Navegando con las Estrellas continuacion se presenta codigo FORTRAN-90 como una ayuda pa-ra realizar...

Navegando con las EstrellasProgramas FORTRAN.

Pedro de Andres

18 de septiembre de 2014

2

Copyright c©2014 Pedro de Andres.

Capıtulo 1

Programas (? ? ?).

A continuacion se presenta codigo FORTRAN-90 como una ayuda pa-ra realizar los calculos de los ejemplos. Para convertir este codigo en unprograma ejecutable se puede usar cualquier compilador de FORTRAN. Enparticular, en cualquier sistema bajo UNIX, LINUX o OSX (Mac) se puedepuede descargar e instalar un compilador libre y gratuito desde la pagina deel proyecto GNU

www.gnu.org/software/gcc/fortran/

Para usuarios de windows (Microsoft) existen otras alternativas docu-mentadas en la red (p.ej., buscar how to install a fortran compiler).

Los programas constituyen una receta precisa de como realizar los calcu-los (algoritmo) y tambien puede ser util seguirlos linea a linea, interpretandoel significado de las variables, como una ayuda para realizar los calculos. No-tese que los programas se distribuyen con el texto, y las aclaraciones quese han discutido en el texto, y pueden ser usados libremente bajo la res-ponsabilidad exclusiva del lector. El codigo se proporciona bajo demanda([email protected])

No se ofrece ninguna garantia de que estos programas estenlibres de errores; las comprobacines a que han sido sometidos nojustifican su uso sin realizar suficientes comprobaciones de maneraindependiente. No se acepta ninguna responsabilidad por posibleserrores en el codigo.

1.1. Dias entres dos Fechas.

program fechas2dias

3

4 CAPITULO 1. PROGRAMAS (? ? ?).

! P. de Andres, Madrid (2014).

! Calcula el numero de dias entre dos fechas.

! Dia 0 es el 31 de Diciembre de 1999 (12:00 UT).

implicit none

integer,dimension(1:2) :: dd, mm, yy, dias2CeroEnero2000

integer :: jm, jy

integer :: idum

integer :: dias

integer, parameter :: stdout = 6

write (stdout,"(’Introduzca la primera fecha: dia mes anyo’)")

read (*,*) dd(1), mm(1), yy(1)

write (stdout,"(’Introduzca la segunda fecha: dia mes anyo’)")

read (*,*) dd(2), mm(2), yy(2)

do idum = 1, 2

if ( mm (idum) .le. 2 ) then ! enero o febrero

jy = yy (idum) - 1 ! anyo anterior

jm = mm (idum) + 13 ! mes del anyo anterior

else ! los demas

jy = yy (idum) ! anyo correcto

jm = mm (idum) + 1 ! un mes mas

endif

dias2CeroEnero2000 (idum) = Int ( 365.25 * jy ) + &

Int ( 30.6001 * jm ) - &

Int (jy/100.) + &

Int (jy/400.) + &

dd(idum) - 730547

enddo ! idum

dias = dias2CeroEnero2000(2)-dias2CeroEnero2000(1)

write (stdout,"(’Entre las fechas ’)")

1.2. CREPUSCULO O MERIDIANA DEL SOL. 5

write (stdout,"(i2,’-’,i2,’-’,i4,/’ ... y ... ’/,i2,’-’,i2,’-’,i4)") &

dd(1), mm(1), yy(1), dd(2), mm(2), yy(2)

write (stdout,"(’han trascurrido ’, i12, ’ dias’)") dias

stop

end

Por ejemplo, entre el 4 de Enero de 1957 y el 19 de Agosto de 1957, elprograma calcula que han transcurrido 227 dias:

Entre las fechas

4- 1-1957

... y ...

19- 8-1957

han trascurrido 227 dias

1.2. Crepusculo o Meridiana del Sol.

Programa para determinar la hora UT de los crepusculos y de la meri-diana del Sol. El ejemplo calcula estos fenomenos para el dia 19 de Agostode 2014, en Trepuco, Menorca. El resultado es correcto hasta los minutos.

Programa.

Resultados.

Lt = 39.8739013671875

Ln = 4.26674985885620

Crepusculo Nautico

AMANECER. HORA (UT)(h,m) = 3 55

ATARDECER. HORA (UT)(h,m) =19 36

MERIDIANA. HORA (UT)(h,m) =11 46

1.3. Rectas de Altura.

En el Capitulo 8 se propone el calculo de rectas de altura asumiendo quese conoce una posicion de estima, y la hora. Se miden las alturas y acimutesde tres estrellas.


Datos de entrada.

En la primera iteracion, se usan los siguientes datos de entrada:

WVigo ! Lugar.

N 42. 41. ! Latitud (grados, minutos).

W 009. 37. ! Longitud (grados, minutos).

3. ! Altura del observador en m sobre el horizonte.

VEGA ! Astro.

4. 7. 0. 0. ! dia del anyo, hora (horas, minutos, segundos).

60. ! Acimut (grados).

31. 39.6 ! Altura Sextante (grados, minutos).

N 38. 48. ! Declinacion (grados, minutos).

180.238 ! Horario en Greenwich inicial 2014, HG(t=0, d=0) (grados).

SPICA ! Astro.

4. 7. 0. 0. ! dia del anyo, hora (horas, minutos).



S 11. 14. ! Declinacion (grados, minutos).


POLLUX ! Astro.




N 27. 59.3 ! Declinacion (grados, minutos).


En la segunda iteracion, se actualiza la posicion de estima y se sustituyenlos acimutes medidos por los calculados.

WVigo ! Lugar.

