Как получить от Skyfield координаты, привязанные к земле?

Скайфилд ≥1,34

Самые последние версии Skyfield вводят явную itrsсистему отсчета, которая вращается вместе с Землей. Вы можете узнать об этом, начиная здесь:

• https://rhodesmill.org/skyfield/coordinates.html#eci-versus-ecef-координаты
• https://rhodesmill.org/skyfield/coordinates.html#geographic-itrs-широта-и-долгота

Скайфилд <1,34

Во-первых: основная проблема с вашей техникой вычитания двух положений заключается в том, что она не учитывает путешествие света во времени. В случае наблюдения Луны, которое вы настроили в своем коде, ошибка составляет всего около 38 км, что вполне может быть в ваших допусках. Способ запросить относительное положение, которое правильно датировано световым временем задним числом, — это observe()метод:

mpos_ec = earth.at(jd).observe(moon).position.km

Во-вторых: вы правы в том, что Skyfield в настоящее время не имеет встроенной первоклассной поддержки системы отсчета, которая вращается вместе с Землей. Я, вероятно, должен добавить один. Тем не менее, обходной путь, который должен немедленно запустить вас, — сообщить Skyfield, что вы хотите наблюдать:

• Из местоположения на Земле, поэтому Skyfield выполняет расчет вращения, который вы хотите.
• Но из места на Земле, широта и долгота которого равны нулю, так что Skyfield не применяет никаких дальнейших вращений, кроме перемещения во вращающуюся систему отсчета Земли.
• И из места, высота которого достаточно отрицательна, чтобы поместить его точно в центр Земли, чтобы вы не применяли смещение к положению Луны или чему-то еще.

Одна хитрость заключается в том, что мы должны сделать вращение сами, потому что, как вы заметили, то, как в настоящее время написано Skyfield, готово применить вращение только в том случае, если оно собирается уменьшить координаты до полярных alt/az для вас. Поэтому попробуйте следующее:

# Create an observer at the center of the Earth,
# rotated zero degrees from the Earth's reference frame:

gcrs = earth.topos(
    latitude_degrees=0,
    longitude_degrees=0,
    elevation_m=-6378136.6,
    )

# Ask where the observer was at a given time:

g = gcrs.at(jd)

# Then ask for a relative position as usual:

p = g.observe(moon).position.km
print p

# Now the tricky part: each observer.at() has
# an attribute `altaz_rotation` which is the rotation
# matrix you want to apply:

print einsum('ij...,j...->i...', g.altaz_rotation, p)

Дайте мне знать, если цифры, которые вы получили, работают! И как только я закончу переписывать систему времени и смогу выпустить Skyfield 1.0, я обращу внимание на то, чтобы сделать эти вычисления немного более удобными.