näheren Milchstrassenumgebung erstellen?


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hi,


    okay, ich habe wohl ein wenig zu wenige Angaben gemacht. Ich will etwas in dieser Art erstellen



    Hier ist die Erde im Mittelpunkt. Nach Osten geht es zum Zentrum der Milchstraße, dieser wäre in diesem Fall bei (-28000,0,0), wenn wir davon ausgehen, dass die Erde bei (0,0,0) liegt und 28.000 Lj. vom Zentrum entfernt ist.


    Einfachhalber gehen wir davon aus, dass die Erde dabei auf der Milchstraßenebene ( das ist das Rastergitter mit 10 Lj: Quadranten) liegt und genau in Ostrichtung das Milchstraßenzentrum ist. Die Wega hat in diesem Fall die Koordinaten (-22.13,-9.11,8.21). Maßeinheit ist dabei jeweil das Lichtjahr. Also (-1,0,0) wäre auf der Ebene der Erde ein Lj. in Richtung Zentrum.


    Reichen diese Angaben aus um mein Ansinnen nun zu verdeutlichen? *Hoff*
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    <i>Original erstellt von: Stick</i>
    So sähe meine Lösung aus. Einen 3D-Vektor kannst Du in 2 rechtwinklige Dreiecke zerlegen.
    x und y kannst Du mit dem einen Gradwert berechnen, z mit dem zweiten.


    Ausreichend Eigeninitiative mußt Du aber schon zeigen. Ich schüttel das auch nicht aus dem Hut. Die Stichworte lauten: Rektaszension, Deklination, Sinus, Cosinus, Tangens, Pythagoras und Einheitsvektor.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Also Satz des Pythagoras ist mir noch ein Begriff: A^2 + b^2 = c^2. Der Rest leider nimmer so genau [:(]


    Eigentlich können das doch nur 2 Formeln sein, aber wie lauten sie?


    Edit:


    Okay, hier http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten müsste wohl alles zu finden sein. Aber welche Formeln muss ich nutzen? Bzw. welche Zahlen wo in den Transformationsgleichungen einsetzen?

  • Hi


    Sorry, dass ich nichts weiter zum Thema beitragen könnte, als das eh schon genannte. Ich wollte nur kurz eine kleine OT-Fragen stellen:


    (==&gt;)Stick: Mit welchem Programm hast du deine Skizze erstellt? Mir erscheint es für viele Situationen ganz sinnvoll ein 3D Zeichenprogramm zu haben in dem man Skizzen wie diese anfertigen kann.


    Mit freundlichen Grüßen,
    Christoph

  • Hallo JoelH,


    mit den Kugelkoordinaten bei Wikipedia liegst du genau richtig.


    Nimm einfach die 3 Gleichungen für x,y, und z (ganz am Anfang des Artikels).
    r ist dabei die Entfernung des Sterns, theta die Deklination und phi die Rekaszension.
    Bei der Rektaszension musst du nur die Stundenangabe (0-24) in Grad (0-360) umrechnen.


    Gruss
    Günter

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stick</i>
    <br />Hi Christoph
    Ist hier erklärt:


    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=108104


    Viele Grüße
    Stick
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ah, vielen Dank für deine schnelle Antwort. Ich hatte schon fast gefürchtet es mit einem solchen Programm wie Blender zu tun zu bekommen. Ich hab vor zwei Jahren oder versucht damit was zustande zubringen und bin recht schnell gescheitert [8D] Bei so nem Program arbeitet man sich ja leider nicht so auf Anhieb ein. Für mehr als SketchUp hats bei mir leider bisher nicht gereicht. [:I]


    Mit freundlichen Grüßen,
    Christoph

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: gscholz</i>
    <br />Hallo JoelH,


    mit den Kugelkoordinaten bei Wikipedia liegst du genau richtig.


    Nimm einfach die 3 Gleichungen für x,y, und z (ganz am Anfang des Artikels).
    r ist dabei die Entfernung des Sterns, theta die Deklination und phi die Rekaszension.
    Bei der Rektaszension musst du nur die Stundenangabe (0-24) in Grad (0-360) umrechnen.


    Gruss
    Günter


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    okay, dann setzt ich mal ein, also
    r = 12,4 Lj.
    theta = 5°13'32,8" ~ 5,21°
    phi = 7h27m 25,5s ~ 111,75°


    dann habe ich


    x = r * sin(theta) * cos (phi) = 12,4 *sin(111,75)*cos(5,21) = 11,47
    y = r * sin(theta) * sin (phi) = 12,4 *sin(111,75)*sin(5,21) = 1,045
    z = r * cos(theta) = 12,4 *cos(5,21) = -4,595


    ist das richtig?

