Calcolo di posizione con JPL toolkit - funzione recrad_c per le coordinate equatoriali

Per la parte strettamente legata all'implementazione delle funzioni essenziali del toolkit, in questo post aggiungero' una funzione utile per avere la rappresentazione in coordinate sferiche equatoriali.

Con la funzione spekzr_c abbiamo ottenuto una rappresentazione vettoriale, di posizione e di velocità secondo le componenti x, y e z riferite ad uno specifico istante temporale, rappresentato come UTC e corretto automaticamente in TDB.

il passo ulteriore è convertire le coordinate rettangolari in sferiche. Ci viene in aiuto una funzione C dello spice toolkit, recrad_c, che fornisce distanza, ascensione retta e declinazione.

Brevemente descrivo il codice, vi sarà già chiaro come modificare opportunamente la classe CSpice.java per la sua implementazione.

Cominciamo con la signature della funzione, presente nella documentazione del jpl toolkit:

   void recrad_c ( ConstSpiceDouble    rectan[3],
                   SpiceDouble       * range,
                   SpiceDouble       * ra,
                   SpiceDouble       * dec      ) 

Brief_I/O
 
   VARIABLE  I/O  DESCRIPTION 
   --------  ---  -------------------------------------------------- 
   rectan     I   Rectangular coordinates of a point. 
   range      O   Distance of the point from the origin. 
   ra         O   Right ascension in radians. 
   dec        O   Declination in radians. 

Il rendering in codice Java è quello che segue:

    public interface CLibrary extends Library {
        ......
        double recrad_c(double[] rectan, DoubleByReference range, DoubleByReference ra, DoubleByReference dec);
        
    }

    double[] reclat_c(double[] rectan, DoubleByReference radius, DoubleByReference longitude, DoubleByReference latitude){
        radius.setValue(0.0); longitude.setValue(0.0); latitude.setValue(0.0);        
        INSTANCE.reclat_c(rectan, radius, longitude, latitude);
        double[] ret = new double[6];
        ret[0] = rectan[0]; ret[1] = rectan[1]; ret[2] = rectan[2]; 
        ret[3] = radius.getValue(); ret[4] = longitude.getValue(); ret[5] = latitude.getValue();
        return ret;
    }

La definizione di dettaglio della funzione va invece semplicemente accodata alle precedenti. Come già in precedenza, in C la funzione non ritorna valore, in quanto le variabili vengono modificate per riferimento ed estratte al di fuori della funzione stessa. In Java preferisco creare artificialmente un array di double come valore di ritorno. Come già discusso in precedenza, nella sezione declarativa dell'interfaccia le funzioni che restituiscono un array vanno dichiarate per tipo, non per array del tipo, che invece è il valore di ritorno delle stesse e, come tale, rappresentato nella sezione di definizione. Per il resto si segue la procedura già vista in precedenza. Vediamo le cose essenziali:

La funzione accetta un vettore di tre elementi (le coordinate rettangolari di posizione, già viste come valore di ritorno della funzione spekzr_c, e modifica tre puntatori a variabile double, fornite come parametri di input. Nulla di nuovo, la funzione java sarà modificata per restituire tre double, ottenuti estraendo il relativo valore dalle variabili dichiarate DoubleByReference con il metodo getValue(). La restituzione di un array di 6 double contenente anche le coordinate rettangolari fornite in input non è necessaria, l'ho implementata solo per controllo.

Con questo post termino la parte di pura stesura del codice. Dal prossimo post iniziamo a creare un applicativo per usare quento abbiamo realizzato finora. Al prossimo post.