航海中天文觀測船位系統之計算整合及其軟體開發 - 國立臺灣海洋大學

Ophiuchi) 之 標 準 平 位 置 及 其 自 行 運 動 , 吾 人 即 以 美 國 海 軍 天 文 台 所 出 版 之 多 年 期
互 動 式 電 腦 曆 書 所 附 之 航 海 恆 星 星 表 資 料 (Navigational Star Catalogue) 為 之 。
而 利 用 FK5 所 列 資 料 計 算 此 58 顆 天 體 之 程 序 步 驟 如 下 :
步 驟 1. 計 算 J2000.0 之 儒 略 世 紀 (T);
步 驟 2. 標 準 平 位 置 修 正 為 平 位 置 ;
步 驟 3. 平 位 置 修 正 為 真 位 置 ;
步 驟 4. 真 位 置 修 正 為 視 位 置 ;
步 驟 5. 恆 星 赤 經 轉 為 格 林 威 治 時 角 。
五 、 結 果 與 討 論
根 據 上 述 研 究 方 法 , 本 計 畫 即 以 數 值 計 算 工 具 (MATLAB) 開 發 兩 套 航 海 用 天
體 視 位 置 計 算 軟 體 :NavAPS1 與 NavAPS2, 展 示 其 軟 體 圖 形 化 介 面 , 並 以 美 國
航 空 暨 太 空 總 署 噴 射 推 進 實 驗 室 (Jet Propulsion Laboratory of National
Aeronautical and Space Agency, NASA JPL) 所 公 佈 資 料 作 為 基 準 , 透 過 統 計 分 析 比
較 本 計 畫 所 開 發 的 兩 套 軟 體 與 英 美 版 航 海 曆 (NA) 等 三 者 所 求 得 之 太 陽 、 四 顆 航
海 用 行 星 以 及 月 球 視 位 置 在 隨 機 日 期 下 , 各 天 體 整 點 小 時 視 位 置 之 精 準 度 。
本 計 畫 開 發 之 兩 套 軟 體 ,NavAPS1 與 NavAPS2 係 分 別 以 前 述 之 JMM 以 及
VSOP87、ELP2000/82 與 FK5 等 方 法 論 開 發 而 成 , 兩 套 軟 體 之 整 體 演 算 流 程 圖
如 圖 一 與 圖 二 所 示 , 而 其 軟 體 圖 型 化 介 面 則 如 圖 五 與 圖 六 所 示 。 必 須 說 明 的 是 ,
本 計 畫 之 目 的 係 開 發 航 海 用 天 體 視 位 置 計 算 軟 體 , 其 使 用 者 即 以 航 海 員 為 準 , 故
以 使 用 者 之 觀 測 日 期 與 觀 測 時 間 (UT) 作 為 輸 入 ; 另 根 據 航 海 員 之 需 求 , 在 天 體 選
擇 上 提 供 航 海 用 天 體 , 即 太 陽 、 月 球 、 航 海 用 行 星 ( 金 星 、 火 星 、 木 星 、 土 星 )、
57 顆 航 海 用 恆 星 以 及 北 極 星 , 並 以 下 拉 式 選 單 供 使 用 者 選 擇 ; 而 輸 出 變 數 則 亦
以 航 海 員 之 需 求 , 列 出 天 體 之 赤 緯 (Dec) 以 及 格 林 威 治 時 角 (GHA) 等 。 亦 即 , 透
過 本 計 畫 所 開 發 軟 體 , 使 用 者 僅 須 輸 入 觀 測 之 日 期 與 時 間 , 即 可 得 到 期 所 需 之 資
訊 , 而 毋 需 查 閱 表 冊 , 亦 毋 需 進 行 複 雜 的 修 正 。
另 一 方 面 , 本 計 畫 係 以 經 由 統 計 方 法 之 美 國 航 空 暨 太 空 總 署 噴 射 推 進 實 驗 室
所 公 佈 之 資 料 為 基 準 , 進 一 步 比 較 NavAPS1、NavAPS2 以 及 英 美 版 航 海 曆 (NA)
之 精 確 度 。 透 過 差 異 平 均 數 與 差 異 標 準 差 、 差 異 平 均 數 絕 對 值 與 差 異 標 準 差 , 以
及 配 對 資 料 t 檢 定 進 行 假 設 檢 定 , 並 以 樣 本 資 料 之 顯 著 水 準 , 即 p 值 作 為 檢 定 報
告 方 式 , 其 檢 定 結 果 如 表 一 至 表 三 所 示 。 另 以 恆 星 Dubhe 與 2007 年 航 海 曆 書 之
比 較 結 果 則 略 之 。
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