N 42. 20. ! Latitud (grados, minutos).

W 009. 19. ! Longitud (grados, minutos).

3. ! Altura del observador en m sobre el horizonte.

VEGA ! Astro.

4. 7. 0. 0. ! dia del anyo, hora (horas, minutos, segundos).



N 38. 48. ! Declinacion (grados, minutos).


SPICA ! Astro.

1.3. RECTAS DE ALTURA. 7




S 11. 14. ! Declinacion (grados, minutos).


POLLUX ! Astro.




N 27. 59.3 ! Declinacion (grados, minutos).


Codigo.

program PBPA2h0AcYeta

implicit none

! P. de Andres, Madrid 2014.

! Dado PB y PA,

! Obtener h0, Ac, y eta.

! Doble precision.

integer, parameter :: dp=selected_real_kind(15)

real (kind=dp), parameter :: Pi = 3.14159265358979_dp

character(len=80) :: Lugar, Astro

character(len=1 ) :: PtoCardinal

real (kind=dp) :: lttG, lttM, ltt, lngG, lngM, lng

real (kind=dp) :: zObs

real (kind=dp) :: dia, hrH, hrM, hrS, hrUT

real (kind=dp) :: altG, altM, altHrzSex, altHrz0M, altHrz0C

real (kind=dp) :: acimutM, dclG, dclM, dcl

real (kind=dp) :: HG0, HG, HL

real (kind=dp) :: ta, tb, hz, acimutC

real (kind=dp) :: ETA

integer :: istr

open ( unit=1, file=’sumner1.dat’, status=’old’, readonly )

! Lee datos

read (1,*) Lugar ! Etiqueta del lugar.

write (6,*) trim(Lugar)


read (1,*) PtoCardinal, lttG, lttM ! latitud

If ( PtoCardinal == ’N’ ) then

ltt = +( lttG + lttM / 60. )

else

ltt = -( lttG + lttM / 60. )

endif

write (6,*) PtoCardinal, lttG, lttM, ltt

read (1,*) PtoCardinal, lngG, lngM ! longitud

If ( PtoCardinal == ’E’ ) then

lng = +( lngG + lngM / 60. )

else

lng = -( lngG + lngM / 60. )

endif

lng = 360. - lng ! lng es el angulo ecuatorial, entre 0 y 360.

lng = mod ( lng, 360. )

write (6,*) PtoCardinal, lngG, lngM, lng

read (1,*) zObs ! altura del observador sobre el horizonte geografico.

write (6,*) zObs

istr = 0

do ! itera mientras encuentra Astros para leer

read (1,*,end=991) Astro ! nombre de la estrella.

write (6,*) trim(Astro)

read (1,*) dia, hrH, hrM, hrS ! dia del anyo (1 a 365 o 366), hora UT

hrUT = hrH + hrM/60. + hrS/3600.

read (1,*) acimutM ! acimut medido

read (1,*) altG, altM ! altura sobre el horizonte del sextante

altHrzSex = altG + altM/60.

! altura sobre el horizonte corregida por

! depresion aparente del horizonte

! refraccion

altHrz0M = altHrzSex - 0.0293*Sqrt(zObs) + 0.0162/Tan(altHrzSex*Pi/180.)

write (6,*) acimutM, altHrzSex, altHrz0M

read (1,*) PtoCardinal, dclG, dclM

If ( PtoCardinal == ’N’ ) then

dcl = +( dclG + dclM / 60. )

else

dcl = -( dclG + dclM / 60. )

endif

1.3. RECTAS DE ALTURA. 9

write (6,*) PtoCardinal, dclG, dclM, dcl

read (1,*) HG0

write (6,*) HG0

istr = istr + 1

! Horario en Greenwich para dia del anyo y hrUT.

HG = HG0 + (360./24.)*hrUT + (360./365.25)*(dia+hrUT/24.)

! Horario Local para dia del anyo, hrUT, y lng (angulo ecuatorial).

HL = HG - lng

write (6,*) HG, HL

! Angulos polares.

ta = 90. - dcl

tb = 90. - ltt

! Altura zenital. Ley de los cosenos apoyada en HL.

hz = (180./Pi)*Acos ( &

Cos(ta*Pi/180.)*Cos(tb*Pi/180.) + &

Sin(ta*Pi/180.)*Sin(tb*Pi/180.)*Cos(HL*Pi/180.) &

)

altHrz0C = 90. - hz

write (6,*) hz, altHrz0C

! Acimut calculado. Ley de los cosenos apoyada en acimutC

acimutC = (180./Pi)*Acos ( &

( Cos(ta*Pi/180.) - Cos(hz*Pi/180.)*Cos(tb*Pi/180.) ) / &

( Sin(hz*Pi/180.)*Sin(tb*Pi/180.) ) &

)

write (6,"(’Acimut C =’,f6.1,1x,f6.2’ Acimut M =’,f6.1)") &

acimutC, (360.-acimutC), acimutM

ETA = 60. * (altHrz0M - altHrz0C)

write (6,"(’ETA (mn) =’,f6.2)") ETA

enddo

991 continue

write (6,*) ’ He leido’, istr,’ astros’

stop

end

Datos de salida.

Los datos de salida importantes son la variable ETA (η) y los acimutescalculados en la variable acimutC. En la primera iteracion se obtiene lasiguiente salida (la salida de la segunda iteracion es similar, corresponde alos datos en las tablas del texto, y no se ha incluido para ahorrar espacio).


