home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Libris Britannia 4 / science library(b).zip / science library(b) / ASTRNOMY / ASTRO20.ZIP / ASTRO.DOC next >
Text File  |  1988-09-10  |  16KB  |  629 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.                             Astropack Astronomical Tools:
  25.  
  26.                                   Reference Manual    
  27.  
  28.  
  29.  
  30.                                      Version 2.0
  31.  
  32.                                      (Aug. 1988)
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.                                                                           2
  74.  
  75.  
  76.  
  77.  
  78.  
  79.  
  80.  
  81.         Although  this  program and  manual  are copyrighted,  they  may be
  82.      freely copied and distributed  provided that they are not  modified in
  83.      any way and that the program is not distributed without this file.
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  
  88.  
  89.  
  90.        (c) 1988 Graham Denham
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.                                                                           3
  140.  
  141.  
  142.  
  143.           Contents:
  144.  
  145.  
  146.      Licence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    4
  147.  
  148.      Registration Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    5
  149.  
  150.      The program:
  151.  
  152.           INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    6
  153.  
  154.           SETTING UP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    6
  155.  
  156.           TIME CALCULATIONS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    7
  157.  
  158.           POSITION CALCULATIONS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    8
  159.  
  160.           CONVERSIONS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    9
  161.  
  162.           PRINTING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    9
  163.  
  164.           A NOTE ON PRECISION  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   10
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177.  
  178.  
  179.  
  180.  
  181.  
  182.  
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.  
  204.  
  205.                                                                           4
  206.  
  207.  
  208.  
  209.      Licence:
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.           This  product  is  not  free  software.  Instead,  it   is  being
  215.      distributed  as user-supported software. This means that if you decide
  216.      to use the program,  you should register your copy with  me by sending
  217.      your name, address, and $15 (1) to
  218.  
  219.                  Graham Denham
  220.                  11611 50 Ave.
  221.                  Edmonton, AB
  222.                  Canada T6H 0J7
  223.  
  224.           In return for your support, as a registered user you will receive
  225.      notice of  future versions  of  Astropack and  of the  release of  any
  226.      related products.  The fee registers  you to use  this and any  future
  227.      versions of the program. Additional  copies and updates are  available
  228.      to registered users  at the cost of  a diskette and postage.  Once you
  229.      register, please  feel free to  send questions and  suggestions. Also,
  230.      please contact me  if you are interested in the C  source code of this
  231.      program.
  232.  
  233.           Remember that the future of user-supported software depends on
  234.      YOUR support.
  235.  
  236.  
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.                               
  259.     -----------
  260.          1  Either U.S. or Canadian funds accepted.
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.      Registration form:               (Astropack, ver. 2.0 and up)
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.           NAME:          _____________________________________
  279.  
  280.           ADDRESS:       _________________________
  281.  
  282.                          _________________________
  283.  
  284.                          _________________________
  285.  
  286.      POSTAL CODE / ZIP:  _________
  287.  
  288.  
  289.  
  290.      Do you want your name placed on the mailing list?       Y  N
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
  304.  
  305.  
  306.  
  307.  
  308.  
  309.  
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.                                                                           6
  338.  
  339.  
  340.      INTRODUCTION:
  341.  
  342.           Astropack is a general-purpose mathematical astronomy program. It
  343.      combines various time and position calculations that are often tedious
  344.      or difficult  to do  by hand.  The program  is intended  for astronomy
  345.      hobbyists, students, or  anyone else who  might be curious about  when
  346.      the sun  will set  next  week, or  how far  it  is from  Stockholm  to
  347.      Sacramento.
  348.  
  349.           For   users  with   serious   requirements,  Astropack   provides
  350.      reasonably  accurate  values  that  will   supplement  those  that  an
  351.      astronomical almanac  offers. It is especially valuable  if an almanac
  352.      for the  appropriate  time period  is  not available.  If  you have  a
  353.      standard printer,  the program can also print tables of values for any
  354.      time periods.
  355.  
  356.      Note: this manual can be printed on most printers from DOS by typing
  357.  
  358.           COPY README.DOC LPT1:
  359.  
  360.  
  361.      SETTING UP:
  362.  
  363.           To start the  program, simply type  ASTRO. The program will  load
  364.      and you will see the main menu screen.  To select an item from  any of
  365.      the menus in the program, use the cursor keys to move the pointer, and
  366.      then press Enter. You can also escape  from a menu to the previous one
  367.      by pressing Esc.
  368.  
  369.           The first thing which you should do  when you run Astropack is to
  370.      tell the program what  timezone you are in. All of the  times that you
  371.      will enter will  be local times that  depend on your timezone.   It is
  372.      therefore   important   to  set   your   timezone  before   doing  any
  373.      calculations. The initial menu screen will display a flashing reminder
  374.      to this effect in the event that you forget.
