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楼主: occultation

日食及掩星觀測

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 楼主| 发表于 2006-5-1 20:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:44 编辑
BA2CR 说:谢谢余兄!!又是英文的?? :(

原來是日文,後來轉為英文。這類免費軟件,希望將來國內也有同好開發或者中文化。

BA2CR 说:我看了一下,如何使用呢??是不是需要将摄像机录制的信号引入后才可以使用这个软件??如何引入呢??电脑是不是需要视频采集卡才行呀??

我先介紹這個軟件用途。稍後我找一些例子,介紹如何使用這個軟件。
 楼主| 发表于 2006-5-3 23:37 | 显示全部楼层
掩星觀測有三套主要免費的軟件
WinOccult 是計算及預報掩星(日、月食,內行星凌日,月掩星,小行星掩星,行星衛星掩食現象)軟件
LOW 是月掩星輔助觀測軟件
LiMOVIE 是掩星光度變化分析軟件

由於目視觀測不易將光度變化客觀記錄,LiMOVIE 是取代以往光度計(主要用光度倍增管及記錄儀 chart recorder),將被掩星體的光度變化過程記錄,以便分析。這種記錄方式,觀測容易分辨肉眼難於辨別的雙星或多重星系統,小行星形狀,暗淡的衛星(小行星衛星)或光環。下面是 LiMOVIE 作者的一些觀測例子
antares-sec.gif
antares-main.gif
antares.gif
 楼主| 发表于 2006-5-4 23:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:46 编辑
BA2CR 说:....看来要掌握的掩星新观测技术不少呀....

近幾年科技進步很快,除了掩星外,變星觀測、流星觀測、人造衛星觀測(包括銥衛星閃光),都有類似的預報軟件,利用 video 輔助觀測軟件和事後分析軟件,要掌握這些技術並不困難,只不過國內似乎較少同好有興趣做分析工作。

BA2CR 说: ....LOW还没用过,还没学会怎么用...

介紹完 LiMOVIE後,會介紹 LOW的部份功能。
发表于 2006-5-5 09:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:47 编辑
occultation 说:只不過國內似乎較少同好有興趣做分析工作。

國內進行掩星觀測的都很少,更不用說進行分析工作了!!我很有興趣做分析工作,幾年前早就想進行了,就是不知道如何對觀測數據進行分析,希望余兄能多介紹一些如何進行分析的方法。希望在星空大會上做報告時用上,這樣就更完整了。記得幾年前您曾在《會訊》上提過,會介紹一些掩星觀測新技術和方法的,後來在《會訊》上一直沒看到。對這些新技術的觀測和如何對数据进行分析有没有手册之类的??如果有,不知道余兄能否寄一本手冊給我(最好是中文的,繁體也行)??地址還是以前的地址。掩星軟件裡似乎有對觀測記錄進行分析的功能(主界面的第三個模塊),對嗎?
 楼主| 发表于 2006-5-8 01:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:47 编辑
BA2CR 说:
..... 我很有興趣做分析工作,幾年前早就想進行了,就是不知道如何對觀測數據進行分析,.....  對這些新技術的觀測和如何對数据进行分析有没有手册之类的..... 掩星軟件裡似乎有對觀測記錄進行分析的功能(主界面的第三個模塊),對嗎?


分析工作分為兩部份,第一部份是利用搜集的資料(觀測結果)再用統計或數據處理方法,得出一些數值及相關的方程式。第二部份是從這些數值及相關的方程式,與一些假設的理論模型比較,從而預測未來的現象,再用觀測或其它實驗去驗証。

一般天文觀測的書籍都不會包含分析處理的方法,這些資料是歸納在數學及統計學範圍內,有興趣深入了解須從這兩個科目入手,天文學只是採用其中一些適合的方法去應用,所以坊間是沒有專為這些分析而寫的手冊。張兄可以參閱一些學報,例如:《天文學報》、《天體物理學報》中的分析文章做參考。

現時的天文觀測軟件很多都附有一些工具,為有興趣更進一步的觀測者提供一些分析的功能,WinOccult 3.6 的 Record and Reduction for Lunar Occultation 就提供一些初步的月掩星觀測記錄統計歸算的工具。

