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>
|
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11 | #include <libnova/lunar.h>
|
---|
12 | #include <libnova/rise_set.h>
|
---|
13 | #include <libnova/transform.h>
|
---|
14 | #include <libnova/angular_separation.h>
|
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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;
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22 |
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23 | #ifndef __CINT__
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24 | #define OBS(lat,lng) ={lat,lng}
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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 ln_lnlat_posn kORM OBS(-(17.+53./60+26.525/3600), 28.+45./60+42.462/3600); // 2800m
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---|
30 | const static ln_lnlat_posn kHAWC OBS( -97.3084, 18.9947 ); // 4100m;
|
---|
31 | const static ln_lnlat_posn kSPM OBS(-115.4637, 31.0439 ); // 2800m;
|
---|
32 | const static ln_lnlat_posn kRWTH OBS( 6.0657, 50.7801 );
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---|
33 |
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34 | struct LnLatPosn : public ln_lnlat_posn
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---|
35 | {
|
---|
36 | LnLatPosn() { }
|
---|
37 | LnLatPosn(const ln_lnlat_posn &pos) : ln_lnlat_posn(pos) { }
|
---|
38 | LnLatPosn(std::string obs)
|
---|
39 | {
|
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40 | #ifndef __CINT__
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41 | static const std::map<std::string, ln_lnlat_posn> lut =
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---|
42 | {
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43 | { "ORM", kORM },
|
---|
44 | { "HAWC", kHAWC },
|
---|
45 | { "SPM", kSPM },
|
---|
46 | { "RWTH", kRWTH },
|
---|
47 | };
|
---|
48 |
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49 | for (auto it=obs.begin(); it!=obs.end(); it++)
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50 | *it = toupper(*it);
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51 |
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---|
52 | const auto it = lut.find(obs);
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---|
53 | *this = it==lut.end() ? ln_lnlat_posn({std::numeric_limits<double>::quiet_NaN(),std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()}) : it->second;
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---|
54 | #endif
|
---|
55 | }
|
---|
56 | bool isValid() const
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---|
57 | {
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---|
58 | return std::isfinite(lat) && std::isfinite(lng);
|
---|
59 | }
|
---|
60 | };
|
---|
61 |
|
---|
62 | // Warning: 0deg=South, 90deg=W
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---|
63 | struct HrzPosn : public ln_hrz_posn
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---|
64 | {
|
---|
65 | HrzPosn() { }
|
---|
66 | HrzPosn(const ZdAzPosn &);
|
---|
67 | };
|
---|
68 |
|
---|
69 | struct ZdAzPosn
|
---|
70 | {
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---|
71 | double zd; // [deg]
|
---|
72 | double az; // [deg]
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---|
73 |
|
---|
74 | ZdAzPosn(double z=0, double a=0) : zd(z), az(a) { }
|
---|
75 | ZdAzPosn(const HrzPosn &hrz) : zd(90-hrz.alt), az(hrz.az-180) { }
|
---|
76 |
|
---|
77 | // This crahsed cint, but it could save up the dedicate structure HrzPosn :(
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---|
78 | //operator HrzPosn() const { const HrzPosn p = { az-180, 90-zd}; return p; }
|
---|
79 | };
|
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80 |
|
---|
81 | HrzPosn::HrzPosn(const ZdAzPosn &za) { alt = 90-za.zd; az = za.az-180; }
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82 |
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83 |
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84 | // Note that right ascension is stored in degree
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85 | struct EquPosn : public ln_equ_posn
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86 | {
|
---|
87 | EquPosn() { }
|
---|
88 | EquPosn(const RaDecPosn &);
|
---|
89 | };
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---|
90 |
|
---|
91 | struct RaDecPosn
|
---|
92 | {
|
---|
93 | double ra; // [h]
|
---|
94 | double dec; // [deg]
|
---|
95 |
|
---|
96 | RaDecPosn(double r=0, double d=0) : ra(r), dec(d) { }
|
---|