  375.  
  376.           To set the  timezone, select the first item on the main menu. You
  377.      will then see the setup menu. Once again, take the  first item on this
  378.      menu, and  the  program will  prompt  you  for your  timezone  as  the
  379.      separation in hours from Universal Time.  The table provided will help
  380.      you if you are not certain about the number of hours.
  381.  
  382.           Many calculations  also  require the  observer's latitude  and/or
  383.      longitude. If you know your latitude  and longitude, this will present
  384.      no problem.  If not, you  can do one of  two things. First,  you could
  385.      determine your position  from maps  or charts. Alternately,  Astropack
  386.      can supply your approximate latitude and  longitude if you are located
  387.      in or  near one  of several  major cities.  If approximate values  are
  388.      acceptable for your  purposes, this  latter method is  easy and  saves
  389.      time.
  390.  
  391.           To use this  built-in feature of  the program, select the  second
  392.      item on  the setup  menu: "Set Location".  The program lists  about 50
  393.  
  394.  
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403.                                                                           7
  404.  
  405.      cities in Canada,  the United States,  and elsewhere. When you  choose
  406.      one, the program will store its latitude and longitude  as its default
  407.      values.  This means that  when you are  prompted for your  latitude or
  408.      longitude later, you  can just press Enter  to use the value  for your
  409.      city.
  410.  
  411.           (It should be noted,  however, that these values  are necessarily
  412.      somewhat  imprecise. In  large  metropolitan  areas,  the  coordinates
  413.      usually refer  to the  downtown area.  In  the Los  Angeles area,  for
  414.      example, the longitude varies by about 1/3 of a degree from one end to
  415.      the other. If you  require more precise results, you  should determine
  416.      your position from a map.)
  417.  
  418.  
  419.      TIME CALCULATIONS:
  420.  
  421.           These include the determination of Greenwich Sidereal Time, Local
  422.      Sidereal Time, and Julian Date.  You can get to the time  calculations
  423.      menu  by selecting the second item on the main menu. Once you select a
  424.      function on this  menu, Astropack  will prompt you  for any  necessary
  425.      values.
  426.  
  427.           You will probably discover  one of the program's useful  features
  428.      at this point.  When you have to enter a value  for a calculation, the
  429.      program usually gives  you a default value  which you can use  by just
  430.      pressing Enter. This default is  either the value that you  last used,
  431.      or the result from  a previous calculation. The feature is designed to
  432.      make it unnecessary for you to keep  re-entering the same value, or to
  433.      write down values that are needed only for further calculations.
  434.  
  435.           It is often desirable for you to be able to enter values directly
  436.      as degrees, minutes, and  seconds, or as hours, minutes,  and seconds,
  437.      rather  than  having to  convert  them  to decimal.  Accordingly,  the
  438.      program usually requests that you enter numbers in the form
  439.      DDD.MMSSss or HH.MMSSss.  This means  that you enter  the degrees  (or
  440.      hours) first followed by  the decimal, and then the  minutes, seconds,
  441.      and any fractions of seconds. For example, one would enter 30 deg., 
  442.      21  min., 15.3  sec. as 30.21153.  Similarly, one  would enter 1  h, 3
  443.      min., 45  sec. as  1.0345. Notice the  zero before  the three  in this
  444.      example: it is necessary to preserve the place value of the decimals.
  445.  
  446.           If  you select  "Ephemeris" from  the Time  menu, Astropack  will
  447.      print or  display a  table of  sidereal times.  First,  you are  asked
  448.      whether  you want the  table to  be produced on  the screen or  on the
  449.      printer. Hit 's' for screen or 'p' for printer. (Before you  print for
  450.      the first time,  please see the section  on PRINTING, p. 9)  Next, the
  451.      program asks you for the start and end dates, as well as the number of
  452.      hours between each entry on the table.
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.                                                                           8
  470.  
  471.      POSITION CALCULATIONS:
  472.  
  473.           This   category  actually   includes  rise,   set,  and   transit
  474.      calculations  as  well  as  position.  An  unrelated  but  interesting
  475.      function is also grouped  here for convenience - the  determination of
  476.      the great-circle distance between any two points on the Earth.
  477.  
  478.           The first  item on the Position menu  allows you to determine the
  479.      position of  the sun  for any  date and  time. It  gives the  apparent
  480.      rectangular  coordinates  in  addition  to  the  right  ascension  and
  481.      declination.
  482.  
  483.           The  second and third items let  you calculate the times at which
  484.      the  sun  or  some  other  object   rises,  transits,  and  sets.  The
  485.      calculation for the sun automatically  finds the sun's position first,
  486.      whereas you have to specify the position in the other calculation. For
  487.      example, to find  the approximate  rise, set, and  transit of  Mercury
  488.      given its position,  you would  select "Any Times"  from the  Position
  489.      menu, enter the  date, your position,  and its position. (The  program
  490.      asks for an object's  position in equatorial coordinates. If  you have
  491.      its ecliptic coordinates instead, see the section on conversions,
  492.      p. 9).