有機會的話,我會在這裏介紹一些分析用的軟件和使用方法!
发表于 2006-5-8 11:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:48 编辑
occultation 说:
分析工作分為兩部份,第一部份是利用搜集的資料(觀測結果)再用統計或數據處理方法,得出一些數值及相關的方程式。第二部份是從這些數值及相關的方程式,與一些假設的理論模型比較,從而預測未來的現象,再用觀測或其它實驗去驗証……



分析工作的第二部分是不是不適合愛好者去做??第一部分如何做?能否詳細介紹一下??《天文學報》和《天體物理學報》1988年時訂過,但都是高等數學方面的專業論文看不懂!您說的這個WinOccult 3.6 的 Record and Reduction for Lunar Occultation 是六個子程序中的vbReduce這個吧??那么在運行小行星掩星預報的子程序時,出現的界面中最后一個模塊RECORD&REDUCE Observations是不是也可以作分析用??

北京的星空大會希望您能參加,到時候好好向您請教!!

一些分析用的軟件和使用方法您有寫好的資料嗎??如果有的話,可否先寄給我?謝謝!!這期間我也會好好研究掩星軟件這部分Record and Reduction for Lunar Occultation 功能的!!希望能盡快掌握。

還有一個問題,在運行小行星掩星預報的子程序時,出現的界面中點擊最后一個模塊RECORD&REDUCE Observations,在彈出的菜單界面中,點擊下面的Add as new record。在點界面中的Plot時,出現一個新的Plot Observations界面,這個Plot Observations界面是干什么用的??好像和小行星掩星預報有關??
 楼主| 发表于 2006-5-9 00:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:49 编辑
BA2CR 说:
分析工作的第二部分是不是不適合愛好者去做??第一部分如何做?能否詳細介紹一下..... 您說的這個WinOccult 3.6 的 Record and Reduction for Lunar Occultation 是六個子程序中的vbReduce這個吧??那么在運行小行星掩星預報的子程序時,出現的界面中最后一個模塊RECORD&REDUCE Observations是不是也可以作分析用??


除非個別天文愛好者有很好的數學及天體物理理論基礎,否則應先熟習第一部份的分析工作。這方面有較多的輔助工具和軟件,相對地容易掌握技巧。

小行星掩星預報程式中 RECORD & REDUCE Observations 功能是將各地觀測同一個小行星掩星結果集中後,推算小行星的形狀和大小。例子如下
Observe and reduce.GIF
发表于 2006-5-9 04:52 | 显示全部楼层
谢谢余兄!!終于明白這個界面是干什么的了,我就先從熟悉第一部分的分析工作開始吧!!因為我的數學不行。
 楼主| 发表于 2006-5-11 20:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:50 编辑
BA2CR 说:我的意思是我明白这个界面是干什么用的了,如何使用还在摸索中!!


RECORD & REDUCE Observations 使用步驟如下:

將收到的小行星觀測數據用 Add/Edit Observation 加入資料厙
新觀測結果資料填好後 Add as new record
再 Update select record
可以從日期 Date 或者被掩恒星 Star 或者小行星 Asteroid Planet 排選目標
從 Historical Observations 抽出要分析的小行星
選用 Plot 功能繪分析圖
add record.GIF
发表于 2006-5-13 22:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:52 编辑
occultation 说:
RECORD & REDUCE Observations 使用步驟如下:

將收到的小行星觀測數據用 Add/Edit Observation 加入資料厙
新觀測結果資料填好後 Add as new record
再 Update select record
可以從日期 Date 或者被掩恒星 Star 或者小行星 Asteroid Planet 排選目標
從 Historical Observations 抽出要分析的小行星
選用 Plot 功能繪分析圖

謝謝余兄,這回知道怎么分析了。是不是也可以分析行星掩星??
 楼主| 发表于 2006-5-14 23:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:57 编辑
BA2CR 引用:
---------------------------------------------------------
occultation 说:
RECORD & REDUCE Observations 使用步驟如下:(略)
---------------------------------------------------------
這回知道怎么分析了。是不是也可以分析行星掩星?


