PyEphem为Python下的一个程序包， 用来进行天文历算， 虽然是爱好者编写的， 但是由于使用VOS87行星运动数据， 计算精度达到了很高的精度， 足以满足一般的观测需要。 详情参见 http://rhodesmill.org/pyephem/ 本文是学习该程序包的读书笔记。

火星在2018年的星座import ephem

m = ephem.Mars('2018')

print(ephem.constellation(m))('Lib', 'Libra')

计算不同天体在1970年1月1日0时的位置等信息from ephem import *

mars = Mars('1970') # 火星

print('%s, %s, %.10f' % (mars.name, mars.elong, mars.size))

sun = Sun('1970') # 太阳

print('%s, %s, %.10f' % (sun.name, sun.elong, sun.size))

moon = Moon('1970') # 月亮

print('%s, %s, %.10f' % (moon.name, moon.elong, moon.size))

mercury = Mercury('1970') # 水星

print('%s, %s, %.10f' % (mercury.name, mercury.elong, mercury.size))

venus = Venus('1970') # 金星

print('%s, %s, %.10f' % (venus.name, venus.elong, venus.size))

jupiter = Jupiter('1970') # 木星

print('%s, %s, %.10f' % (jupiter.name, jupiter.elong, jupiter.size))

saturn = Saturn('1970') # 土星

print('%s, %s, %.10f' % (saturn.name, saturn.elong, saturn.size))

uranus = Uranus('1970') # 天王星

print('%s, %s, %.10f' % (uranus.name, uranus.elong, uranus.size))

neptune = Neptune('1970') # 海王星

print('%s, %s, %.10f' % (neptune.name, neptune.elong, neptune.size))

pluto = Pluto('1970') # 冥王星

print('%s, %s , %.10f' % (pluto.name, pluto.elong, pluto.size))Mars, 62:04:48.0, 5.9295825958

Sun, 0:00:00.0, 1951.8359375000

Moon, -89:27:48.3, 1831.0117187500

Mercury, 18:52:17.4, 7.5804867744

Venus, -5:42:32.4, 9.9605798721

Jupiter, -67:50:24.1, 34.2474060059

Saturn, 111:52:32.6, 18.8122367859

Uranus, -91:26:29.1, 3.8586533070

Neptune, -40:17:59.5, 2.1982953548

Pluto, -102:16:48.8 , 0.2606950402### a_ra — Astrometric geocentric right ascension for the epoch specified

### a_dec — Astrometric geocentric declination for the epoch specified

### g_ra and ra — Apparent geocentric right ascension for the epoch-of-date

### g_dec and dec — Apparent geocentric declination for the epoch-of-date

### elong — Elongation (angle to sun)

### mag — Magnitude

### size — Size (diameter in arcseconds)

### radius — Size (radius as an angle)

### circumpolar — whether it stays above the horizon

### neverup — whether is stays below the horizon

############################################

hlon — Heliocentric longitude (see next paragraph)

### hlat — Heliocentric latitude (see next paragraph)

### sun_distance — Distance to Sun (AU)

### earth_distance — Distance to Earth (AU)

### phase — Percent of surface illuminated

已知观测者的位置， 包括 经纬度和海拔， 观测日期和时刻， 求天体的高度和方位gatech = Observer()

gatech.lon = '114.169576'

gatech.lat = '22.451939'

gatech.elevation = 5

gatech.date = '2014/9/22 22:30:00'

v = Venus(gatech)

print('%s, %s' % (v.alt, v.az))11:47:49.3, 89:41:14.6

已知彗星的根数， 计算彗星的亮度和位置， 读取的格式为 xephem格式line = "C/2002 Y1 (Juels-Holvorcem),e,103.7816,166.2194,128.8232,242.5695,

0.0002609,0.99705756,0.0000,04/13.2508/2003,2000,g  6.5,4.0"

yh = ephem.readdb(line)

yh.compute('2007/10/1')

print('%.10f' % yh.earth_distance)

print(yh.mag)14.8046731949

23.96## 已知人造卫星的轨道根数， 计算其在任意时刻的高度和方位### 读取 xephem格式用 readdb 方法

### 写出 xepheme格式， 用 writedb 方法

######### 人造卫星为 tle格式, 这里用readtle方法来阅读

line1 = "ISS (ZARYA)"

line2 = "1 25544U 98067A   03097.78853147  .00021906  00000-0  28403-3 0  8652"

line3 = "2 25544  51.6361  13.7980 0004256  35.6671  59.2566 15.58778559250029"

iss = ephem.readtle(line1, line2, line3)

iss.compute('2003/3/23')

print('%s %s' % (iss.sublong, iss.sublat))-76:24:18.3 13:05:31.1

('Sgr', 'Sagittarius')

50.54

V2 - P274

V2 - P135

V1 - P273

计算月亮在某时刻所在星座m = Moon('1980/6/1')

print(constellation(m))('Sgr', 'Sagittarius')

查询某一赤经赤纬在不同星图中的页码####### Uranometria by Johannes Bayer.