WVigo

N 42.0000000000000 41.0000000000000 42.6833333333333

W 9.00000000000000 37.0000000000000 9.61666666666667

3.00000000000000

VEGA

60.0000000000000 31.6600000000000 31.6355219522295

N 38.0000000000000 48.0000000000000 38.8000000000000

180.238000000000

289.467979452987 279.851312786321

58.4782545275469 31.5217454724531

Acimut C = 64.3 295.74 Acimut M = 60.0

ETA (mn) = 6.83

SPICA

181.000000000000 36.4583333333333 36.4295106176631

S 11.0000000000000 14.0000000000000 -11.2333333333333

258.101000000000

367.330979452987 357.714312786321

53.9573264974848 36.0426735025152

Acimut C = 177.2 182.77 Acimut M = 181.0

ETA (mn) = 23.21

POLLUX

280.000000000000 23.3916666666667 23.3783685127808

N 27.0000000000000 59.3000000000000 27.9883333333333

343.034000000000

452.263979452987 442.647312786321

66.3449929116452 23.6550070883548

Acimut C = 73.0 287.04 Acimut M = 280.0

ETA (mn) =-16.60

He leido 3 astros

1.4. Minimos Cuadrados.

En la Seccion 8.3 se propone el calculo de la posicion corregida sin ne-cesidad de dibujar las rectas de altura, utilizando directamente un procedi-miento de minimos cuadrados descrito por[Yallop and Hohenkerk(1985)]. Elsiguiente programa resuelve este problema.

Datos de Entrada.

! DATOS DEL OBSERVADOR

1.4. MINIMOS CUADRADOS. 11

NavPac2011-2015-Ej-pgs-18-19 ! Nombre (ia=0)

6.0 0.0 ! altObs (m), indSex

2011 07 14 ! tt; anyo, mes, dia

12 00 00 ! tt; hora, minuto, segundo

W 15 30 N 32 45 ! LNG, LTD (estima inicial)

12. 315. ! V(nds), RMB

! DATOS DE LOS ASTROS (N<10).

!

Luna ! Astro (ia)

2011 07 14 ! tt; anyo, mes, dia

05 54 57 ! tt; dia, hora, minuto, segundo

12. 315. ! V(nds), RMB

30.4433 ! Alt Sex

072. 52.128 N 8 46.602 54.06 L ! GHA, Dec, HP, limbo

!

Estrella ! Astro (ia)

2011 07 14 ! tt; anyo, mes, dia


12. 315. ! V(nds), RMB

Sirius

32.7150 ! Alt

342 47.904 S 16 43.818 ! GHA, Dec

!

Planeta ! Astro (ia)

2011 07 14 ! tt; anyo, mes, dia


12. 315. ! V(nds), RMB

Marte

47.1733 ! Alt

327. 28.098 N 21 36.81 0.072 ! GHA, Dec, HP

!

Sol ! Astro (ia=1)

2011 07 14 ! tt; anyo, mes, dia


12. 315. ! V(nds), RMB

38.2017 ! Alt

329 30.72 N 3. 28.17 15.906 L ! GHA, Dec, SD, limbo


Codigo.

program mejoraPB

implicit none

! Autor: P. de Andres (Madrid 2014).

! Ref: B.D. Yallop and C.Y. Hohenkerk, HM Nautical Almanac Office, London (1985).

! Dada una posicion estimada, PB_1, la fecha y la hora (es decir, PA),

! y medidas de alturas y acimutes para N astros:

! Mejora la posicion estimada del buque (PB_2) y determina la incertidumbre

! en PB_2 basandose en las rectas de altura de los N astros.

! Datos:

! PB_1: posicion geografica estimada de un observador.

!

! Fecha y Hora. Es decir, PA: posicion geografica de varios astros (N).

! PA es la declinacion y el Horario en Greenwich del astro.

!

! Altura medida respecto del horizonte para cada astro.

! Proporciona:

! PB_2 : posicion geografica ***mejorada*** del observadorr,

! y una estimacion de la ***incertidumbre*** en PB_2.

!

! Observese:

! El fichero de entrada consiste de un bloque de datos para el buque,

! y N bloques de datos para N astros.

! Es necesario que N sea mayor o igual que 3.

! Los datos para cada astro se pueden introducir en cualquier orden,

! y se pueden quitar o poner como se desee.


real (kind=dp), parameter :: pi=3.14159265358979324_dp

real (kind=dp), parameter :: deg2rad = 0.0174532925199432958_dp

real (kind=dp), parameter :: rad2deg = 57.2957795130823209_dp

integer :: ia, iaStr


real (kind=dp), dimension(1:9) :: az, pp

real (kind=dp) :: aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg

real (kind=dp) :: gdec, mnd

integer :: deg, mnt, sec

character(len=72) :: buque

real (kind=dp) :: Vnds, RMB

real (kind=dp) :: altSexm, indSex, dipH

real (kind=dp) :: rfrc, PA, Obl, semiDD

real (kind=dp), dimension(0:9) :: rfrcIA, PAIA, OblIA, semiDDIA

integer, dimension(0:9) :: anyo, dia, mes, hora, minuto, segundo

! longitud y latidud en Grados y Minutos

integer, dimension(0:9) :: lngG, lngM, ltdG, ltdM

! longitud y latitud en Nombre

character(len=1), dimension(0:9):: lngH, ltdH

character(len=1) :: dclNM

! longitud y latitud en grados decimates a la hora tUT

real (kind=dp), dimension(0:10) :: tUT, lngtt, ltdtt

character(len=72),dimension(1:9):: astro, nombreEstrella

character(len=1), dimension(1:9):: limb

real (kind=dp), dimension(1:9) :: Dec, AltMedSex, GHA, LHA

real (kind=dp), dimension(1:9) :: AsinAlt, ZtanZ

real (kind=dp), dimension(1:9) :: AltMedCorrIA, AltMedCorrIA1, ETAIA, ETAIAmn

real (kind=dp) :: sinAlt, xx, yy

real (kind=dp) :: AltMedCorr, AltMedCorr1

real (kind=dp), dimension(1:9) :: HP, semiD

real (kind=dp), dimension(1:9) :: intercept

real (kind=dp) :: lngIncr, ltdIncr, lngSigma, ltdSigma

real (kind=dp) :: ltdtt0

real (kind=dp) :: theta, ejeA, ejeB, sigma, IncrPosmn

real (kind=dp) :: grds1, mnts1, grds2, mnts2

! interno, sin significado.