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: gscholz</i>


    (Probe auf Tippfehler: r=Wurzel[x²+y²+z²])


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo Günter,


    die Probeformel ist ja mal der Hammer! Danke dafür [:)] und danke auch allen anderen Usern die mir geantwortet haben!

  • Hi Joel


    Hatt' ichs doch geahnt, daß es eine elegantere Lösung gibt. Den ganzen Pythagoras kann man weglassen.


    Um ordentlich Buße zu tun, habe ich gestern einen kleinen Javaskriptrechner gebastelt. :
    Zum Rechner


    Die benutzten Funktionen stehen im Quelltext.
    Ich konnte ihn bislang nur mit Firefox und Seamonkey testen. Macht er's im IE?


    Viele Grüße
    Stick

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stick</i>


    Die benutzten Funktionen stehen im Quelltext.
    Ich konnte ihn bislang nur mit Firefox und Seamonkey testen. Macht er's im IE?


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    [:)] Also mit Opera tuts auch [:)]

  • Hi Oli


    Vielen Dank für den Tip. Die kleine Funktion killcomma hat eben das Licht der Welt erblickt. Sie wandelt den Formularfeldinhalt in eine Zeichenkette, tauscht Komma (sofern vorhanden) gegen Punkt aus und verwandelt die Zeichenkette in eine Zahl zurück. Jetzt geht's mit Punkt oder Komma.


    Code
    function killcomma(x){
        var str = String(x);
        str = str.replace(",",".");
        return Number(str);
    }


    Hi Joel
    Wenn Du Celestia installierst, dann findest Du eine Datei namens nearstars.stc mit Sternendaten.


    Falls Du viele Sterne reinbauen willst, lohnt es sich, einen Parser für .STC Dateien zu schreiben.


    Beispiel:

    Code
    61874 # Luyten 399-68
    {
    	RA 190.192917
    	Dec -43.566667
    	Distance 24.990
    	SpectralType "M3.5V"
    	AppMag 12.24
    }


    Viele Grüße
    Stick

  • Hi Joel


    Ich hatte ja bisher nur was zu der Skizze von Stick gefragt und dabei ganz vergessen zu fragen, ob du uns mit deinem Projekt auf dem laufenden halten kannst. Ich wäre an einer solchen Darstellung auch sehr interessiert, wenn sie fertig ist.


    Mit freundlichen Grüßen,
    Christoph

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Christoph_n</i>
    <br />Hi Joel


    Ich hatte ja bisher nur was zu der Skizze von Stick gefragt und dabei ganz vergessen zu fragen, ob du uns mit deinem Projekt auf dem laufenden halten kannst. Ich wäre an einer solchen Darstellung auch sehr interessiert, wenn sie fertig ist.


    Mit freundlichen Grüßen,
    Christoph
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich bin mir nicht sicher ob es euch wirklich so interessiert. Denn es geht nur sekundär um "echte" Sterne. Es geht mehr um das Umsetzen bekannter Sterne aus dem Sternenfaustuniversum, das ist eine SF-Heftserie von Bastei. Naja und die Grafiken erstelle ich für die Wiki http://www.sftwiki.de


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stick</i>
    <br />
    Hi Joel
    Wenn Du Celestia installierst, dann findest Du eine Datei namens nearstars.stc mit Sternendaten.


    Falls Du viele Sterne reinbauen willst, lohnt es sich, einen Parser für .STC Dateien zu schreiben.


    Beispiel:

    Code
    61874 # Luyten 399-68
    {
    	RA 190.192917
    	Dec -43.566667
    	Distance 24.990
    	SpectralType "M3.5V"
    	AppMag 12.24
    }


    Viele Grüße
    Stick
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Danke für den Hinweis, da schau ich mal rein.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: JoelH</i>
    Ich bin mir nicht sicher ob es euch wirklich so interessiert. Denn es geht nur sekundär um "echte" Sterne. Es geht mehr um das Umsetzen bekannter Sterne aus dem Sternenfaustuniversum, das ist eine SF-Heftserie von Bastei. Naja und die Grafiken erstelle ich für die Wiki http://www.sftwiki.de
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ah, ok. Gut, dass ist dann doch weniger von Allgemeininteresse [;)]
    Nichtsdestotrotz wünsch ich dir bei deinem Projekt viel Erfolg!


    Mit freundlichen Grüßen,
    Christoph

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