Как рассчитать локальное положение, зная RA и Dec центра изображения, RPY камеры и точное время?

Учитывая изображение звезд - допустим, можно определить звезды и их прямое восхождение (RA) и склонение (Dec). Выбрав один из них рядом с центром изображения (или интерполируя RA / Dec к центру), можно было бы узнать эффективный «угол наведения» камеры.

С RA/Dec камеры, а также с вращением (R), тангажем (P) и рысканием (Y) камеры и точным временем (TAI, UTC и/или UT1), когда был сделан снимок. ... как можно было бы вычислить местоположение камеры на Земле, когда она была сделана (предположим, что это возможно).

Кажется, что это будет простое преобразование координат, однако понимание того, как время влияет на расчет, неясно. Я не могу найти простой ресурс алгоритмов, чтобы найти достаточно близкий.

Расчетное время прибытия: крен, тангаж и рыскание можно найти несколькими различными способами... в моем текущем случае я взял хорошее первое начальное «предположение», а затем построил наложение звезд, основываясь на возмущающем первоначальном первом предположении, пока звезды не перекроются. далеко за изображение (конечно, это требовало, чтобы я знал, где был сделан снимок!) Однако также возможно узнать R, P, Y на основе локального вектора гравитации и инерциальной механики (просто INU) ... что это то место, куда я в конечном итоге хотел бы попасть.

В настоящее время РА и Дек находятся с помощью http://astrometry.net/ , загрузив картинку, которую они вернули астрометрическим медиа-данным.

Вот примерный набор чисел: R=10,7°, P=63,1°, Y=-174,8°.

Время=2016,октябрь,1,0ч,31м,28с

Секунды прыжка = 36 GPS-TAI

UT1-UTC = -0,28

Центр изображения (~ вектор направления камеры)

РА = 90,7 (6 ч, 2 мин, 53,422 с),

Dec=3,56(3градус, 33' 24,95)

Как камера может определить все пять из них? (т.е. RA, Dec., Pitch, Roll и Yaw?) Я думаю, будет полезно привести конкретный пример с числами. Мне также интересно, могут ли быть лучше азимут и высота, «Крен» исходит из того, «какой путь на север» на изображении с использованием определенных звезд, которые дают RA и Dec.
@usernumber ответ не отвечает на этот вопрос, поэтому это не дубликат. Этот вопрос спрашивает "Как рассчитать..." и ничего подобного там нет. Этот вопрос спрашивает «Возможно ли...», а ответ «Да, возможно», но не более того. Теперь, если бы вы проголосовали за закрытие как требующее разъяснения, это был бы другой вопрос. Но закрытие первого вопроса нового пользователя по неправильной причине не очень гостеприимно.
+1за редактирование, спасибо! Я еще не понимаю, как для камеры определяются тангаж и рыскание и как их преобразовать в высоту и азимут, но это только я; возможно, кто-то еще будет.
Я мог бы что-то упустить, но если вы знаете крен, тангаж и рыскание, не могли бы вы рассматривать небо как небесную сферу и применить три вращательных преобразования, чтобы увидеть, как будет выглядеть небо с 0 креном, тангажем и рысканьем? ? Кроме того, у камер действительно есть «рыскание»? Я думал (может ошибаться), что рыскание — это угол между тем, в каком направлении летел самолет, и тем, в каком направлении указывала передняя часть самолета? Не будет применяться к неподвижному объекту?
@uhoh Обычно RPY - это углы Эйлера из локальной навигационной системы отсчета, северо-восток вниз (NED). Подобно самолету, но для камер направление z обычно вперед, X вправо и y вниз. barrycenter - я не уверен, что знание того, как будет выглядеть небо при 0 RPY, поможет, но меня интересует этот путь! Я ожидал своего рода триангуляции (или на самом деле сложения векторов), зная 2 вектора - центр земли к звезде, ближайшей к центру изображения, и вектор от камеры к тому же, и решить для вектора из центр земли в камеру.
@Biaspoint, куда указывает 0 RPY. Если я скажу «Я направляю камеру вперед», это север вдоль горизонта? Если это так, то добавить это к вопросу было бы здорово. Однако, поскольку это задано в Astronomy SE, ваш вопрос может подойти лучше, если вы используете азимут, высоту и вращение поля ( 1 , 2 ), а не требуете ответов для решения одного из шести возможных соглашений об углах Эйлера .
@uhoh - спасибо, мне нужно посчитать! Я считаю, что 0 RPY указывает на север по горизонтали.

Ответы (1)

Фотография была сделана где-то около 30°22'02.0"N 75°00'35.7"E Bathinda, Пенджаб, Индия.

Отвечая на ваш вопрос о времени - как оно входит в снижение зрения: РА сама по себе бесполезна. Это угол между плоскостью меридиана небесной локации и плоскостью меридиана первой точки Овна. Этот угол более или менее фиксирован, но первая точка Овна и его меридиан постоянно меняются, проходя 360 градусов за звездные сутки.

Допущения: высота тона — это высота места на небе (его угловое расстояние над горизонтом), и он не исправлен на рефракцию. Рысканье — это азимут местоположения, градусы по часовой стрелке от севера.

Общий метод: зная время, найдите часовой угол по Гринвичу (ГСГ) первой точки Овна в это время, путем интерполяции между часовыми значениями в альманахе. ГСГ небесного расположения – это ГСГ Овна минус РА. Географическое положение (ГП) астрономического объекта — это точка на поверхности земли, где небесное местоположение находится в зените. GP, который я нашел после некоторого перебора чисел, был 3,56 градуса северной широты, 72,655 градуса восточной долготы. Он находится в середине Аравийского моря. Эта ГП, неизвестное местоположение наблюдателя и северный полюс образуют сферический треугольник, который необходимо решить, чтобы определить местоположение наблюдателя. Известны две стороны и угол: одна из сторон равна 90 град минус широта ВП, другая 90 град минус наблюдаемая высота небесной локации. Угол равен 360 градусов минус азимут местоположения. Это один из тех неуклюжих сферических треугольников, где угол не равен углу между сторонами. Это решается сначала с помощью закона синусов, чтобы найти угол при полюсе, а затем с помощью аналогий Нейпира, чтобы найти третью сторону.

В этом конкретном случае небесное положение GP находится почти строго к югу от наблюдателя, так что есть способ сделать простую оценку. Наблюдатель находится примерно в 26,9° севернее ГП, чуть меньше 30,46° северной широты и немного восточнее ГП 72,65 в.д.

У меня есть еще несколько вещей, чтобы сказать, если кому-то интересно. Буду признателен за проверку моих номеров. Очень легко ошибиться, поэтому уменьшение прицела в эпоху до появления GPS выполнялось двумя людьми независимо друг от друга, которые сравнивали свои результаты. Непреднамеренное заземление может испортить вам весь день.

@Майк Г: спасибо. Я ждал, что кто-то проявит интерес.
Как рассчитать локальное положение, зная RA и Dec центра изображения, RPY камеры и точное время?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v