character(len=1) :: dummyC1

! Entrada/Salida

character(len=80) :: datos


character(len=80) :: dummy

integer :: str_pos

integer :: num_atoms_UC

integer, parameter :: stdout=6

integer :: dat_unit

character(len=40) :: dat_file

integer :: tbl_unit

character(len=40) :: tbl_file

integer :: mnc_unit

character(len=40) :: mnc_file

! C-like External functions

integer :: num_args

integer :: iargc

external iargc,getarg

! para ifort: lee directamente de la linea de comandos.

! num_args = iargc()

! if (num_args/=1) then

! write (stdout,*) ’Uso: ./mejoraPB datos ’

! stop

! end if

! call getarg(1,dummy)

! read (dummy,*) datos

datos=’mejoraPB’

dat_unit = 101

dat_file = trim(datos)//".dat"

mnc_unit = 108

mnc_file = trim(datos)//".mnc"

tbl_unit = 109

tbl_file = trim(datos)//".tbl"

open (unit=dat_unit,file=dat_file,status=’old’)

open (unit=mnc_unit,file=mnc_file,status=’unknown’)

open (unit=tbl_unit,file=tbl_file,status=’unknown’)

write (stdout,300) dat_file

300 format(/’ Leyendo fichero de datos ... ’,a40)


! comienza iteraciones en astros (0 es el sitio donde se busca la posicion).

ia = 0

! NOMBRE

read (dat_unit,*) dummyC1

read (dat_unit,*) buque

! altura del sextante (en metros), indice del sextante

read (dat_unit,*) altSexm, indSex

! ANYO MES DIA HORA MINUTO SEGUNDO

! La posicion se obtiene para esta hora y fecha.

read (dat_unit,*) anyo(0), mes(0), dia(0)

read (dat_unit,*) hora(0), minuto(0), segundo(0)

! Calcula hora decimal

tUT(0) = float(hora(0)) + float(minuto(0))/60. + float(segundo(0))/3600.

! posicion de estima (DR), ia=0

read (dat_unit,*) lngH(0), lngG(0), lngM(0), ltdH(0), ltdG(0), ltdM(0)

! E positivo, W negativo.

lngtt(0) = lngG(0) + lngM(0)/60.

if ( lngH(0) == "E" ) then

lngtt(0) = +lngtt(0)

else

lngtt(0) = -lngtt(0)

endif

! N positivo, S negativo.

ltdtt(0) = ltdG(0) + ltdM(0)/60.

if ( ltdH(0) == "N" ) then

ltdtt(0) = +ltdtt(0)

else

ltdtt(0) = -ltdtt(0)

endif


! velocidad (nudos) y rumbo (respecto del norte, grados sexagesimales).

read (dat_unit,*) Vnds, RMB

write (stdout,32) ia, tUT(ia)

32 format ("ia= ",i1," tUT= ", f8.4)

gdec = lngtt(ia)

call dec2deg (gdec, deg, mnt, sec, mnd )

write (stdout,31) gdec, lngH(ia), deg, mnt, sec, deg, mnd

31 format (f9.4,’ g.d ’,a1,1x,i3,’ g ’,i2,’ m ’, i2,’ s ’, i3,’ g ’, f4.1,’ m.d’)

gdec = ltdtt(ia)

call dec2deg (gdec, deg, mnt, sec, mnd )

write (stdout,31) gdec, ltdH(ia), deg, mnt, sec, deg, mnd

iaStr = 0

read (dat_unit,*) dummyC1

do ia= 1, 9 ! comienza a iterar astros

read (dat_unit,*,end=991) dummyC1 ! termina al llegar al final (991)

read (dat_unit,*) astro(ia)

read (dat_unit,*) anyo(ia), mes(ia), dia(ia)

read (dat_unit,*) hora(ia), minuto(ia), segundo(ia)

read (dat_unit,*) Vnds, RMB

iaStr = iaStr + 1

tUT(ia) = &

float(hora(ia)) + float(minuto(ia))/60. + float(segundo(ia))/3600.

write (stdout,"(a72)") trim(astro(ia))

if ( trim(astro(ia)) == "Rumbo" ) then

! esta parte no esta terminada

endif

if ( trim(astro(ia)) == "Sol" ) then

read (dat_unit,*) AltMedSex(ia)

read (dat_unit,*) grds1, mnts1, dclNM, grds2, mnts2, semiD(ia), limb(ia)

HP(ia) = 0.0_dp

GHA(ia) = grds1 + mnts1/60.


