Skyfield 使用的 JPL 发布的星历表,如 DE405、DE406 和 DE421,只是为每个行星提供了一个大数字表。例如,海王星的位置可能以 7 天为增量指定,其中对于从星历表开始到结束的每个 7 天周期,该表提供了一组多项式系数,可用于估计海王星在任何时刻的位置该 7 天期间的开始到结束。如果我理解正确,多项式的设计是为了使它们的一阶和二阶导数在一个结束和下一个开始的那一刻与前一个和后一个 7 天多项式平滑地啮合。
JPL 生成这些巨大的表格,方法是获取我们在人类历史上记录的行星位置,根据引力理论、太阳风的阻力、行星自身的自转和动力学,它的卫星等等,并试图为行星选择一条符合理论的“真实路径”,同时尽可能接近实际观察到的位置。
这是一个很大的计算问题,我认为它需要相当多的技巧。如果你不能完美地匹配所有的观察——你永远不能——那么你必须决定哪些是优先考虑的,哪些可能一开始就不太准确。
对于一个假设的系统,您将不得不通过(可能?)重力动力学模拟从头开始。如果我理解正确,有几种可能的方法记录在有关该主题的各种教科书中。无论您选择哪一个,都应该让您为假设的行星生成x、y、z位置,如果您想使用 Skyfield 计算距离、观测值或绘制图表,您可能会在 Skyfield 中将这些实例化为 ICRS 位置。
虽然我自己没有使用过它,但我看到了以下方面的好评:
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