這個子程式不單是分析小行星掩星,行星掩星亦一樣可用。不過大行星的形狀並不需要用掩星這種方法去測定,反而是行星的暗光環,例如木星、天王星、海王星的光環,都可以透過行星掩星的方法偵測得到,此外小行有各種奇怪型狀,而部份小行星帶有衛星,有些更有超過一顆以上的衛星,有些小行星與它的衛星大小相若,似雙生小行星。

所以掩星觀測不單只要在預報見掩區觀測,在見掩區外很多時有意想不到的發現!

要成功捕捉行星掩星的暗光環(很多時是多個光環)或者小行星形狀、伴星、衛星或者小行星自轉這類不在預報及預期發生的現像,觀測者最好使用 Limovie 這類輔助分析軟件協助,單靠秒表目視記錄,一般觀測者都來不及反應。

小行星掩星預報(DISPLAY predictions+ astrometric UPDATES)及記錄與分析(RECORD & REDUCE Observations)這兩個子程式,連同試算表軟件(例如 Microsoft Excel或者 Lotus 1-2-3 的 CSV 格式),可以利用逆算(Reverse calculation)方法,進行虛擬小行星掩星,反推算觀測和預報有偏差的小行星軌道根數修正值(可能不止一個變數),更新下次該顆小行星掩星的預報,再用觀測確認。
 楼主| 发表于 2006-5-15 00:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 10:58 编辑
活动星图 说:问 occultation :是不是贝利珠出现时是生光/食既的时候?


貝利珠的出現是接近食既或生光的時侯,可以作為近似時間的指標,但是並不等於食既或者生光的時刻。它的出現視乎觀測者在見食帶的位置,在全食帶中心有大約正負幾秒(九秒以內)的差別,在全食帶的南北界限線附近,可達一至兩分鐘。 日食的食既及生光預報時刻,是以月球重心平均月面(Centre of Mass Mean Limb)計算,與真正的月球輪廓外形是有分別,貝利珠的出現可從日食預報圖(見附圖)得出。
TSE2006-limb profile.gif
发表于 2006-5-15 09:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 11:01 编辑
occultation 说:.........所以掩星觀測不單只要在預報見掩區觀測,在見掩區外很多時有意想不到的發現!
請問余兄,對小行星掩星來說,一個地點在見掩區外距離掩食帶邊界(用掩星軟件計算)50公裡以上200公裡以內的范圍,是不是也值得觀測??

occultation 说:....觀測者最好使用 Limovie 這類輔助分析軟件協助,單靠秒表目視記錄,一般觀測者都來不及反應!
看來這個分析軟件的作用很大呀!!

occultation 说:小行星掩星預報(DISPLAY predictions+ astrometric UPDATES)及記錄與分析(RECORD & REDUCE Observations)這兩個子程式,連同試算表軟件(例如 Microsoft Excel或者 Lotus 1-2-3 的 CSV 格式),可以利用逆算(Reverse calculation)方法,進行虛擬小行星掩星,反推算觀測和預報有偏差的小行星軌道根數修正值(可能不止一個變數),更新下次該顆小行星掩星的預報,再用觀測確認。
請余兄詳細說一下用掩星軟件如何利用逆算方法,進行虛擬小行星掩星呢??具體應該如何操作??如何進行反推算觀測和預報??

PS:我已經加入yahoo的掩星郵件組。
 楼主| 发表于 2006-5-17 22:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 11:03 编辑
BA2CR 说: 對小行星掩星來說,一個地點在見掩區外距離掩食帶邊界(用掩星軟件計算)50公裡以上200公裡以內的范圍,是不是也值得觀測?

這視乎小行星的觀測數據和預報誤差有多大!對於一些觀測資料不多的小行星,預報誤差也可能超過這個範圍。這類小行星我們所知不多,但亦是最有可能有新的數據發現。

BA2CR 说:詳細說一下用掩星軟件如何利用逆算方法,進行虛擬小行星掩星呢??具體應該如何操作?如何進行反推算觀測和預報?


