PyTPM 0.7.1

FK5春分点和历元J2000.0到FK4春分点和历元B1950.0

首先获取FK5春分点J2000.0和历元J2000.0的赤经和赤纬坐标，单位为弧度。

>>> ra_j2000 = tpm.HMS(hh=12, mm=22, ss=54.899).to_radians()
>>> dec_j2000 = tpm.DMS(dd=15, mm=49, ss=20.57).to_radians()

为对象创建一个V6C向量。请注意，pytpm.convert.cat2v6也可以接受坐标列表。

>>> v6 = convert.cat2v6(ra_j2000, dec_j2000)

现在转换为FK4春分点B1950.0，但保持历元J2000.0。在下面的例子中，“6”代表FK5春分点和历元J2000.0坐标，“5”代表FK4春分点和历元B1950.0。历元和春分点使用“epoch”和“equinox”关键字指定。但它们可以根据要求的精确转换有不同的解释。在这种情况下，它们适用于输入坐标。

>>> v6_fk4 = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=5, epoch=tpm.J2000,
   ...: equinox=tpm.J2000)

将V6C转换为目录数据并打印结果。函数pytpm.convert.v62cat也可以接受V6C对象列表。

>>> d = convert.v62cat(v6_fk4, C=tpm.CB)
>>> print tpm.HMS(r=d['alpha'])
 12H 20M 22.935S
>>> print tpm.DMS(r=d['delta'])
+16D 05' 58.024"

参数C是一个世纪的日数。速度单位为AU/天，必须转换为“/世纪”。在贝塞尔体系中，一个世纪大约有36524.22天，而在儒略体系中，一个世纪有36525.0天。前者用于FK4，后者用于FK5。默认值设置为36525.0。

注意，上述结果与SIMBAD给出的FK4值不一致。这是因为结果是为历元J2000.0。即使对象没有自行运动，FK4系统相对于FK5是旋转的。这导致FK4系统中出现虚假的自行运动。我们必须从历元J2000.0到历元B1950.0应用自行运动，以获得最终结果。

>>> v6_fk4_ep1950 = convert.proper_motion(v6_fk4, tpm.B1950, tpm.J2000)

最后将V6C转换为目录数据并打印结果。最终结果是FK4春分点和历元B1950.0。最终结果与SIMBAD给出的值一致。

>>> d = convert.v62cat(v6_fk4_ep1950, C=tpm.CB)
>>> print tpm.HMS(r=d['alpha'])
 12H 20M 22.943S
>>> print tpm.DMS(r=d['delta'])
+16D 05' 58.241"

FK5春分点和历元J2000到IAU 1958银河系

IAU 1958银河系使用状态4表示。以下结果为历元J2000.0。SIMBAD给出的银河坐标历元为J2000.0。因此，以下得到的结果是我们需要的，即我们不需要应用任何自行运动修正。

>>> ra_j2000 = tpm.HMS(hh=12, mm=22, ss=54.899).to_radians()
>>> dec_j2000 = tpm.DMS(dd=15, mm=49, ss=20.57).to_radians()
>>> v6 = convert.cat2v6(ra_j2000, dec_j2000)

>>> v6_gal = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=4, epoch=tpm.J2000,
   ...: equinox=tpm.J2000)

>>> d = convert.v62cat(v6_gal)
>>> print tpm.r2d(d['alpha'])
271.136139562
>>> print tpm.r2d(d['delta'])
76.8988689751

IAU 1958银河系到FK5春分点和历元J2000.0

在这里，我们将起始状态设置为银河系，即4，将结束状态设置为FK5春分点。由于输入坐标位于历元J2000.0，最终结果也将位于历元J2000.0，即FK5春分点和历元J2000.0。

>>> gal_lon = tpm.d2r(271.1361)
>>> gal_lat = tpm.d2r(76.8989)
>>> v6 = convert.cat2v6(gal_lon, gal_lat)

>>> v6_fk5 = convert.convertv6(v6, s1=4, s2=6, epoch=tpm.J2000)

>>> d = convert.v62cat(v6_fk5)
>>> print tpm.HMS(r=d['alpha'])
 12H 22M 54.900S
>>> print tpm.DMS(r=d['delta'])
+15D 49' 20.683"

