1 | #ifndef MARS_Nova
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2 | #define MARS_Nova
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3 |
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4 | #include <map>
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5 | #include <cmath>
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6 | #include <string>
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---|
7 | #include <limits>
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8 | #include <algorithm>
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9 |
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10 | #include <libnova/solar.h>
|
---|
11 | #include <libnova/lunar.h>
|
---|
12 | #include <libnova/rise_set.h>
|
---|
13 | #include <libnova/transform.h>
|
---|
14 | #include <libnova/angular_separation.h>
|
---|
15 |
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16 | namespace Nova
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17 | {
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18 | typedef ln_rst_time RstTime; // Note that times are in JD not Mjd
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19 |
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20 | struct ZdAzPosn;
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---|
21 | struct RaDecPosn;
|
---|
22 |
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23 | #ifndef __CINT__
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---|
24 | #define OBS(lat,lng) ={lat,lng}
|
---|
25 | #else
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---|
26 | #define OBS(lat,lng)
|
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27 | #endif
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28 |
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29 | const static double kSolarStandardHorizon = LN_SOLAR_STANDART_HORIZON;
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30 |
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31 | const static ln_lnlat_posn kORM OBS(-(17.+53./60+26.525/3600), 28.+45./60+42.462/3600); // 2800m
|
---|
32 | const static ln_lnlat_posn kHAWC OBS( -97.3084, 18.9947 ); // 4100m;
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---|
33 | const static ln_lnlat_posn kSPM OBS(-115.4637, 31.0439 ); // 2800m;
|
---|
34 | const static ln_lnlat_posn kRWTH OBS( 6.0657, 50.7801 );
|
---|
35 |
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---|
36 | struct LnLatPosn : public ln_lnlat_posn
|
---|
37 | {
|
---|
38 | LnLatPosn() { }
|
---|
39 | LnLatPosn(const ln_lnlat_posn &pos) : ln_lnlat_posn(pos) { }
|
---|
40 | LnLatPosn(std::string obs)
|
---|
41 | {
|
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42 | #ifndef __CINT__
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43 | static const std::map<std::string, ln_lnlat_posn> lut =
|
---|
44 | {
|
---|
45 | { "ORM", kORM },
|
---|
46 | { "HAWC", kHAWC },
|
---|
47 | { "SPM", kSPM },
|
---|
48 | { "RWTH", kRWTH },
|
---|
49 | };
|
---|
50 |
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---|
51 | for (auto it=obs.begin(); it!=obs.end(); it++)
|
---|
52 | *it = toupper(*it);
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---|
53 |
|
---|
54 | const auto it = lut.find(obs);
|
---|
55 | *this = it==lut.end() ? ln_lnlat_posn({std::numeric_limits<double>::quiet_NaN(),std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()}) : it->second;
|
---|
56 | #endif
|
---|
57 | }
|
---|
58 | bool isValid() const
|
---|
59 | {
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---|
60 | return std::isfinite(lat) && std::isfinite(lng);
|
---|
61 | }
|
---|
62 | };
|
---|
63 |
|
---|
64 | // Warning: 0deg=South, 90deg=W
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---|
65 | struct HrzPosn : public ln_hrz_posn
|
---|
66 | {
|
---|
67 | HrzPosn() { }
|
---|
68 | HrzPosn(const ZdAzPosn &);
|
---|
69 | };
|
---|
70 |
|
---|
71 | struct ZdAzPosn
|
---|
72 | {
|
---|
73 | double zd; // [deg]
|
---|
74 | double az; // [deg]
|
---|
75 |
|
---|
76 | ZdAzPosn(double z=0, double a=0) : zd(z), az(a) { }
|
---|
77 | ZdAzPosn(const HrzPosn &hrz) : zd(90-hrz.alt), az(hrz.az-180) { }
|
---|
78 |
|
---|
79 | // This crahsed cint, but it could save up the dedicate structure HrzPosn :(
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---|
80 | //operator HrzPosn() const { const HrzPosn p = { az-180, 90-zd}; return p; }
|
---|
81 | };
|
---|
82 |
|
---|
83 | HrzPosn::HrzPosn(const ZdAzPosn &za) { alt = 90-za.zd; az = za.az-180; }
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---|
84 |
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---|
85 |
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---|
86 | // Note that right ascension is stored in degree
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87 | struct EquPosn : public ln_equ_posn
|
