Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposition

[K_Hansky]

Für mein Radioteleskop suche ich einen "Miniaturalgorithmus" zur Bestimmung der Mondposition in Echtzeit. Die Motorsteuerung soll in der Lage sein, die Mondposition selbst zu berechnen. Da der verwendete Controller relativ wenig Programm- und vor allem Variablenspeicher hat, muss der Algorithmus minimalistisch sein.

Der Öffnungswingel des Spiegels liegt bei ca. 1°, so dass eine Genauigkeit der Berechnungsergebnisse von 0.2-0.3° ausreichend ist.

Vielen Dank im Voraus

Karsten

 

[Dirksel]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Hallo,
dafür gäbe es zwei Bücher zur Auswahl, Grundlagen der Ephemeridenrechnung von Oliver Montenbruck, oder eins von Jean Meus (o.ä.). Allerdings ist der Algorithmus meines wissens nicht ganz ohne, jedenfalls klingt Echtzeit + Controller (mit relativ wenig alles) stark nach Überlastung (wobei ich aber nicht weiß, worum was du für ein Controller hast)

Gruß,
Dirksel.

 

[K_Hansky]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Hallo Dirksel,

ich wollte einen PIC-Controller von Microchip verwenden. Der hat ca. 8kByte Programmspeicher aber nur 368 Bytes an Variablenspeicher. Mir geht es vor allem darum, ohne PC auszukommen. Naja wird wohl recht knapp werden, aber kein Grund aufzugeben.

Viele Grüße

Karsten

 

[M_Hammer_Kruse]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Hallo Karsten,

da wirst Du aber Schwierigkeiten bekommen (wegen der 8k), denn die Algorithmen (jedenfalls bei Meeuus) sind ellenlange Formeln mit einer Unzahl an Sinus- und Cosinus-Termen.

Die Mondposition wird üblicherweise genähert berechnet, indem man je nach gewünschter Genauigkeit neben den klassischen Grundtermen ("Große Ungleichheit" usw.) alle möglichen Störterme berücksichtigt (periodische Störungen durch die Planeten usw.).

Gruß, mike

P.S.: Einen Eindruck, wie kompliziert die Mondbahn im Detail sein kann, habe ich gerade in einem anderen Thread beschrieben, nämlich hier.

mike

 

[Thomas_Schmidt]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

> Für mein Radioteleskop suche ich einen "Miniaturalgorithmus" zur Bestimmung der Mondposition in Echtzeit.

In

O. Montenbruck, Th. Pfleger:
Astronomie mit dem Personal Computer
Springer

gibts eine Funktion "MiniMoon", die mit recht überschaubarem
Aufwand Mondkoordinaten liefert; freilich mit verringerter
Genauigkeit, aber wenn es für deine Zwecke reicht...
Ich habe momentan die C++-Version zur Hand, in der das Ganze
gerade mal 28 Zeilen braucht.

Tschau,
Thomas

 

[Thomas_Pfleger]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Hallo zusammen!

Dazu noch eine kleine Ergänzung: die PASCAL-Sourcen zur zweiten Auflage kann man sich bei Springer herunterladen. Zusätzlich braucht man natürlich noch die Berechnung des Julianischen Datums, denn in MiniMoon geht ja T = (MJD-5144.5) / 36525 ein. Wenn ein Grad Genauigkeit ausreicht, kann man bei MiniMoon auch noch den einen oder anderen Term opfern.

Gruß,
Tom

 

[Thomas_Schmidt]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

> Zusätzlich braucht man natürlich noch die Berechnung des Julianischen Datums

Ja, die auch noch; da für den vorliegenden Zweck der Kalenderwechsel 1582 nicht berücksichtigt werden muß, kann man mit einer recht schlanken Version auskommen.
Je nach Art der verwendeten Montierung/Steuerung müssen RA und Dec evtl. noch in Azimut und Höhe umgerechnet werden, wozu dann noch die aktuelle Sternzeit nötig wäre. Das alles läßt sich aber auch mit geringem Aufwand erledigen, so daß die Chancen wohl nicht schlecht stehen, sowas in einem Controller unterzubringen.

Tschau,
Thomas

 

[Dirksel]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Nochmals Hallo,
warum soll es eigentlich unbedingt ohne Pc laufen? Du kannst doch einen Uraltrechner danebenstellen, das reicht für die Berechnung dann auch schon. Ich selbst habe nur mit dem Montenbruck zu tun gehabt und auch der ist voller sin/cos etc., der frisst auch nicht weniger Leistung als der Meus. Ich arbeite(te) an einem Selbstbauplanetarium mit, wo wir einen 486 sowohl für die Berechnung als auch für die Motorsteuerung einsetzen. Dabei ist es allerdings schon so, dass wir für eine 24h-Drehung die Daten für den Mondvorausberechnen und dann erst drehen (Berechnung dauert 10-20sec). Wie sollte das dein Microcontroller schaffen??? Nimm nen' Rechner oder wenn du unbedingt den Mikrocont. einsetzen willst, nimm ihn NUR für die Motorsteuerung.

Gruß,
Dirk.

 

[K_Hansky]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Vielen Dank für Eure Tipps! Ich habe mir die PASCAL-Sourcen runtergeladen. Es sieht auf den ersten Blick vielversprechend aus. JD-Berechnung und RA/DEC -> Az./El. sollten kein Problem sein.
Jetzt werde ich einfach ausprobieren, inwieweit ich das Ganze im Controller unterbringen kann.

Wie hoch ist die Genauigkeit des Algorithmus?

Viele Grüße

Karsten

 

[K_Hansky]

Re: Suche Algorithmus zur Bestimmung der Mondposit

Hallo Dirksel,

> warum soll es eigentlich unbedingt ohne Pc laufen?...

Ein alter PC ist immer eine Lösung, kostet aber auch eine Menge Strom etc. Außerdem kann ich den bei Wind und Wetter nicht neben den Spiegel stellen.

Das Problem ist nicht die Rechenleistung des Controllers. Der läuft immerhin mit 16MHz und schafft ca. 400 sin bzw. arctan-Berechnungen pro Sekunde. Da ich nur in 0.2°-Schritten positionieren will, habe ich eine Menge Zeit zur Berechnung.
Es hängt lediglich am Speicher. Die 8kByte Programmspeicher reichen dafür problemlos aus. Schwieriger wird es mit den 368Byte RAM.
Ich werde mich hier wieder melden, wenn ich zu einem positiven oder auch negativen Resultat gekommen bin.

Viele Grüße

Karsten