Отмечается, что в настоящее время в российском сегменте судоходной отрасли при решении навигационных задач применяется печатное издание «Морской астрономический ежегодник» (МАЕ), ежегодно издаваемое Институтом прикладной астрономии Российской академии наук. В условиях развития цифровых технологий возникает необходимость создания его цифрового аналога, способногона любой заданный момент времени автоматически рассчитывать сферические координаты светил и другие навигационные параметры. В процессе выполнения настоящей работы был проанализирован ряд математических теории и алгоритмов, необходимых для реализации цифрового аналога «Морского астрономического ежегодника». В статье описан способ вычисления экваториальных координат навигационных светил (Солнце, Луна, навигационные звезды и планеты Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) на любой момент времени. Для алгоритма расчета экваториальных координат светил описаны принципы учета прецессии и нутации земной оси, а также аберрации. Для расчета эклиптических координатпланет выбраны оптимальные численные теории движения планет (планетарные теории), а также описано их применение непосредственно для расчета экваториальных координат. Рассмотрено расширение планетарной теории DE200, предложенное Ж. Шапроном, и теория Variations Séculaires des Orbites Planétaires 87, предложенная П. Бретаньоном. Рассмотрен обобщенный комплекс алгоритмов, основанный на теориях движения Луны, необходимый для расчета экваториальных координат этого светила. В результате анализа сформирована математическая модель, которая войдет в основу разрабатываемого программного обеспечения «Astronomical Almanac». Данное программное обеспечение будет служить альтернативной версией «Морского астрономического ежегодника» или его зарубежных аналогов.
Currently, in the Russian part of the shipping industry, when solving the tasks of nautical astronomy, a printed edition of the Nautical Astronomical Almanac (NAY, in Russian), every year produced by the Institute of Applied Astronomy of the Russian Academy of Sciences, is used. In the context of the digital technologies development, there is a need to create its digital analogue, capable to automatically calculate the spherical coordinates of the bodies and other navigation parameters at any given time. In the process of performing this work, a number of mathematical theories and algorithms that are necessary to implement the digital analogue of the Marine Astronomical Yearbook are analyzed. In the paper, a method for calculating the equatorial coordinates of the navigational celestial bodies (Sun, Moon, navigational stars and Venus, Mars, Jupiter and Saturn planets) for any given time is described. For the algorithm for calculating the equatorial coordinates of the navigational stars, the principles of taking into account the precession and nutation of the Earth axis, as well as aberrations, are described. Optimal numerical theories of motion (planetary theories) are selected to calculate the ecliptic coordinates of the planets, and their use is described directly for calculating the equatorial coordinates. The expansion of planetary theory DE200 proposed by J. Chapront and the theory of Variations Séculaires des Orbites Planétaires 87 proposed by P. Bretagnon are considered. A generalized set of algorithms based on the theories of the moon motion, which is necessary to calculate the equatorial coordinates of this celestial body, is considered. As a result of the analysis, the structure of the mathematical model is formed. It will form the basis of the developed «Astronomical Almanac» software, which will be an improved version of the Marine Astronomical Yearbook.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.