home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Education / collectionofeducationcarat1997.iso / SCIENCE / EPHEM421.ZIP / PELEMENT.C < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1990-09-13  |  5KB  |  147 lines
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3. #include "astro.h"
  4.  
  5. /* this array contains polynomial coefficients to find the various orbital
  6.  *   elements for the mean orbit at any instant in time for each major planet.
  7.  *   the first five elements are in the form a0 + a1*t + a2*t**2 + a3*t**3,
  8.  *   where t is the number of Julian centuries of 36525 Julian days since 1900
  9.  *   Jan 0.5. the last three elements are constants.
  10.  *
  11.  * the orbital element (column) indeces are:
  12.  *   [ 0- 3]: coefficients for mean longitude, in degrees;
  13.  *   [ 4- 7]: coefficients for longitude of the perihelion, in degrees;
  14.  *   [ 8-11]: coefficients for eccentricity;
  15.  *   [12-15]: coefficients for inclination, in degrees;
  16.  *   [16-19]: coefficients for longitude of the ascending node, in degrees;
  17.  *      [20]: semi-major axis, in AU;
  18.  *      [21]: angular diameter at 1 AU, in arcsec;
  19.  *      [22]: standard visual magnitude, ie, the visual magnitude of the planet
  20.  *          when at a distance of 1 AU from both the Sun and the Earth and
  21.  *          with zero phase angle.
  22.  *
  23.  * the planent (row) indeces are:
  24.  *   [0]: Mercury; [1]: Venus;   [2]: Mars;  [3]: Jupiter; [4]: Saturn;
  25.  *   [5]: Uranus;  [6]: Neptune; [7]: Pluto.
  26.  */
  27. #define    NPELE    (5*4 + 3)    /* 4 coeffs for ea of 5 elems, + 3 constants */
  28. static double elements[8][NPELE] = {
  29.  
  30.     {   /*     mercury... */
  31.  
  32.         178.179078,    415.2057519,    3.011e-4,    0.0,
  33.         75.899697,    1.5554889,    2.947e-4,    0.0,
  34.         .20561421,    2.046e-5,    3e-8,        0.0,
  35.         7.002881,    1.8608e-3,    -1.83e-5,    0.0,
  36.         47.145944,    1.1852083,    1.739e-4,    0.0,
  37.         .3870986,    6.74,         -0.42
  38.     },
  39.  
  40.     {   /*     venus... */
  41.  
  42.         342.767053,    162.5533664,    3.097e-4,    0.0,
  43.         130.163833,    1.4080361,    -9.764e-4,    0.0,
  44.         6.82069e-3,    -4.774e-5,    9.1e-8,        0.0,
  45.         3.393631,    1.0058e-3,    -1e-6,        0.0,
  46.         75.779647,    .89985,        4.1e-4,        0.0,
  47.         .7233316,    16.92,        -4.4
  48.     },
  49.  
  50.     {   /*     mars... */
  51.  
  52.         293.737334,    53.17137642,    3.107e-4,    0.0,
  53.         3.34218203e2, 1.8407584,    1.299e-4,    -1.19e-6,
  54.         9.33129e-2,    9.2064e-5,    7.7e-8,        0.0,
  55.         1.850333,    -6.75e-4,    1.26e-5,    0.0,
  56.         48.786442,    .7709917,    -1.4e-6,    -5.33e-6,
  57.         1.5236883,    9.36,        -1.52
  58.     },
  59.  
  60.     {   /*     jupiter... */
  61.  
  62.         238.049257,    8.434172183,    3.347e-4,    -1.65e-6,
  63.         1.2720972e1, 1.6099617,    1.05627e-3,    -3.43e-6,
  64.         4.833475e-2, 1.6418e-4,    -4.676e-7,    -1.7e-9,
  65.         1.308736,    -5.6961e-3,    3.9e-6,        0.0,
  66.         99.443414,    1.01053,    3.5222e-4,    -8.51e-6,
  67.         5.202561,    196.74,        -9.4
  68.     },
  69.  
