Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Hibiscus » 29 déc. 2020 10:29

Jay Olsen a écrit :
27 déc. 2020 21:56
Où trouver les données les plus précises sur l'orbite terrestre ?
J'aimerais les meilleures données sur les paramètres a, b, c, e..
Si tu prends l'orbite en J2000.0,
- David R. Williams, « Earth Fact Sheet » , NASA, 1er septembre 2004.
est une excellente source, et correspond aussi à ce que catalogue Wiki et à peu près tout le monde.

Tu as aussi, pour plus de valeurs mais pas forcément d'amélioration de précision, puisque ou bien invoquant d'autres techniques de calcul, ou bien antérieurs aux valeurs "standard":

- Standish, E. Myles; Williams, James C, « Orbital Ephemerides of the Sun, Moon, and Planets » International Astronomical Union Commission 4: (Ephemerides)

- J.L. Simon, P. Bretagnon, J. Chapront, M. Chapront-Touzé, G. Francou et J. Laskar, « Numerical expressions for precession formulae and mean elements for the Moon and planets », Astronomy and Astrophysics, vol. 282, no 2,‎ février 1994, p. 663–683,

Normalement, les bulletins IAU et A&A sont open access.

Donc, avec la première source, en J2000
$ a = 1.000001018~(AU) $
$ e = 0.0167086 $
$ b=a\sqrt {1-e^{2}} $
Qui est c ? Je n'ai pas souvenir d'avoir vu cette notation pour un truc en particulier (la vitesse de rotation ?)
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 30 déc. 2020 21:54

Merci !
Si ma mémoire est bonne, en prépa on notait c la distance centre-foyer qui se calcule
par sqrt(a^2-c^2).

Tout ça devrait me suffire, il subsiste encore un écart entre mon modèle et certaines applications, mais il est très faible (un minute sur le coucher du soleil, moins d'un degré sur l'élévation et l'azimuth du soleil..), et même si cela resterait à vérifier je crois que mon modèle remplit ses objectifs.

Il serait possible de remplacer la correction par l'équation du temps par mon propre calcul de l'équation du temps en faisant tourner le calcul sur un an, mais là en termes de puissance de calcul je rencontrerai peut-être une limitation. 6 à 24 minutes de calcul, ce n'est pas la mort mais tout de même.
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Hibiscus » 31 déc. 2020 08:42

Si tu connais $ a $ et $ e $, le ^plus simple pour avoir la distance centre foyer, c'est juste, vu que $ b = a \sqrt{1 - e^2} $, alors $ c = a e $.

Mais comme le soleil est plutôt déphasé sur l'un des foyers, je pense qu'on utilise pas trop cette distance c là, parce qu'elle n'est jamais mesurée directement en pratique.

On mesure bien les apsides, solstices, et équinoxes d'une part, et période, vitesse moyenne d'autre part, pour avoir en déduire excentricité et inclinaison.
A partir de là, tu as aussi les demi axes, les aphélies/périhélies, et quelques angles. (périastre & co.)
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 02 janv. 2021 21:02

J'ai fait tourner mon modèle sur une année complète (130 000 lignes en 30 secondes de calcul), et ensuite je trace l'heure légale du midi solaire fonction du jour de l'année.

Bonne nouvelle, j'ai bien une équation du temps qui apparait clairement.
Mauvaise nouvelle, elle semble être parfaitement opposée à l'équation du temps réelle.
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_du_temps

Y a-t-il des éphémérides et des conventions toutes faites pour m'aider à débugger ?
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 04 janv. 2021 17:34

Finalement c'était un truc vraiment bête, je faisais tourner la terre dans le mauvais sens ! Il faut croire que je n'étais pas attentif au moment où j'ai codé ce truc..