  493.  
  494.           Once again, please remember to set your timezone. If  you do not,
  495.      the results from these calculations will not be in your local time.
  496.  
  497.           All of  the "rise,  set, transit"  calculations take  atmospheric
  498.      refraction into account.   The sunrise time is for  the ascending limb
  499.      of  the sun, and  the sunset time  is for the  descending limb.  These
  500.      calculations use only one position value, although  they are generally
  501.      accurate  to within five minutes of the actual, observed rise, set, or
  502.      transit time.   Note that  if the position  of the object  is changing
  503.      rapidly, then the error could be somewhat greater.
  504.  
  505.           You can  also produce  a table  of sunrise,  transit, and  sunset
  506.      times using "Ephemeris".  This function works in essentially  the same
  507.      manner as "Ephemeris" on the Time menu (see p. 7). It asks you whether
  508.      you want the table sent to the printer or the screen, and then it asks
  509.      for the time period of the table.
  510.  
  511.           The second-last item on this menu, "Distance", lets you calculate
  512.      the distance between any two points on the Earth and the  heading from
  513.      the first point  to the second. It gives you the great-circle distance
  514.      (the shortest distance  along the  surface of the  Earth) rather  than
  515.      straight-line distance  (i.e., through  the Earth).  The program  will
  516.      prompt you for the first location, for  which you can use your default
  517.      latitude and longitude. It then requires the coordinates of the second
  518.      location, which you can find on a map or in the table of cities within
  519.      the program (for this, see  pp. 6 - 7) The heading  which the function
  520.      returns is measured in degrees, clockwise from north.
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.  
  533.  
  534.  
  535.                                                                           9
  536.  
  537.      CONVERSIONS:
  538.  
  539.           Astropack   can   convert   between   ecliptic   and   equatorial
  540.      coordinates. To make  a conversion, select  "Conversions" on the  main
  541.      menu.
  542.  
  543.           Choose  the first item  on the  Conversions menu  if you  wish to
  544.      convert a pair of equatorial coordinates to ecliptic  coordinates. The
  545.      function will let  you use the  default equatorial coordinates if  you
  546.      wish, which is useful if another  calculation has given you equatorial
  547.      coordinates and you would like to convert directly.
  548.  
  549.           The second menu  item lets you  do the complementary  conversion:
  550.      ecliptic  to  equatorial  coordinates.  You  must enter  the  ecliptic
  551.      latitude  and  longitude,  and  then   the  program  will  return  the
  552.      equatorial coordinates. As usual,  it also stores them as  the default
  553.      values for your next calculation.
  554.  
  555.           Finally, you can calculate the altitude  and azimuth of an object
  556.      from its  coordinates with the  third item on  the menu. When  you use
  557.      this feature, the program asks for a date, time, and position, as well
  558.      as the equatorial coordinates  of the object. It returns  the altitude
  559.      and azimuth in degrees.
  560.  
  561.  
  562.      PRINTING:
  563.  
  564.           Before you can print any tables, it is necessary to configure the
  565.      printer. This can be done by  selecting "Printer Configuration" on the
  566.      Setup menu. Astropack supports three types of printer interface: 
  567.  
  568.           LPT1:   -  this is the standard, parallel connection used by most
  569.                      printers.
  570.  
  571.           COM1:   -  serial communication. If you use this, set the
  572.                      protocol  from DOS using the MODE command. See the DOS
  573.                      manual for details.
  574.  
  575.           Disk    -  the program copies the table into a disk file. This is
  576.                      useful in  a variety  of situations.  If your  printer
  577.                      does not work with either  of the previous interfaces,
  578.                      try using this  and then printing the  disk file later
  579.                      from MSDOS. You might  also use this option if  you do
  580.                      not actually want to print the table, but would like a
  581.                      stored copy on disk.
  582.  
  583.           When  you  select the  third option  from  the Printer  menu, the
  584.      program will ask  you for a  filename. Be sure to  give the name  of a
  585.      file that does not  exist or is not valuable; any  existing file would
  586.      be overwritten.
  587.  
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.                                                                          10
  602.  
  603.      A NOTE ON PRECISION:
  604.  
  605.           The sidereal time values that the program  generates are accurate
  606.      to within 1/10 of a second between the years 1930 to 2100. (Any values
  607.      outside of these  years from  any function will  probably be  somewhat
  608.      less accurate.)
  609.  
  610.           The results of the other functions should generally be treated as
  611.      having three  significant  figures, even  if  the program  gives  more
  612.      digits. Although some of the calculations  are perhaps more precise, I
  613.      prefer to err on the side of caution here.
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.