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Orbfit

Das OrbFit-Softwarepaket ist eine professionelle Anwendung für die Astrometrie und ein wertvolles Geschenk für Hobbyastronomen. Die Software wird unter anderem von AstDys-2, NeoDys-2 und dem Minor Planet Center genutzt. Sie ist in Fortran geschrieben und als Open-Source-Software für Linux verfügbar. Leider ist die Software nur begrenzt dokumentiert und es gibt kaum Tutorials. Trotzdem ist sie aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit unverzichtbar.

OrbFit enthält eine Reihe von Programmen:

OrbFit Homepage und Download der Software: http://adams.dm.unipi.it/orbfit/

wichtige Seiten die Orbfit einsetzen

Tutorials

Die wichtigsten Informationsquellen sind die Readme-Dateien die mit dem Quellcode zur Verfügung stehen.

Download, Installation & Configuration

Überblick

  1. OrbFit Download
    1. Herunterladen und auspacken der Software in einem Verzeichnis der eigenen Wahl
  2. OrbFit Install
    1. kompilieren & installieren
  3. OrbFit Configuration
    1. JPLEPH bereitstellen (erforderlich, d.h. ohne jpleph kann OrbFit nicht verwendet werden)
    2. Orbitalelemente Datei zur Verfügung stellen
Für die Installation von OrbFit sind keine Root-Rechte erforderlich. Die Installation ist nicht besonders kompliziert, erfordert jedoch das Durchführen einiger Schritte.

Voraussetzungen

Details

OrbFit Download

Dieser Schritt ist einfach, das Paket wird heruntergeladen und ausgepackt. OrbFit kann unter dem folgenden Link als tar.gz-Paket für Linux heruntergeladen werden.

Am Beispiel der Version: OrbFit5.0.7.tar.gz wird die Vorgehensweise beschrieben.

Legen Sie ein Verzeichnis an, wo sich fortan OrbFit befinden soll. Anschließend wird die Datei OrbFit5.0.7.tar.gz in dieses Verzeichnis verschoben und ausgepackt.

Diese Aufgaben können mit der Gui oder der Konsole erledigt werden.

Beispiel ~/orbfit 

mkdir orbfit  # Verzeichnis anlegen
cd orbfit     # in das Verzeichnis wechseln
# die Software OrbFit5.0.7.tar.gz in das Verzeichnis orbfit verschieben z.b. mit mv!
tar -xzf OrbFit5.0.7.tar.gz  # Software auspacken

OrbFit Install

Wenn make und fortran vorhanden sind, ist das installieren in 2 min. erledigt. Zuerst mit cd in das Verzeichnis gewechselt in das Orbfit zuvor extrahiert wurde (hier ~/orbfit). Anschießend wird der Fortran-Compiler gesetzt und dann noch einmal make aufgerufen.

Fortran 

./config -O gfortran   # O for Optimized
default documentation directory is /home/student/orbfit/doc
default library directory is /home/student/orbfit/lib

make 

make

Wenn keine Fehler aufgetreten sind, ist OrbFit damit installiert.

Je nach Wunsch kann auf der Konsole oder in der ~/.bashrc das bin-Verzeichnis von OrbFit bekannt gemacht werden. 

export PATH="$PATH:$HOME/orbfit/bin" # ORBFIT PATH e.g. in ~/.bashrc

OrbFit Configuration

Für die Berechnungen benötigt OrbFit eine jpleph-Datei. Diese Datei muss erst erstellt werden, indem eine von vielen JPLEPH-Version dazu ausgewählt wird. Elegant ist es, verschiedene Versionen in einem Ordner bereitzustellen und dann zur Laufzeit einen Link auf die Version zu setzen, die OrbFit verwenden soll. Im Folgenden wird dieses Verfahren beschrieben.

  1. JPLEPH-Version auswählen und herunterladen (es handelt sich um mehrere Dateien)
  2. Die JPLEPH erstellen (es wird eine Binärdatei erzeugt) und bereitstellen.

JPLEPH-Version auswählen und herunterladen

Ein FTPClient ihrer Wahl wird jetzt benötigt :-). Um später verschiedene JPLEPH auswählen zu können, laden wir beispielhaft zwei Konfigurationen von Dateien herunter. Für jede wird dann eine Binärdatei erzeugt und jeweils eine zur Laufzeit von OrbFit mit Hilfe eines symbolischen links zur Verfügung gestellt.