Dec(ia) = grds2 + mnts2/60.

semiD(ia) = semiD(ia)/60.

if ( dclNM == "N" ) then

Dec(ia) = + Dec(ia)

else

Dec(ia) = - Dec(ia)

endif

endif

if ( trim(astro(ia)) == "Luna" ) then


read (dat_unit,*) grds1, mnts1, dclNM, grds2, mnts2, HP(ia), limb(ia)



HP(ia) = HP(ia)/60.

semiD(ia) = 0.0_dp


Dec(ia) = + Dec(ia)

else

Dec(ia) = - Dec(ia)

endif

endif

if ( trim(astro(ia)) == "Planeta" ) then

read (dat_unit,*) nombreEstrella (ia)

if ( (trim(nombreEstrella(ia)) == "Venus") &

.OR. (trim(nombreEstrella(ia)) == "Marte") ) then


read (dat_unit,*) grds1, mnts1, dclNM, grds2, mnts2, HP(ia)



HP(ia) = HP(ia)/60.


Dec(ia) = + Dec(ia)

else

Dec(ia) = - Dec(ia)

endif

else


read (dat_unit,*) grds1, mnts1, dclNM, grds2, mnts2





Dec(ia) = + Dec(ia)

else

Dec(ia) = - Dec(ia)

endif

endif

endif

if ( trim(astro(ia)) == "Estrella" ) then

read (dat_unit,*) nombreEstrella (ia)


read (dat_unit,*) grds1, mnts1, dclNM, grds2, mnts2

HP(ia) = 0.0_dp

semiD(ia) = 0.0_dp




Dec(ia) = + Dec(ia)

else

Dec(ia) = - Dec(ia)

endif

endif

lngtt (ia) = lngtt(0) + &

(tUT(ia)-tUT(0)) * (Vnds/60.) * Sin(RMB*deg2rad) / Cos(ltdtt(0)*deg2rad)

ltdtt (ia) = ltdtt(0) + &

(tUT(ia)-tUT(0)) * (Vnds/60.) * Cos(RMB*deg2rad)

enddo ! ia

991 continue

close(unit=1)

write (stdout,*) ’Numero de Astros leidos =’, iaStr

if ( iaStr .gt. 9 ) then

write (stdout,*) ’ 9 astros es el limite, no admite mas. Parando ...’

stop

endif


! Comprueba Tabla de DATOS

write (tbl_unit,"(a60,’ ... identificador’)") trim(buque)

write (tbl_unit,"(’ zObservador(m)=’,f4.1,’ IndiceSextante=’,f4.1)") altSexm, indSex

write (tbl_unit,504) tUT(0), lngtt(0), ltdtt(0)

write (tbl_unit,*) "---"

write (tbl_unit,501) (trim(astro(ia)), ia= 1, iaStr)

501 format (6(a10,2x))

write (tbl_unit,502) (int(anyo(ia)),int(mes(ia)),int(dia(ia)), ia= 1, iaStr)

502 format (6(i4,"-",i2,"-",i2,2x))

write (tbl_unit,503) (int(hora(ia)),int(minuto(ia)),int(segundo(ia)), ia= 1, iaStr)

503 format (6(2x,i2,":",i2,":",i2,2x))


write (tbl_unit,504) (tUT(ia)-tUT(0), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (lngtt(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (ltdtt(ia), ia=1, iaStr)

504 format (6(f10.4,2x))


write (tbl_unit,504) (GHA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (Dec(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (semiD(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (HP(ia), ia=1, iaStr)

321 format ("ia= ",i1," tUT= ", f8.4, " LNG(tUT)= ",f8.4, " LTD(tUT)= ", f8.4)

341 format(4(i2,1x),f7.4,4(1x,f8.4),a1)

342 format(4(i2,1x),4(1x,f8.4))

343 format(4(i2,1x),f7.4,4(1x,f8.4))

35 format(3(f12.6,1x))

36 format("STR= ",i1," tUT= ",f12.6, " LNGtt= ", f12.6," LTDtt= ", f12.6)

write (stdout,*) " =================="

do ia= 1, iaStr

if ( trim(astro(ia)) == "Rumbo" ) then

! solo acumula astros, no cambios de rumbo.

else

LHA(ia) = GHA(ia) + lngtt(ia)


sinAlt = &

Sin(Dec(ia)*deg2rad)*Sin(ltdtt(ia)*deg2rad) + &

Cos(Dec(ia)*deg2rad)*Cos(ltdtt(ia)*deg2rad)*Cos(LHA(ia)*deg2rad)

AsinAlt(ia) = ASin(sinAlt)

xx = &

Sin(Dec(ia)*deg2rad)*Cos(ltdtt(ia)*deg2rad) - &

Cos(Dec(ia)*deg2rad)*Sin(ltdtt(ia)*deg2rad)*Cos(LHA(ia)*deg2rad)

yy = &

-Cos(Dec(ia)*deg2rad)*Sin(LHA(ia)*deg2rad)

ZtanZ(ia) = ATan(yy/xx)

If( xx .lt. 0.0 ) then

ZtanZ(ia) = ZtanZ(ia) + Pi

else

If(yy .lt. 0.0 ) then

ZtanZ(ia) = ZtanZ(ia) + 2*Pi

endif

endif

write (stdout,37) ia, ZtanZ(ia)*rad2deg

AltMedCorr = AltMedSex(ia)

call altsex2altmedcorr &

( astro(ia), nombreEstrella(ia), limb(ia), &

AltMedSex(ia), semiD(ia), &

HP(ia), ltdtt(ia), ZtanZ(ia), &

AltMedCorr1, AltMedCorr, &

altSexm, indSex, dipH, rfrc, PA, Obl, semiDD )

rfrcIA(ia) = rfrc

PAIA(ia) = PA

OBlIA(ia) = Obl

semiDDIA(ia) = semiDD

AltMedCorrIA1(ia) = AltMedCorr1

AltMedCorrIA(ia) = AltMedCorr

intercept(ia) = AltMedCorr - AsinAlt(ia) * rad2deg


az (ia) = ZtanZ (ia)

pp (ia) = intercept (ia)