####### Uranometria 2000.0 edited by Wil Tirion.

#######  Millennium Star Atlas by Roger W. Sinnott and Michael A. C. Perryman.

ra, dec = '7:16:00', '-6:17:00'print(ephem.uranometria(ra, dec))

print(ephem.uranometria2000(ra, dec))

print(ephem.millennium_atlas(ra, dec))

转换儒略日ephem.julian_date('2000/1/1')

计算 Delta Tprint(ephem.delta_t('1980'))

计算两个物件的角距m1 = ephem.Moon('1970/1/16')

m2 = ephem.Moon('1970/1/17')

s = ephem.separation(m1, m2)

print("In one day the Moon moved %s" % s)In one day the Moon moved 12:33:28.5

坐标系转换np = Equatorial('0', '90', epoch='2000')

g = Galactic(np)

print('%s %s' % (g.lon, g.lat))

####   Equatorial

####   ra — right ascension

####   dec — declination

####   epoch — epoch of the coordinate

####   Ecliptic

####   lon — ecliptic longitude (+E)

####   lat — ecliptic latitude (+N)

####   epoch — epoch of the coordinate

####   Galactic

####   lon — galactic longitude (+E)

####   lat — galactic latitude (+N)

####   epoch — epoch of the coordinate122:55:54.9 27:07:41.7

计算某地点的天象

天体的高度和方位#### Describes a position on Earth’s surface.lowell = ephem.Observer()

lowell.lon = '-111:32.1'

lowell.lat = '35:05.8'

lowell.elevation = 2198

lowell.date = '1986/3/13'

j = ephem.Jupiter()

j.compute(lowell)

print('%s %s' % (j.alt, j.az))

##  Attributes can be set:

##      date — Date and time

##      epoch — Epoch for astrometric RA/dec

##      lat — Latitude (+N)

##      lon — Longitude (+E)

##      elevation — Elevation (m)

##      temp — Temperature (°C)

##      pressure — Atmospheric pressure (mBar)

##  ##      The date defaults to now().

##      The epoch defaults to '2000'.

##      The temp defaults to 25°C.

##      The pressure defaults to 1010mBar.

##      Other attributes default to zero.0:57:44.7 256:41:01.3

天体的升降与中天时刻############## 内置的城市位置数据

city = city('Beijing')

print('%s %s' % (city.lat, city.lon))

############# 天体的升降和中天

sitka = Observer()

sitka.date = '1999/6/27'

sitka.lat = '57:10'

sitka.lon = '-135:15'm = Mars()

print(sitka.next_transit(m))

print('%s %s' % (m.alt, m.az))

print(sitka.next_rising(m, start='1999/6/28'))

print('%s %s' % (m.alt, m.az))

#### 给定观测者之后， 每个天体可以使用方法 (人造卫星除外)

### previous_transit()

### next_transit()

### previous_antitransit()

### next_antitransit()

### previous_rising()

### next_rising()

### previous_setting()

### next_setting()39:54:15.2 116:24:26.7

1999/6/27 04:22:45

21:18:33.6 180:00:00.0

1999/6/28 23:28:25

-0:00:05.8 111:10:41.6

人造卫星升落和中天时刻等##### 某年某月某日， 某地， 计算人造卫星掠过的时刻

line1 = "IRIDIUM 80 [+]"

line2 = "1 25469U 98051C   09119.61415140 -.00000218  00000-0 -84793-4 0  4781"

line3 = "2 25469  86.4029 183.4052 0002522  86.7221 273.4294 14.34215064557061"

iridium_80 = ephem.readtle(line1, line2, line3)

city.date = '2009/5/1'

info = city.next_pass(iridium_80)

print("Rise time: %s azimuth: %s" % (info[0], info[1]))

