Question

我正在对Astropy中的坐标进行转换。但这不能正常工作。情况如下，我在J2000中有一个星星的坐标，我想将其转换为实际的纪元（或另一个特定的日期）。我正在用Stellarium提供的坐标来验证代码。问题在于，大约20分钟后结果会有所不同，这是一个很大的问题，因为我需要几十毫秒的精度。所使用的代码如下：

from astropy.coordinates import SkyCoord
from astropy.coordinates import FK5

c = SkyCoord(20.398617733743833, 38.466348612533892,
         unit='deg', frame='icrs')

c_fk5 = c.transform_to(FK5(equinox='2018-10-19 00:19:41'))

我想知道我的方法是否错误以及如何获得更好的结果。请大家自由回答并发表评论和建议。谢谢。

Answer 1

您正在混合 equinox （用于右提升的经典零点）和 epoch （在观察到某些东西时）。同样，FK5是旧的天体参考系，已由ICRS取代，并且两个系非常紧密地对齐，因此在两者之间进行转换没有意义。

Astropy使用ERFA，它是SOFA代码的重新实现，该代码实现了IAU2000 / 2006分辨率以计算位置并使用了基于CIO的现代转换。恒星正在使用较旧的基于春分点的方法。您可以在SOFA Tools for Earth Attitude Cookbook的图2中看到两种方法之间的区别，其中Astropy沿右侧CIO分支下降，而Stellarium沿基于左春分线的分支下降。

您可以计算您要问的内容，即“我的物体在天空中的哪个位置，在我于2018-10-19 00:19:41 UTC时这些ICRS坐标为J2000.0”，这将是天体中间参考系统（CIRS）使用了天体，但是这与Stellarium中报道的地心表观位置不具有可比性。这是因为在这两种方法之间，地球极点所在的模型（岁差-晃动模型），右上角的起源和地球自转模型是不同的。这使得比较事物变得更加困难，直到两种方法在图2中的local apparent [h, delta]步骤再次相遇为止（对应于Stellarium中的HA/Dec (apparent)）。熵实际上并没有HA / Dec框架这一事实并没有帮助，因为它通常是Alt / Az过渡的中间步骤，即物体向西/向东延伸到地平面上方的距离，观察员。

以下代码应允许您计算本地表观HA，Dec以便与Stellarium进行比较（假设您发送的Stellarium中的日期和地点相同）。这将适用于可以忽略适当运动和视差的远处物体；否则，您需要在声明SkyCoord时将它们添加进来-有关更多详细信息，请参见Using velocities with SkyCoord。

import astropy.units as u
from astropy.coordinates import SkyCoord, ITRS, EarthLocation
from astropy.time import Time

c = SkyCoord(20.398617733743833, 38.466348612533892, unit='deg', frame='icrs')
t = Time('2018-10-19 00:19:41', scale='utc')
loc = EarthLocation(lon=30*u.deg, lat=30*u.deg, height=0*u.m)

c_ITRS = c.transform_to(ITRS(obstime=t))
# Calculate local apparent Hour Angle (HA), wrap at 0/24h
local_ha = loc.lon - c_ITRS.spherical.lon
local_ha.wrap_at(24*u.hourangle, inplace=True)
# Calculate local apparent Declination
local_dec = c_ITRS.spherical.lat
print("Local apparent HA, Dec={} {}".format(local_ha.to_string(unit=u.hourangle, sep=':'), local_dec.to_string(unit=u.deg, sep=':', alwayssign=True) ))

由于使用了不同的模型（考虑到地球方向参数（UT1-UTC，极运动）等），因此会有一些差异，但是应该在亚秒级进行比较。

熵的坐标变换

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