结果与输入银河坐标的精度一致。

FK5春分点和历元J2000到IAU 1980黄道系

使用状态3指示黄道系。这里输出黄道坐标的历元将是J2000.0。

>>> ra_j2000 = tpm.HMS(hh=12, mm=22, ss=54.899).to_radians()
>>> dec_j2000 = tpm.DMS(dd=15, mm=49, ss=20.57).to_radians()
>>> v6 = convert.cat2v6(ra_j2000, dec_j2000)

>>> v6_ecl = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=3, epoch=tpm.J2000,
   ...: equinox=tpm.J2000)

>>> d = convert.v62cat(v6_ecl)
>>> print tpm.r2d(d['alpha'])
178.78256462
>>> print tpm.r2d(d['delta'])
16.7597002513

结果与SLALIB（pyslalib）程序中的结果一致，该程序使用了sla_eqecl。

IAU 1980 黄道系统到FK5赤道和J2000.0历元

起始状态设置为黄道为3，终止状态设置为FK5赤道和J2000.0历元为6。

>>> ecl_lon = tpm.d2r(178.78256462)
>>> ecl_lat = tpm.d2r(16.7597002513)
>>> v6 = convert.cat2v6(ecl_lon, ecl_lat)

>>> v6_fk5 = convert.convertv6(v6, s1=3, s2=6, epoch=tpm.J2000)

>>> d = convert.v62cat(v6_fk5)
>>> print tpm.HMS(r=d['alpha'])
 12H 22M 54.898S
>>> print tpm.DMS(r=d['delta'])
+15D 49' 20.570"

FK5赤道和J2000.0历元到地心视

计算了2010/1/1午夜的地心视赤经和赤纬，如下所示。地心视位置的状态识别号为11。

获取观测时间的UTC和TDB时间。

>>> utc = tpm.gcal2j(2010, 1, 1) - 0.5  # midnight
>>> tdb = tpm.utc2tdb(utc)

获取坐标和V6C向量。

>>> ra_j2000 = tpm.HMS(hh=12, mm=22, ss=54.899).to_radians()
>>> dec_j2000 = tpm.DMS(dd=15, mm=49, ss=20.57).to_radians()
>>> v6 = convert.cat2v6(ra_j2000, dec_j2000)

从J2000.0历元到观测历元应用自行。在这个例子中，由于自行为零，因此不需要这样做。但我们这样做是为了完整性。结果是FK5 J2000当前历元。

>>> v6 = convert.proper_motion(v6, tt, tpm.J2000)

将坐标从FK5赤道J2000历元，当前历元转换为FK5赤道和日期历元。

>>> v6_gc = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=11, utc=utc)
>>> d = convert.v62cat(v6_gc)
>>> print tpm.r2d(d['alpha'])
185.860038856
>>> print tpm.r2d(d['delta'])
15.7631353482

以下给出SLALIB（pyslalib）的等效转换结果，使用sla_map函数。

>>> utc = slalib.sla_caldj(2010, 1, 1)[0]  # midnight
>>> tt = slalib.sla_dtt(utc) / 86400.0 + utc

>>> r, d = slalib.sla_map(ra_j2000, dec_j2000, 0, 0, 0, 0.0, 2000.0,
   ...: tt)

>>> tpm.r2d(r)
185.86002229414245
>>> tpm.r2d(d)
15.763142468669891

赤经的差异约为0.06弧秒，赤纬的差异约为0.03弧秒。

>>> (tpm.r2d(r) - 185.860038856) * 3600.0
-0.059622687126648088
>>> (tpm.r2d(d) - 15.7631353482) * 3600.0
0.025633691604554087

FK5赤道和J2000.0历元到视向心观测

对于默认位置（KPNO）的观测者在2010/1/1午时的视向心方位角和仰角（以及天顶距）被计算。最终状态，即视向心方位角和仰角，为19。

对于2010/1/1午夜，此物体位于地平线以下，因此折射计算不可靠。因此我们使用午时作为以下例子的示例。

>>> utc = tpm.gcal2j(2010, 1, 1)  # mid-day
>>> tt = tpm.utc2tdb(utc)

>>> ra_j2000 = tpm.HMS(hh=12, mm=22, ss=54.899).to_radians()
>>> dec_j2000 = tpm.DMS(dd=15, mm=49, ss=20.57).to_radians()
>>> v6 = convert.cat2v6(ra_j2000, dec_j2000)