若果沒有以往被觀測的小行星軌道資料,又不熟悉怎樣從觀測小行星在天球位置推算軌道根數,可以借助 WinOccult 這個軟件的部份功能推算修正值,步驟簡述如下:

1.  先觀測小行星掩星及收集觀測結果
2.  採用 WinOccult 3.6 版本原來的舊小行星軌道根數進行預報並將預報結果當作觀測結果輸入資料庫
3.  採用更新的小行星軌道根數 (可從http://www.asteroidoccultation.com/ 網頁下載) 進行預報並將預報結果當作觀測結果輸入資料庫
4.  比較兩次預報和觀測結果,找出偏移的趨勢
5.  從兩次的預報軌道根數的主要差異,估計相關變數
6.  利用試算表列出相關變數可能值
7.  將這些列出數值代入成新的軌道根數
8.  以這些假設的根數,虛擬掩星現象(預報)並輸入資料庫
9.  找出最接近觀測結果的虛擬掩星
10. 利用它的軌道根數,預報下次小行星掩星現象
 楼主| 发表于 2006-5-18 20:15 | 显示全部楼层
小行星掩星觀測要求比較月掩星高,因為月球易於辨認,小行星一般都比較暗,大部份不能直接觀測,要靠它將背景的亮星遮掩,所以觀測者必須準確無誤的把被掩的星體(恆星)找尋出來。這個對於觀測者認星的熟悉程度,及操控望遠鏡的功力方面有一定的要求。這點需要觀測者多加練習。

另外計時準確性的要求亦相對地高。這一點可以從對時開始,要小心注意。

觀測者常用的對時方法,包括從廣播電台,電視台,互聯網上的時間資料對照。特別是互聯網上的報時資料,因受電腦本身運行程式的數目(特別是一些監察性的程式,例如:防火牆、防毒軟件、反間諜軟件),互聯網上的數據流量因素,可以有半秒至兩秒或以上的延遲。

附圖是用計時專用的 GPS接收器的時間,與互聯網中的中國「時間科普網站」(網址http://www.time.ac.cn/Default.asp)隨機比較,可以看見兩者的差異,及不同時段有不同的誤差。

圖左上角是 GPS 原子鐘本地時間,顯示至千分之一秒
NTC-1-509.JPG
NTC-0-496.JPG
NTC-0-658.JPG
 楼主| 发表于 2006-5-19 01:12 | 显示全部楼层
除了互聯網外,定位用的 GPS 亦有不同程度的延洖。

以下是計時用的 GPS 與 Mio 138 Pocket PC(內置 GPS 定位)比較
MIO-08.JPG
MIO-07.JPG
 楼主| 发表于 2006-5-19 01:40 | 显示全部楼层
手提的 GPS 定位接收器也有相似的延誤

下圖是 Garmin 12XL 型號有 position averaging 功能的 GPS 顯示的時間與計時用的 GPS 時間比較
Garmin 12XL.JPG
Garmin 31.JPG
 楼主| 发表于 2006-5-19 01:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 11:04 编辑
BA2CR 说:您在用GPS與網絡的時間比較時,對電腦是否有操作(包括移動鼠標)??因為我偶然發現在移動鼠標時,網絡的時間會有停頓現象。打開授時中心網頁以后,就不能對電腦有任何操作了(包括移動滑鼠)。
比較時沒有任何電腦操作
发表于 2006-5-19 07:13 | 显示全部楼层
您在用GPS與網絡的時間比較時,對電腦是否有操作(包括移動鼠標)??因為我偶然發現在移動鼠標時,網絡的時間會有停頓現象。打開授時中心網頁以后,就不能對電腦有任何操作了(包括移動鼠標)。這個月29號有一次小行星掩星經過我這裡,我會再次觀測,就看到時候的天氣了。如果觀測成功,還會繼續把報告寄給您的。
 楼主| 发表于 2006-5-20 11:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 活动星图 于 2010-5-14 11:04 编辑
BA2CR 说:這個月29號有一次小行星掩星經過我這裡,我會再次觀測.....

採用更新的 Occelmnt 資料檔後 WinOccult 推算的預報是否和「小行星掩星網頁」相同?

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