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 Jay Olsen » 21 déc. 2020 23:30

Hors de question de laisser le calcul à des spécialistes. Si je suis capable d'avoir une marge d'erreur inférieure à 2 minutes sur le lever/coucher du soleil je serais très satisfait. De toutes façons, cette marge d'erreur est inférieure à celle liée au fait qu'on ne vit pas dans une plaine plate. Des nuages mal placés, un batiment, une colline, une position surélevée ou en contrebas donneront une erreur supérieure à ces deux minutes.

Ce serait marrant de comparer les performances du code VBA et du code python ou matlab.

Je ne cherche pas à modéliser les perturbations d'orbite liées aux autres corps, mais simplement à reconstituer ce qu'on peut voir dans l'application "skymap" de google, par pure distraction.
Pour la lune, je pense qu'on peut ajouter très facilement un indicateur de sa phase.
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 26 déc. 2020 04:51

J'ai trouvé ce site qui est exceptionnel puisqu'il prend en compte un modèle de relief pour calculer un lever/coucher de soleil fonction des montagnes environnantes !
http://www.solartopo.com/duree-du-jour.htm

Sinon, il fallait bien, dans mon modèle, prendre en compte une période de rotation astrale ou vernale.
En passant le code en VBA j'arrive à diviser par 4 le temps de calcul.
Cela dit, c'est surprenant car mon PC W7 qui a 6 ans de plus que mon PC fixe et qui est beaucoup moins puissant calcule le résultat deux fois plus vite sur excel.
Alors qu'il est 4 fois plus lent sur d'autres tâches qui prennent du processeur.. Surprenant.

Sinon, pour le calcul de la position sur une orbite en fonction du temps, ça a l'air plus compliqué que prévu !
https://fr.wikipedia.org/wiki/Mouvement ... _de_Kepler
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 27 déc. 2020 21:56

Voilà donc mes tentatives des précédentes soirées.
Utiliser les formules de kepler connues pour reconstituer une trajectoire elliptique correcte, dans un tableau excel.
Utiliser ensuite une méthode type fourier pour approcher cette trajectoire par une formule directe.
Je pensais avoir quelque chose de relativement précis, mais avec le résultat final je trouve des saisons d'une durée de 67, 65, 115 et 117 jours, c'est absurde. Comme si j'avais mis une très forte excentricité alors que l'excentricité que j'ai indiquée est bien la bonne.

Comment peut-on trouver facilement une approximation de la position de la terre par rapport au soleil dans le plan de l'écliptique ?
Je vais réessayer, je vais aussi affiner mon calcul, il faut aussi que je revérifie certaines hypothèses, mais ce serait bien d'avoir une confirmation.

Où trouver les données les plus précises sur l'orbite terrestre ?
J'aimerais les meilleures données sur les paramètres a, b, c, e..
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par U46406 » 27 déc. 2020 22:18

Bureau des longitudes ?
Observatoire de Paris ?
L’IMCCE a des formules de calcul,
avec des Éphémérides.

Institut de mécanique des corps célestes


Après vérification * le bon point de contact sera :

Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides

https://www.imcce.fr



* d’après le descriptif https://fr.wikipedia.org/wiki/IMCCE
Dernière modification par U46406 le 27 déc. 2020 22:59, modifié 1 fois.
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 27 déc. 2020 22:53

J'ai des progrès à faire en méthode numérique, car mon code ne boucle pas correctement. En affinant le nombre d'étapes, j'ai une précision moindre.. Quelque chose cloche.

Edit : je suis vraiment surpris !
Déjà, j'ai réussi à mettre en place l'excentricité de l'orbite de la terre, c'est très facile, en utilisant la bonne méthode, à savoir E-esinE=M (j'ai du un petit peu chercher, mais ça va). Ce n'est pas de résolution directe, j'ai utilisé trois itérations pour avoir un peu de précision mais sans couper les cheveux en 4.
Ensuite je crée une fonction d'interpolation à base de fonctions trigo pour trouver la position de la terre dans l'espace à tout instant, je la rotationne pour faire correspondre le périhélie au bon endroit, etc.. ça m'a pris pas mal de temps pour tout ajuster mais c'est bon.

Je tombe sur des erreurs plus grandes qu'avant !
Pourquoi ?!
En fait c'est normal.
Cela vient du fait que mon code de calcul prend midi solaire quand le soleil est au zénith, naïvement.
Mais le midi légal ne correspond pas à ça !
L'excentricité de l'orbite amène à avoir un midi solaire espacé d'une durée différente de 24h ! Donc midi légal c'est la moyenne des midis solaires.
C'est vraiment dommage puisque maintenant pour calculer une heure légale à partir du zénith calculé, je dois rajouter une couche : l'équation du temps.
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 28 déc. 2020 04:11

Après avoir pris en compte l'équation du temps, avec un facteur 115% encore inexpliqué, il y a certainement des erreurs à corriger encore.. elles proviennent peut-être de l'aplatissement de la terre, mais là ça devient très complexe..
Je calcule un azimuth et une élevation, il faudrait une correction en élévation variable pour chaque azimuth, puisqu'à azimuth est/ouest a priori l'aplatissement de la terre n'a aucun effet et il a un effet maximal dans le sens nord/sud.

Pour ma curiosité, comment exprimer la forme pseudo-elliptique d'une tranche verticale de terre ? (disque aplati)
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par fakbill » 28 déc. 2020 12:27

Hors de question de laisser le calcul à des spécialistes.
Continue à faire n'importe quoi n'importe comment, je lâche l'affaire.
Pas prof.
Prépa, école, M2, thèse (optique/images) ->ingé dans le privé.

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Re: Excellent !

Message par U46406 » 28 déc. 2020 12:38

la triplette Word-Excel-Powerpoint est partout, tout le temps.

C'est dans la culture, et c'est super compliqué et de faire accepter des outils modernes et agiles, énorme inertie.
https://twitter.com/Thomas_Auriel/statu ... 0045164544
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Re: Calcul de la position du soleil et de son heure de lever

Message par Jay Olsen » 28 déc. 2020 17:24

fakbill a écrit :
28 déc. 2020 12:27
Hors de question de laisser le calcul à des spécialistes.
Continue à faire n'importe quoi n'importe comment, je lâche l'affaire.
Si je m'étais contenté de prendre une librairie ou même un logiciel déjà fait, ça serait revenu à n'avoir rien fait et je n'aurais rien appris.
L'intérêt de ma démarche n'est évidemment pas de réinventer la roue, mais de divertir mon cerveau en résolvant des problèmes et en apprenant des choses.

Si quelqu'un m'avait abordé cash en voulant m'apprendre l'équation du temps je n'aurais rien compris et/ou ça ne m'aurait pas intéressé.
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Re: Excellent !

Message par Jay Olsen » 28 déc. 2020 17:30

U46406 a écrit :
28 déc. 2020 12:38
la triplette Word-Excel-Powerpoint est partout, tout le temps.

C'est dans la culture, et c'est super compliqué et de faire accepter des outils modernes et agiles, énorme inertie.
https://twitter.com/Thomas_Auriel/statu ... 0045164544
Ah, tu ne sévis pas qu'ici :lol:
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