Gehen Sie in das Verzeichnis /pub/eph/planets/ascii

Hiermit ist dann folgende Verzeichnisstruktur vorhanden

Ziel ist es nun die Dateien jpleph421 und jpleph440 zu erzeugen. Ich zeige die Vorgehensweise an jpleph421.

Step 1:

Inhalt des Ordners de421 ins das scr/jpleph Verzeichnis von OrbFit verschieben (oder kopieren). 

cd jpleph/de421           # in das Verzeichnis der 4-Dateien wechseln
cp * ~/orbfit/src/jpleph  # alles nach orbfit/src/jpleph  kopieren
Step 2:
cat header.421 ascp1900.421 ascp2050.421 | ./asc2eph.x

# ... nach einiger Zeit
  3201 EPHEMERIS RECORDS WRITTEN.  LAST JED =   2517424.50
  3301 EPHEMERIS RECORDS WRITTEN.  LAST JED =   2520624.50
  3401 EPHEMERIS RECORDS WRITTEN.  LAST JED =   2523824.50
  3426 EPHEMERIS RECORDS WRITTEN.  LAST JED =   2524624.50
STOP  OK

Damit wurde die Datei JPLEPH erstellt.

Wenn nur eine Konfiguration ausreicht wird diese Datei nun mit mv JPLEPH ../../lib/jpleph ins lib-Verzeichnis verschoben und OrbFit ist einsatzbereit.
Step 3:

Die JPLEPH wird jetzt in jpleph421 umgenannt (mv JPLEPH jpleph421). Um diese Datei OrbFit zur Verfügung zu stellen wird ein Link erstellt. 

ln -s /pathto/jpleph421 /pathto-orbfit/lib/jpleph

Analog wird auch die jpleph440 erstellt. 

cat header.440 ascp01550.440 ascp01650.440 ascp01750.440 ascp01850.440 ascp01950.440 ascp02050.440 ascp02150.440 ascp02250.440 ascp02350.440 ascp02450.440 ascp02550.440 | ./asc2eph.x

Die Dateien jpleph440 und jpleph421 werden in ein zu erstellendes Verzeichnis (hier jpleph) kopiert, damit ist folgende Ordnerstruktur entstanden:

Ein kleines Script liegt ebenfalls im Verzeichnis, damit verschiedene JPLEPH-Dateien schnell getestet bzw. gewechselt werden können.

setJPLEPH.scr 

#!/bin/bash
# note: q&d script without exception handling etc.
# ADJUST PATH if neccessary!
TODO_JPL=$1
rm ~/app/orbfit/lib/jpleph
ln -s ~/app/jpleph/$TODO_JPL ~/app/orbfit/lib/jpleph
echo "...done"

Je nach Wunsch kann jetzt die JPLEPH gewählt werden. 

cd jpleph                  # ins Verzeichnis wechseln
./setJPLEPH.scr jpleph421  # Auswahl der jpleph421

Orbitalelemente zur Verfügung stellen

Orbitalelement können täglich aktualisiert von Lowell Observatory heruntergeladen werden. 

cd path 
wget http://ftp.lowell.edu/pub/elgb/astorb.dat.gz
gunzip astorb.dat.gz

Wie diese Datei benutzt wird, wird in den Beispielen gezeigt.

OrbFit Test & eigene Beispiele

Orbfit (orbfit.x) funktioniert immer nachdem gleichen Prinzip.

Beobachtungsdaten (*.obs oder *.rwo) und eine Steuerdatei (*.oop) (die sagt was mit den Daten gemacht werden sollen) werden dem Programm orbfit.x übergeben. Das Programm orbfit.x erzeugt dann eine Reihe von Ausgabedateien mit dem Ergebnissen.

Falls Störungen durch Asteroiden berücksichtigt werden sollen, müssen diese in Form einer *.bai und *.bep Datei vorliegen.

In den meisten Fällen wird auch eine Datei mit Orbitalelementen (z.b. astorb.dat) benötigt.

OrbFit Test

Um die mitgelieferten Beispiele von OrbFit auszuprobieren, wechselt man in das Verzeichnis test und ruft den Befehl make auf. 

cd ~/orbfit/tests/
make
Falls weitere Beispiele gewünscht sind, können ältere OrbFit-Versionen verwendet werden, da diese häufig andere Beispiele enthalten. Die Beispiele sind jeweils im test Verzeichnis der entsprechenden OrbFit-Version zu finden.

Es kann hilfreich sein, das Studium der verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten von OrbFit in einem eigenen Workspace durchzuführen. Im nächsten Abschnitt wird erläutert, wie dies gemacht werden kann.

eigene Beispiele

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