>>> v6 = convert.proper_motion(v6, tt, tpm.J2000)

>>> v6_app = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=19, utc=utc)

>>> d = convert.v62cat(v6_app)
>>> print tpm.r2d(d['alpha']), 90 - tpm.r2d(d['delta'])
133.49820871 22.0162437585

为了计算观测时的时角和赤纬，可以使用上面获得的v6_app向量作为输入。我们不需要回到FK5赤道和J2000.0历元值。输入状态现在是19，输出，即视向心观测时角和赤纬，为20。

>>> v6_hadec = convert.convertv6(v6_app, s1=19, s2=20, utc=utc)

>>> d = convert.v62cat(v6_hadec)
>>> print tpm.r2d(d['alpha'])
343.586827647
>>> print tpm.r2d(d['delta'])
15.7683070508

为了计算观测的赤经，我们需要找到LAST，因为TPM只提供视赤经。观测赤经可以通过从LAST减去时角来找到。这是我们需要访问底层TPM在pytpm.tpm中提供的机械的一个例子。请查阅TPM手册和PyTPM文档以获取更多信息。

>>> tstate = tpm.TSTATE()
>>> tpm.tpm_data(tstate, tpm.TPM_INIT)
>>> tstate.utc = utc
>>> tstate.delta_ut = tpm.delta_UT(utc)
>>> tstate.delta_at = tpm.delta_AT(utc)
>>> tstate.lon = tpm.d2r(-111.598333)
>>> tstate.lat = tpm.d2r(31.956389)
>>> tpm.tpm_data(tstate, tpm.TPM_ALL)
>>> last = tpm.r2d(tpm.r2r(tstate.last))
>>> last - tpm.r2d(d['alpha']) + 360.0
185.85569737491355

使用SLALIB和sla_aop进行相同的计算，产生的结果与PyTPM一致。

>>> dut = tpm.delta_UT(tpm.gcal2j(2010, 1, 1))  # DUT for mid-day.
>>> utc = slalib.sla_caldj(2010, 1, 1)[0] + 0.5  # mid-day.
>>> tt = slalib.sla_dtt(utc) / 86400.0 + utc

>>> r, d = slalib.sla_map(ra_j2000, dec_j2000, 0, 0, 0, 0.0, 2000.0,
   ...: tt)

>>> lon = tpm.d2r(-111.598333)
>>> lat = tpm.d2r(31.956389)

>>> az, zd, ha, dec, ra = slalib.sla_aop(r, d, utc, dut, lon, lat,
   ...: 2093.093, 0, 0, 273.15, 1013.25, 0, 0.550, 0.0065)

>>> tpm.r2d(tpm.r2r(az)), tpm.r2d(tpm.r2r(zd))
133.498195532 22.0162383595

时角、赤纬和赤经如下

>>> print tpm.r2d(tpm.r2r(ha))
343.586827289
>>> print tpm.r2d(tpm.r2r(dec))
15.7683143606
>>> print tpm.r2d(tpm.r2r(ra))
185.855680678

请参考PyTPM文档的相应部分，以详细比较PyTPM和SLALIB。

转换位置和速度

转换位置和速度的步骤与上面显示的示例完全相同。《convert.cat2v6》函数将除了位置外，还包括自行、径向速度和视差。返回的字典将包含最终自行、径向速度和视差的适当字段。

请参阅文件《doc/examples/conversions.py》以获取完整的示例。该文件也包含在HTML文档和源代码分发中。

例如，如果《tab》是一个包含完整的6-D坐标的表，键为《ra》、《dec》、《pma》、《pmd》、《px》和《rv》，则可以构建完整的《V6C》向量如下

>>> v6 = convert.cat2v6(tab['ra'], tab['dec'], tab['pma'],
   ...: tab['pmd'], tab['px'], rv, tpm.CJ)

请参阅《convert.convertv6》函数的docstring以了解这些的单位。

要将其从FK5转换为黄道，在相同的历元，可以使用

>>> v6o = convert.convertv6(v6, s1=6, s2=3)
>>> cat = convert.v62cat(v6o)

变量《cat》将包含字典，或字典列表，包含相关的目录量。请参阅此《convert.v62cat》的docstring以了解输出量的单位。