97 | RaDecPosn(const EquPosn &equ) : ra(equ.ra/15), dec(equ.dec) { }
|
---|
98 |
|
---|
99 | // This crahsed cint, but it could save up the dedicate structure HrzPosn :(
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---|
100 | //operator HrzPosn() const { const HrzPosn p = { az-180, 90-zd}; return p; }
|
---|
101 | };
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---|
102 |
|
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103 | EquPosn::EquPosn(const RaDecPosn &rd) { ra = rd.ra*15; dec = rd.dec; }
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104 |
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105 | HrzPosn GetHrzFromEqu(const EquPosn &equ, const LnLatPosn &obs, double jd)
|
---|
106 | {
|
---|
107 | HrzPosn hrz;
|
---|
108 | ln_get_hrz_from_equ(const_cast<EquPosn*>(&equ), const_cast<LnLatPosn*>(&obs), jd, &hrz);
|
---|
109 | return hrz;
|
---|
110 | }
|
---|
111 | HrzPosn GetHrzFromEqu(const EquPosn &equ, double jd)
|
---|
112 | {
|
---|
113 | return GetHrzFromEqu(equ, kORM, jd);
|
---|
114 | }
|
---|
115 |
|
---|
116 | EquPosn GetEquFromHrz(const HrzPosn &hrz, const LnLatPosn &obs, double jd)
|
---|
117 | {
|
---|
118 | EquPosn equ;
|
---|
119 | ln_get_equ_from_hrz(const_cast<HrzPosn*>(&hrz), const_cast<LnLatPosn*>(&obs), jd, &equ);
|
---|
120 | return equ;
|
---|
121 | }
|
---|
122 | EquPosn GetEquFromHrz(const HrzPosn &hrz, double jd)
|
---|
123 | {
|
---|
124 | return GetEquFromHrz(hrz, kORM, jd);
|
---|
125 | }
|
---|
126 |
|
---|
127 | RstTime GetSolarRst(double jd, const LnLatPosn &obs, double hrz=LN_SOLAR_STANDART_HORIZON)
|
---|
128 | {
|
---|
129 | RstTime rst;
|
---|
130 | ln_get_solar_rst_horizon(jd, const_cast<LnLatPosn*>(&obs), hrz, &rst);
|
---|
131 | return rst;
|
---|
132 | }
|
---|
133 | RstTime GetSolarRst(double jd, double hrz=LN_SOLAR_STANDART_HORIZON)
|
---|
134 | {
|
---|
135 | return GetSolarRst(jd, kORM, hrz);
|
---|
136 | }
|
---|
137 |
|
---|
138 | RstTime GetLunarRst(double jd, const LnLatPosn &obs=kORM)
|
---|
139 | {
|
---|
140 | RstTime rst;
|
---|
141 | ln_get_lunar_rst(jd, const_cast<LnLatPosn*>(&obs), &rst);
|
---|
142 | return rst;
|
---|
143 | }
|
---|
144 | EquPosn GetSolarEquCoords(double jd)
|
---|
145 | {
|
---|
146 | EquPosn equ;
|
---|
147 | ln_get_solar_equ_coords(jd, &equ);
|
---|
148 | return equ;
|
---|
149 | }
|
---|
150 |
|
---|
151 | double GetLunarDisk(double jd)
|
---|
152 | {
|
---|
153 | return ln_get_lunar_disk(jd);
|
---|
154 | }
|
---|
155 |
|
---|
156 | double GetLunarSdiam(double jd)
|
---|
157 | {
|
---|
158 | return ln_get_lunar_sdiam(jd);
|
---|
159 | }
|
---|
160 |
|
---|
161 | double GetLunarPhase(double jd)
|
---|
162 | {
|
---|
163 | return ln_get_lunar_phase(jd);
|
---|
164 | }
|
---|
165 |
|
---|
166 | EquPosn GetLunarEquCoords(double jd, double precision=0)
|
---|
167 | {
|
---|
168 | EquPosn equ;
|
---|
169 | ln_get_lunar_equ_coords_prec(jd, &equ, precision);
|
---|
170 | return equ;
|
---|
171 | }
|
---|
172 |
|
---|
173 | double GetLunarEarthDist(double jd)
|
---|
174 | {
|
---|
175 | return ln_get_lunar_earth_dist(jd);
|
---|
176 | }
|
---|
177 |
|
---|
178 | double GetAngularSeparation(const EquPosn &p1, const EquPosn &p2)
|
---|
179 | {
|
---|
180 | return ln_get_angular_separation(const_cast<EquPosn*>(&p1), const_cast<EquPosn*>(&p2));
|
---|
181 | }
|
---|
182 |
|
---|
183 | double GetAngularSeparation(const HrzPosn &h1, const HrzPosn &h2)
|
---|
184 | {
|
---|
185 | EquPosn p1; p1.ra=h1.az; p1.dec=h1.alt;
|
---|
186 | EquPosn p2; p2.ra=h2.az; p2.dec=h2.alt;
|
---|
187 | return ln_get_angular_separation(&p1, &p2);
|
---|
188 | }
|
---|
189 |
|
---|
190 | struct SolarObjects
|
---|
191 | {
|
---|
192 | double fJD;
|
---|
193 |
|
---|
194 | EquPosn fSunEqu;
|
---|
195 | HrzPosn fSunHrz;
|
---|
196 |
|
---|
197 | EquPosn fMoonEqu;
|
---|
198 | HrzPosn fMoonHrz;
|
---|
199 | double fMoonDisk;
|
---|
200 |
|
---|
201 | double fEarthDist;
|
---|
202 |
|
---|
203 | SolarObjects(const double &jd, const LnLatPosn &obs=Nova::kORM)
|
---|
204 | {
|
---|
205 | fJD = jd;
|
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206 |
|
---|
207 | // Sun properties
|
---|
208 | fSunEqu = GetSolarEquCoords(jd);
|
---|
209 | fSunHrz = GetHrzFromEqu(fSunEqu, obs, jd);
|
---|
210 |
|
---|
211 | // Moon properties
|
---|
212 | fMoonEqu = GetLunarEquCoords(jd, 0.01);
|
---|
213 | fMoonHrz = GetHrzFromEqu(fMoonEqu, obs, jd);
|
---|
214 |
|
---|
215 | fMoonDisk = GetLunarDisk(jd);
|
---|
216 | fEarthDist = GetLunarEarthDist(jd);
|
---|
217 | }
|
---|
218 | };
|
---|
219 |
|
---|
220 | }
|
---|
221 |
|
---|
222 | #endif
|
---|