---|
88 | {
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---|
89 | EquPosn() { }
|
---|
90 | EquPosn(const RaDecPosn &);
|
---|
91 | };
|
---|
92 |
|
---|
93 | struct RaDecPosn
|
---|
94 | {
|
---|
95 | double ra; // [h]
|
---|
96 | double dec; // [deg]
|
---|
97 |
|
---|
98 | RaDecPosn(double r=0, double d=0) : ra(r), dec(d) { }
|
---|
99 | RaDecPosn(const EquPosn &equ) : ra(equ.ra/15), dec(equ.dec) { }
|
---|
100 |
|
---|
101 | // This crahsed cint, but it could save up the dedicate structure HrzPosn :(
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---|
102 | //operator HrzPosn() const { const HrzPosn p = { az-180, 90-zd}; return p; }
|
---|
103 | };
|
---|
104 |
|
---|
105 | EquPosn::EquPosn(const RaDecPosn &rd) { ra = rd.ra*15; dec = rd.dec; }
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106 |
|
---|
107 | HrzPosn GetHrzFromEqu(const EquPosn &equ, const LnLatPosn &obs, const double &jd)
|
---|
108 | {
|
---|
109 | HrzPosn hrz;
|
---|
110 | ln_get_hrz_from_equ(const_cast<EquPosn*>(&equ), const_cast<LnLatPosn*>(&obs), jd, &hrz);
|
---|
111 | return hrz;
|
---|
112 | }
|
---|
113 | HrzPosn GetHrzFromEqu(const EquPosn &equ, const double &jd)
|
---|
114 | {
|
---|
115 | return GetHrzFromEqu(equ, kORM, jd);
|
---|
116 | }
|
---|
117 |
|
---|
118 | EquPosn GetEquFromHrz(const HrzPosn &hrz, const LnLatPosn &obs, const double &jd)
|
---|
119 | {
|
---|
120 | EquPosn equ;
|
---|
121 | ln_get_equ_from_hrz(const_cast<HrzPosn*>(&hrz), const_cast<LnLatPosn*>(&obs), jd, &equ);
|
---|
122 | return equ;
|
---|
123 | }
|
---|
124 | EquPosn GetEquFromHrz(const HrzPosn &hrz, const double &jd)
|
---|
125 | {
|
---|
126 | return GetEquFromHrz(hrz, kORM, jd);
|
---|
127 | }
|
---|
128 |
|
---|
129 | RstTime GetSolarRst(const double &jd, const LnLatPosn &obs, const double &hrz=kSolarStandardHorizon)
|
---|
130 | {
|
---|
131 | RstTime rst;
|
---|
132 | ln_get_solar_rst_horizon(jd, const_cast<LnLatPosn*>(&obs), hrz, &rst);
|
---|
133 | return rst;
|
---|
134 | }
|
---|
135 | RstTime GetSolarRst(const double &jd, const double &hrz=kSolarStandardHorizon)
|
---|
136 | {
|
---|
137 | return GetSolarRst(jd, kORM, hrz);
|
---|
138 | }
|
---|
139 |
|
---|
140 | RstTime GetLunarRst(const double &jd, const LnLatPosn &obs=kORM)
|
---|
141 | {
|
---|
142 | RstTime rst;
|
---|
143 | ln_get_lunar_rst(jd, const_cast<LnLatPosn*>(&obs), &rst);
|
---|
144 | return rst;
|
---|
145 | }
|
---|
146 | EquPosn GetSolarEquCoords(const double &jd)
|
---|
147 | {
|
---|
148 | EquPosn equ;
|
---|
149 | ln_get_solar_equ_coords(jd, &equ);
|
---|
150 | return equ;
|
---|
151 | }
|
---|
152 |
|
---|
153 | double GetLunarDisk(const double &jd)
|
---|
154 | {
|
---|
155 | return ln_get_lunar_disk(jd);
|
---|
156 | }
|
---|
157 |
|
---|
158 | double GetLunarSdiam(const double &jd)
|
---|
159 | {
|
---|
160 | return ln_get_lunar_sdiam(jd);
|
---|
161 | }
|
---|
162 |
|
---|
163 | double GetLunarPhase(const double &jd)
|
---|
164 | {
|
---|
165 | return ln_get_lunar_phase(jd);
|
---|
166 | }
|
---|
167 |
|
---|
168 | EquPosn GetLunarEquCoords(const double &jd, double precision=0)
|
---|
169 | {
|
---|
170 | EquPosn equ;
|
---|
171 | ln_get_lunar_equ_coords_prec(jd, &equ, precision);
|
---|
172 | return equ;
|
---|
173 | }
|
---|
174 |
|
---|
175 | double GetLunarEarthDist(const double &jd)
|
---|
176 | {
|
---|
177 | return ln_get_lunar_earth_dist(jd);
|
---|
178 | }
|
---|
179 |
|
---|
180 | double GetAngularSeparation(const EquPosn &p1, const EquPosn &p2)
|
---|
181 | {
|
---|
182 | return ln_get_angular_separation(const_cast<EquPosn*>(&p1), const_cast<EquPosn*>(&p2));
|
---|
183 | }
|
---|
184 |
|
---|
185 | double GetAngularSeparation(const HrzPosn &h1, const HrzPosn &h2)
|
---|
186 | {
|
---|
187 | EquPosn p1; p1.ra=h1.az; p1.dec=h1.alt;
|
---|
188 | EquPosn p2; p2.ra=h2.az; p2.dec=h2.alt;
|
---|
189 | return ln_get_angular_separation(&p1, &p2);
|
---|
190 | }
|
---|
191 |
|
---|
192 | struct SolarObjects
|
---|
193 | {
|
---|
194 | double fJD;
|
---|
195 |
|
---|
196 | EquPosn fSunEqu;
|
---|
197 | HrzPosn fSunHrz;
|
---|
198 |
|
---|
199 | EquPosn fMoonEqu;
|
---|
200 | HrzPosn fMoonHrz;
|
---|
201 | double fMoonDisk;
|
---|
202 |
|
---|
203 | double fEarthDist;
|
---|
204 |
|
---|
205 | SolarObjects(const double &jd, const LnLatPosn &obs=Nova::kORM)
|
---|
206 | {
|
---|
207 | fJD = jd;
|
---|
208 |
|
---|
209 | // Sun properties
|
---|
210 | fSunEqu = GetSolarEquCoords(jd);
|
---|
211 | fSunHrz = GetHrzFromEqu(fSunEqu, obs, jd);
|
---|
212 |
|
---|
213 | // Moon properties
|
---|
214 | fMoonEqu = GetLunarEquCoords(jd, 0.01);
|
---|
215 | fMoonHrz = GetHrzFromEqu(fMoonEqu, obs, jd);
|
---|
216 |
|
---|
217 | fMoonDisk = GetLunarDisk(jd);
|
---|
218 | fEarthDist = GetLunarEarthDist(jd);
|
---|
219 | }
|
---|
220 | };
|
---|
221 |
|
---|
222 | }
|
---|
223 |
|
---|
224 | #endif
|
---|