Voilà donc le résultat.
J'utilise cette page de la NASA, qui fournit un fichier non pas de calcul mais d'approximation des résultats avec des formules toutes faites et non démontrées :
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solc ... tails.html
En gras leur doc, en non gras mes calculs :
Comparaison de l'analemme :
Image
Comparaison de l'équation du temps :
https://i.gyazo.com/3e0510a5d8d59553759 ... 96a0e5.png

Comparaison d'un point de calcul, le 11 février, 13h à Toulouse :
https://www.suncalc.org/#/43.6,1.435,14 ... /13:00/1/3
32.54° et 177.56°
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/
32.54° et 177.55° (ils n'ont donc peut-être pas le même modèle derrière)
Celui ci donne 32.51 : https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php
La doc simplifié de la NASA donne :
32.27° et 177.57°

Mon calcul :
31.74° et 177.41°

Je suppose que le mini écart qu'il reste sur l'élévation du soleil provient de l'aplatissement de la terre, et l'écart sur l'analemme provient en partie de la précision de mon éphéméride et du modèle cinématique terrestre utilisé.
Ou encore de la réfraction (pour l'élévation du soleil).
Mais les ordres de grandeur de ces trucs paraissent inférieurs à l'erreur que j'ai..
Peut-être des arrondis erronés dans le calcul (même si ça parait gros aussi) ou alors la précision des éphémérides utilisées.
Quelqu'un a une autre idée ?

Edit : finalement je pense qu'il s'agissait plutôt de la précision des éphémérides, puisque j'arrive à un 177.47 et 32.29°, après avoir ajouté plusieurs termes à l'équation du mouvement de la terre (l'argument dans les cos et sin, tiré de E-esin(E)=M). Les 0.25° sur l'élévation qui restent sont compatibles avec l'ordre de grandeur de la réfraction et de l'aplatissement de la terre, au contraire des 0.75 d'hier.
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par lucascab » 07 janv. 2021 11:06

Et sinon Jay ça se passe bien les cadets ? T'en es où ?
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 11 janv. 2021 14:02

La formation, c'est fini pour moi, maintenant j'exerce :)
J'ai postulé pour avoir quelques jours de travail par mois au sol, comme vous pouvez le voir les équations me manquent :lol:
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 11 janv. 2021 17:22

Après avoir ajusté quelques décimales, j'arrive maintenant à un analemme dans l'épaisseur du trait !
Image
Je vais peut-être m'arrêter là pour le soleil sinon je vais m'arracher les cheveux (il me reste un écart maximal de deux minutes entre mon modèle et le modèle simplifié de la nasa, ce qui peut aussi correspondre à la variation d'une année sur l'autre liée à un tas de facteurs au premier rang desquels je pense le fait que l'année n'a pas un nombre de jours rond)

Mais pourquoi pas mettre la lune dedans !
Même s'il y a là aussi un potentiel pour s'arracher les cheveux, si je veux tenir compte de son ellipticité et de son inclinaison avec le bon argument du noeud ascendant et du périhélie :o
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par U46406 » 04 févr. 2021 13:06

ça peut être intéressant de savoir où et comment * le Service de l'Information Aéronautique (SIA) de l'Aviation civile française se fournit pour ses calculs à destination des pilotes d'avion :


Heures UTC de lever (SR) et de coucher (SS) du soleil
Publié le 7 janvier 2021

https://www.sia.aviation-civile.gouv.fr
https://www.sia.aviation-civile.gouv.fr ... .7_new.pdf


* quelle méthode, et avec quelle précision ?
(le document ne l'indique pas, n'indique rien)
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 06 févr. 2021 11:52

Oui ! J'ai envoyé un message au créateur du site suncalc, il ne m'a malheureusement pas répondu.

Bravo pour ce que tu as trouvé là sur le site du SIA, je ne savais même pas que ça existait !

Je cherche maintenant à prendre en compte la topographie.
J'ai trouvé un site qui s'appelle solartopo, mais il ne me semble par contre pas assez fiable. Certainement que la topographie utilisé n'est pas assez finement résolue.

J'aimerais trouver des données topographiques pour la ville de Nice : c'est possible ?
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