ETAIA (ia) = intercept (ia)

ETAIAmn (ia) = intercept (ia)*60.

write (stdout,*) "Altura Medida Sextante = ", AltMedSex(ia)

write (stdout,*) "Altura Medida Corregida = ", AltMedCorr

write (stdout,*) "Altura Calculada = ", AsinAlt(ia) * rad2deg

write (stdout,*) "ETA=AltMed - AltCal (mn)= ", ETAIAmn(ia)

endif

enddo ! ia = 1, N=iaStr

write (stdout,*) " =================="


write (tbl_unit,504) (LHA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (ZtanZ(ia)*rad2deg, ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (AsinAlt(ia)*rad2deg, ia=1, iaStr)


write (tbl_unit,504) (AltMedSex(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) indSex

write (tbl_unit,504) dipH

write (tbl_unit,505) (AltMedCorrIA1(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (rfrcIA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (PAIA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (OblIA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (HP(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,504) (semiDDIA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,506) (AltMedCorrIA(ia), ia=1, iaStr)


write (tbl_unit,507) (ETAIA(ia), ia=1, iaStr)

write (tbl_unit,508) (ETAIAmn(ia), ia=1, iaStr)


505 format (4(f10.4,2x),’ H’)

506 format (4(f10.4,2x),’ H0’)

507 format (4(f10.4,2x),’ ETA (grd)’)

508 format (4(f10.1,2x),’ ETA (mn)’)


37 format("ASTRO= ",i1,1x,"ACIMUT= ",f12.0)

38 format(" intercept (grd)= ", f12.6," intercept (nm)=", f8.4)

ltdtt0 = ltdtt0

call mincuad (iaStr, ltdtt0, az, pp, lngIncr, ltdIncr, &

lngSigma, ltdSigma, sigma, theta, ejeA, ejeB, mnc_unit)

write (stdout,390) lngtt(0), ltdtt(0)

390 format ( ’inicial : ’,’longitud = ’, f10.4, ’ latitud = ’, f10.4 )

write (tbl_unit,509) lngtt(0), ltdtt(0)

write (tbl_unit,510) 60.*lngIncr, 60.*ltdIncr

510 format (2(f10.4,2x),20x,’ Incr lng, Incr ltd (millas nauticas)’)

write (tbl_unit,5100) lngIncr / Cos ( ltdtt(0) * deg2rad ), ltdIncr

5100 format (2(f10.4,2x),20x,’ Incr lng, Incr ltd (grados)’)

write (tbl_unit,5101) 60.*lngIncr / Cos ( ltdtt(0) * deg2rad ), 60.*ltdIncr

5101 format (2(f10.4,2x),20x,’ Incr lng, Incr ltd (minutos de grados)’)

lngtt(10) = lngtt(0) + lngIncr / Cos ( ltdtt(0) * deg2rad )

ltdtt(10) = ltdtt(0) + ltdIncr

IncrPosmn = 60.*Sqrt( (lngIncr / Cos ( ltdtt(0) * deg2rad ))**2 + (ltdIncr)**2 )

write (tbl_unit,511) lngtt(10), ltdtt(10)


509 format (2(f10.4,2x),20x,’ lng(0) , ltd(0) ... pos. estimada’)

511 format (2(f10.4,2x),20x,’ lng , ltd ... pos. mejorada’)

write (tbl_unit,512) IncrPosmn, 2*lngSigma, 2*ltdSigma

512 format (4x,f6.1,2x,f5.1,2x,f5.1,2x,’ Dif P_1 a P2, Err-lng, Err-ltd (mn) 2*sigma’)


write (tbl_unit,514) theta, ejeA, ejeB

514 format (6x,f4.0,2x,f5.1,2x,f5.1,2x,’ theta (grd vs N), semiEjeA, semiEjeB (mn)’)


write (stdout,391) lngtt(10), ltdtt(10)

391 format ( ’final : ’,’longitud = ’, f10.4, ’ latitud = ’, f10.4 )

write (stdout,392) IncrPosmn

392 format ( ’diferencia entre P_I y P_F (mn) = ’, f6.2 )


write (stdout,393) 2*sigma, 2*lngSigma, 2*ltdSigma

393 format ( ’INCERTIDUMBRE. 2 * sigma (nm) : ’,f6.1, ’ longitud = ’, f4.1, ’ latitud = ’, f4.1 )

write (stdout,394) theta, ejeA, ejeB

394 format ( ’acimut elipse confianza (nm) : ’,f6.0,’ ejeA = ’, f4.1, ’ ejeB = ’, f4.1 )

close(unit=tbl_unit)

stop

end program mejoraPB

subroutine altsex2altmedcorr &

( astro, nombreEstrella, limb, &

AltMedSex, semiD, &

HP, ltdtt, azimutRad, &

AltMedCorr1, AltMedCorr, &

altSexm, indSex, dipH, rfrc, PA, Obl, semiDD )

implicit none


character(len=72) :: astro, nombreEstrella

character(len=1) :: limb


real (kind=dp), parameter :: deg2rad = 0.0174532925199432958_dp

real (kind=dp), parameter :: rad2deg = 57.2957795130823209_dp

integer :: ia

real (kind=dp) :: altSexm

real (kind=dp) :: AltMedSex

real (kind=dp) :: indSex, dipH, rfrc, semiD, semiDD

real (kind=dp) :: AltMedCorr1, AltMedCorr2

real (kind=dp) :: AltMedCorr3, AltMedCorr4

real (kind=dp) :: fPT, Pmbr, TCls

real (kind=dp) :: ltdtt, azimutRad, AltMedCorr

real (kind=dp) :: UTH, HP, H, H0, Obl, HS, S, PA, R

Pmbr = 1020 ! millibars

TCls = 12.6 ! grados C

fPT = 0.28_dp * Pmbr / ( TCls + 273.0_dp )

fPT = 1.02536_dp


AltMedCorr = 0.0_dp

AltMedCorr1 = 0.0_dp ! H

AltMedCorr2 = 0.0_dp



semiDD = semiD

! Indice Sextante: indSex

! Depresion Horizonte.