####  返回值的时刻####

0  Rise time####

1  Rise azimuth####

2  Transit time####

3  Transit altitude####

4  Set time####

5  Set azimuth

##############################################Rise time: 2009/5/1 00:45:05 azimuth: 6:13:37.5

计算日出时刻sun = Sun()

greenwich = Observer()

greenwich.lat = '51:28:38'

print(greenwich.horizon)

greenwich.date = '2007/10/1'

r1 = greenwich.next_rising(sun)

greenwich.pressure = 0

greenwich.horizon = '-0:34'

greenwich.date = '2007/10/1'

r2 = greenwich.next_rising(sun)

print('Visual sunrise: %s' % r1)

print('Naval Observatory sunrise: %s' % r2)0:00:00.0

Visual sunrise: 2007/10/1 05:59:30

Naval Observatory sunrise: 2007/10/1 05:59:50

恒星时madrid = ephem.city('Madrid')

madrid.date = '1978/10/3 11:32'

print(madrid.sidereal_time())12:04:28.09

2000/3/20 07:35:17

2000/6/21 01:47:51

Spring lasted 92.8 days

春分， 秋分， 冬至， 夏至的时刻d1 = ephem.next_equinox('2000')

print(d1)

d2 = ephem.next_solstice(d1)

print(d2)

t = d2 - d1

print("Spring lasted %.1f days" % t)

#### 相应的方法

#### previous_solstice()

#### next_solstice()

######## previous_equinox()

#### next_equinox()

######## previous_vernal_equinox()

#### next_vernal_equinox()

月相d1 = ephem.next_full_moon('1984')

print(d1)

d2 = ephem.next_new_moon(d1)

print(d2)

### 朔

### previous_new_moon()

### next_new_moon()

### 上弦月

### previous_first_quarter_moon()

### next_first_quarter_moon()

### 望

### previous_full_moon()

### next_full_moon()

### 下弦月

### previous_last_quarter_moon()

### next_last_quarter_moon()1984/1/18 14:05:10

1984/2/1 23:46:25

角度转换a = ephem.degrees('180:00:00')

print(a)

a

print("180° is %f radians" % a)

h = ephem.hours('1:00:00')

deg = ephem.degrees(h)

print("1h right ascension = %s°" % deg)

## 时间和角度输入

ephem.degrees(ephem.pi / 32)

ephem.degrees('5.625')

ephem.degrees('5:37.5')

ephem.degrees('5:37:30')

ephem.degrees('5:37:30.0')

ephem.hours('0.375')

ephem.hours('0:22.5')

ephem.hours('0:22:30')

ephem.hours('0:22:30.0')180:00:00.0

180° is 3.141593 radians

1h right ascension = 15:00:00.0°#### 日期时间的输入d = ephem.Date('1997/3/9 5:13')

print(d)

d

d.triple()

d.tuple()

d + ephem.hour

print(ephem.date(d + ephem.hour))

print(ephem.date(d + 1))

### 输入日期的格式ephem.Date(35497.7197916667)

ephem.Date('1997/3/10.2197916667')

ephem.Date('1997/3/10 05.275')

ephem.Date('1997/3/10 05:16.5')

ephem.Date('1997/3/10 05:16:30')

ephem.Date('1997/3/10 05:16:30.0')

ephem.Date((1997, 3, 10.2197916667))

ephem.Date((1997, 3, 10, 5, 16, 30.0))1997/3/9 05:13:00

1997/3/9 06:13:00

1997/3/10 05:13:00

35497.71979166667

亮星列表rigel = ephem.star('Rigel')

print('%s %s' % (rigel._ra, rigel._dec))5:14:32.30 -8:12:06.0

城市列表stuttgart = ephem.city('Stuttgart')

print(stuttgart)

print(stuttgart.lon)

epoch='2000/1/1 12:00:00'

lon='9:10:50.8'

lat='48:46:37.6'

elevation=249.205185m

horizon=0:00:00.0

temp=15.0C

pressure=983.6685758505818mBar>

9:10:50.8

天文常量#### PyEphem provides constants for the dates of a few major star-atlas epochs:

#### 不同历元#  B1900# B1950# J2000

### PyEphem provides, for reference, the length of four distances, all in meters:

### 天文常量print(ephem.meters_per_au)

print(ephem.earth_radius)

print(ephem.moon_radius)

print(ephem.sun_radius)

#### PyEphem provides the speed of light in meters per second:

## 光速 m/sprint(ephem.c)149597870000.0

6378160.0

1740000.0

695000000.0

299792458.0

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