  70.     {   /*     saturn... */
  71.  
  72.         266.564377,    3.398638567,    3.245e-4,    -5.8e-6,
  73.         9.1098214e1, 1.9584158,    8.2636e-4,    4.61e-6,
  74.         5.589232e-2, -3.455e-4,    -7.28e-7,    7.4e-10,
  75.         2.492519,    -3.9189e-3,    -1.549e-5,    4e-8,
  76.         112.790414,    .8731951,    -1.5218e-4,    -5.31e-6,
  77.         9.554747,    165.6,        -8.88
  78.     },
  79.  
  80.     {   /*     uranus... */
  81.  
  82.         244.19747,    1.194065406,    3.16e-4,    -6e-7,
  83.         1.71548692e2, 1.4844328,    2.372e-4,    -6.1e-7,
  84.         4.63444e-2,    -2.658e-5,    7.7e-8,        0.0,
  85.         .772464,    6.253e-4,    3.95e-5,    0.0,
  86.         73.477111,    .4986678,    1.3117e-3,    0.0,
  87.         19.21814,    65.8,        -7.19
  88.     },
  89.  
  90.     {   /*     neptune... */
  91.  
  92.         84.457994,    .6107942056,    3.205e-4,    -6e-7,
  93.         4.6727364e1, 1.4245744,    3.9082e-4,    -6.05e-7,
  94.         8.99704e-3,    6.33e-6,    -2e-9,        0.0,
  95.         1.779242,    -9.5436e-3,    -9.1e-6,    0.0,
  96.         130.681389,    1.098935,    2.4987e-4,    -4.718e-6,
  97.         30.10957,    62.2,        -6.87
  98.     },
  99.  
  100.     {   /*     pluto...(osculating 1984 jan 21) */
  101.  
  102.         95.3113544,    .3980332167,    0.0,        0.0,
  103.         224.017,    0.0,        0.0,        0.0,
  104.         .25515,    0.0,        0.0,        0.0,
  105.         17.1329,    0.0,        0.0,        0.0,
  106.         110.191,    0.0,        0.0,        0.0,
  107.         39.8151,    8.2,        -1.0
  108.     }
  109. };
  110.  
  111. /* given a modified Julian date, mjd, return the elements for the mean orbit
  112.  *   at that instant of all the major planets, together with their
  113.  *   mean daily motions in longitude, angular diameter and standard visual
  114.  *   magnitude.
  115.  * plan[i][j] contains all the values for all the planets at mjd, such that
  116.  *   i = 0..7: mercury, venus, mars, jupiter, saturn, unranus, neptune, pluto;
  117.  *   j = 0..8: mean longitude, mean daily motion in longitude, longitude of 
  118.  *     the perihelion, eccentricity, inclination, longitude of the ascending
  119.  *     node, length of the semi-major axis, angular diameter from 1 AU, and
  120.  *     the standard visual magnitude (see elements[][] comment, above).
  121.  */
  122. pelement (mjd, plan)
  123. double mjd;
  124. double plan[8][9];
  125. {
  126.     register double *ep, *pp;
  127.     register double t = mjd/36525.;
  128.     double aa;
  129.     int planet, i;
  130.  
  131.     for (planet = 0; planet < 8; planet++) {
  132.         ep = elements[planet];
  133.         pp = plan[planet];
  134.         aa = ep[1]*t;
  135.         pp[0] = ep[0] + 360.*(aa-(long)aa) + (ep[3]*t + ep[2])*t*t;
  136.         range (pp, 360.);
  137.         pp[1] = (ep[1]*9.856263e-3) + (ep[2] + ep[3])/36525;
  138.  
  139.         for (i = 4; i < 20; i += 4)
  140.         pp[i/4+1] = ((ep[i+3]*t + ep[i+2])*t + ep[i+1])*t + ep[i+0];
  141.  
  142.         pp[6] = ep[20];
  143.         pp[7] = ep[21];
  144.         pp[8] = ep[22];
  145.     }
  146. }
  147.