dipH = - 0.0293_dp*Sqrt(altSexm)

AltMedCorr1 = AltMedSex + indSex + dipH ! H

! Refraccion (formula de Bennet, J. Inst. Nav. vol 35, p 255 1982)

! Notese que la refraccion se resta normalmente al final, no aqui.

if ( AltMedCorr1 .ge. 15 ) then

rfrc = - 0.0162_dp * fPT/ Tan(AltMedCorr1*deg2rad)

AltMedCorr2 = AltMedCorr1 + rfrc

else

rfrc = - 0.0167_dp * fPT/ Tan( deg2rad * ( AltMedCorr1 + 7.32_dp/(AltMedCorr1+4.32_dp) ) )

AltMedCorr2 = AltMedCorr1 + rfrc

endif

! Una estrella

if ( trim(astro) == "Estrella" ) then

PA = 0.0

semiD = 0.0

semiDD = 0.0

Obl = 0.0

AltMedCorr = AltMedCorr2 ! H0

return

endif

! Un planeta

if ( (trim(astro) == "Planeta") ) then

! Venus o Marte

if ( (trim(nombreEstrella) == "Venus") .OR. &

(trim(nombreEstrella) == "Marte") ) then

PA = HP * Cos (AltMedCorr1*deg2rad )

AltMedCorr = AltMedCorr2 + PA

else ! Jupiter o Saturno


AltMedCorr = AltMedCorr2 ! H0

endif

semiD = 0.0

semiDD = 0.0

Obl = 0.0

return

endif

! Para el Sol, la Luna, Venus y Marte

! calcula el paralaje en altitud (PA) usando el paralaje horizontal (PH)

if ( trim(astro) == "Sol" ) then

Obl = 0.0

HP = 0.0024

PA = HP * Cos (AltMedCorr1*deg2rad )

If(Limb == "L") then

AltMedCorr = +semiD + AltMedCorr2 + PA

else

AltMedCorr = -semiD + AltMedCorr2 + PA

endif

return

endif

if ( trim(astro) == "Luna" ) then

H = AltMedCorr1

PA = HP * Cos(H*deg2rad)

semiD = 0.2724 * HP

semiDD = semiD

Obl = 0.0032 * &

( - Sin(ltdtt*deg2rad) * Sin(ltdtt*deg2rad) * Cos(H*deg2rad) &

+ Sin(2.*ltdtt*deg2rad) * Cos(azimutRad)*Sin(H*deg2rad))

If(Limb == "L" ) then

AltMedCorr = semiD + AltMedCorr2 + PA + Obl

else

AltMedCorr = -semiD + AltMedCorr2 + PA + Obl

endif

return

endif

write (*,*) " Error en altsex2altmedcorr ... parando.", astro


stop

end subroutine altsex2altmedcorr

subroutine mincuad ( iaStr, ltdtt0, az, pp, lngIncr, ltdIncr, &

lngSigma, ltdSigma, sigma, theta, ejeA, ejeB, mnc_unit )

implicit none


integer :: ia, iaStr, mnc_unit


real (kind=dp), dimension(1:4) :: az, pp

real (kind=dp) :: aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, deg2rad

real (kind=dp) :: ss, sigma

real (kind=dp) :: lngIncr, ltdIncr, lngSigma, ltdSigma

real (kind=dp) :: ltdtt0

real (kind=dp) :: theta, Prb, kP, ejeA, ejeB

if ( iaStr .le. 2 ) then

write (*,*) ’ Al menos tiene que haber tres astros. Parando ...’

stop

endif

deg2rad = pi/180.0_dp

aa = 0.0_dp

bb = 0.0_dp

cc = 0.0_dp

dd = 0.0_dp

ee = 0.0_dp

ff = 0.0_dp

gg = 0.0_dp

do ia= 1, iaStr

aa = aa + Cos (az(ia)) * Cos (az(ia))

bb = bb + Cos (az(ia)) * Sin (az(ia))

cc = cc + Sin (az(ia)) * Sin (az(ia))

dd = dd + pp(ia) * Cos (az(ia))

ee = ee + pp(ia) * Sin (az(ia))

ff = ff + ( pp(ia) )**2

enddo


gg = aa*cc - bb*bb

lngIncr = ( aa * ee - bb * dd ) / gg

ltdIncr = ( dd * cc - ee * bb ) / gg

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ A’)") aa

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ B’)") bb

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ C’)") cc

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ D’)") dd

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ E’)") ee

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ F’)") ff

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ G’)") gg

! Incertidumbre en la posicion corregida.

ss = ff - dd * ltdIncr - ee * lngIncr * Cos(ltdtt0*deg2rad)

! Desviacion estandard en mn

sigma = 60. * Sqrt ( ss / float(iaStr-2) )

! Desviacion estandard en longitud (mn)

lngSigma = sigma * Sqrt ( aa/gg )

! Desviacion estandard en latitud (mn)

ltdSigma = sigma * Sqrt ( cc/gg )

! Elipse de confianza que determina que la posicion

! real resida dentro de la elipse con una probabilidad P (=0.95).

! confianza 95/100

Prb = 0.95_dp

kP = Sqrt (-2.0_dp*Log(1.0_dp-Prb) )

write (mnc_unit,"(f12.6,1x,f5.2 ’ kp, Prb’)") kp, Prb

write (mnc_unit,"(f12.6, ’ sigma’)") sigma

! elipse de confianza

! acimut (respecto del N) del eje A

theta = (180./Pi) * ( atan ( 2*bb/(aa-cc) ) / 2. )

! ejes A y B de la elipse

ejeA = sigma * kP / Sqrt ( float(iaStr)/2. + bb / Sin (2.*theta*Pi/180) )

ejeB = sigma * kP / Sqrt ( float(iaStr)/2. - bb / Sin (2.*theta*Pi/180) )


return

end subroutine mincuad

subroutine dec2deg ( gdec, deg, mnt, sec, mnd )

implicit none


real (kind=dp) :: gdec, mnd

integer :: deg, mnt, sec

! gdec: grados sexagesimales en formato decimal

! deg : grados sexagesimales

! mnt : minutos

! sec : segundos

! mnd : minutos en formato decimal

deg = abs ( int (gdec) )

mnd = (abs(gdec) - abs(int(gdec))) * 60.0_dp

mnt = nint (mnd)

sec = nint ( (mnd - int(mnd) ) * 60.0_dp )

return

end subroutine dec2deg

Resultados.

Leyendo fichero de datos ... NavPac20112015Ejpg18.dat

ia= 0 tUT= 12.0000

-15.5000 g.d W 15 g 30 m 0 s 15 g 30.0 m.d

32.7500 g.d N 32 g 45 m 0 s 32 g 45.0 m.d

Luna

Estrella

Planeta

Sol

Numero de Astros leidos = 4


==================

ASTRO= 1 ACIMUT= 260.

Altura Medida Sextante = 30.4433000000000

Altura Medida Corregida = 31.3649534704583

Altura Calculada = 31.3590359858635

ETA=AltMed - AltCal (mn)= 0.355049075688001





ETA=AltMed - AltCal (mn)= -1.51414665196924





ETA=AltMed - AltCal (mn)= 0.664441331920216





ETA=AltMed - AltCal (mn)= -2.71141060430580

==================

inicial : longitud = -15.5000 latitud = 32.7500

final : longitud = -15.5088 latitud = 32.7882

diferencia entre P_I y P_F (mn) = 2.35

INCERTIDUMBRE. 2 * sigma (nm) : 2.7 longitud = 1.7 latitud = 3.3

acimut elipse confianza (nm) : 16. ejeA = 4.2 ejeB = 1.8

NavPac2011-2015-Ej-pgs-18-19 ... identificador

z Observador(m)= 6.0 IndiceSextante= 0.0

12.0000 -15.5000 32.7500

---

Luna Estrella Planeta Sol

2011- 7-14 2011- 7-14 2011- 7-14 2011- 7-14

5:54:57 6: 5:21 6:15:23 9:53:45

---

-6.0842 -5.9108 -5.7436 -2.1042

-14.4769 -14.5061 -14.5342 -15.1462

31.8896 31.9141 31.9377 32.4524


---

72.8688 342.7984 327.4683 329.5120

8.7767 -16.7303 21.6135 3.4695

0.0000 0.0000 0.0000 0.2651

0.9010 0.0000 0.0012 0.0000

---

58.3919 328.2923 312.9341 314.3658

260.2861 143.2910 91.8857 114.3841

31.3590 32.6425 47.0758 38.4209

---

30.4433 32.7150 47.1733 38.2017

0.0000

-0.0718

30.3715 32.6432 47.1015 38.1299 H

-0.0283 -0.0259 -0.0154 -0.0212

0.7774 0.0000 0.0008 0.0019

-0.0010 0.0000 0.0000 0.0000

0.9010 0.0000 0.0012 0.0024

0.2454 0.0000 0.0000 0.2651

31.3650 32.6173 47.0869 38.3758 H0

---

0.0059 -0.0252 0.0111 -0.0452 ETA (grd)

0.4 -1.5 0.7 -2.7 ETA (mn)

---

-15.5000 32.7500 lng(0) , ltd(0) ... pos. estimada

-0.4458 2.2899 Incr lng, Incr ltd (millas nauticas)

-0.0088 0.0382 Incr lng, Incr ltd (grados)

-0.5301 2.2899 Incr lng, Incr ltd (minutos de grados)

-15.5088 32.7882 lng , ltd ... pos. mejorada

---

2.4 1.7 3.3 Dif P_1 a P2, Err-lng, Err-ltd (mn) 2*sigma

---

16. 4.2 1.8 theta (grd vs N), semiEjeA, semiEjeB (mn)

---

Bibliografıa

[Yallop and Hohenkerk(1985)] B.D. Yallop and C.Y. Hohenkerk. CompactData for Navigation and Astronomy, 1986–1990. HM Nautical AlmanacOffice, Royal Greenwich Observatory (London, UK), 1985.

31

Navegando con las Estrellas continuacion se presenta codigo FORTRAN-90 como una ayuda pa-ra realizar...

Documents

Transcript of Navegando con las Estrellas continuacion se presenta codigo FORTRAN-90 como una ayuda pa-ra realizar...