src/sky_model.h

   1 /*
   2   sky_model.h
   3   sky_model
   4
   5   Created by Jayant Murthy on 01/10/12.
   6   Copyright (c) 2012 Jayant Murthy. All rights reserved.
   7 */
   8
   9 #ifndef sky_model_sky_model_h
  10 #define sky_model_sky_model_h
  11
  12
  13 /***************************************************************************
  14  * This File is a part of the UVS Zodiacal light model software            *
  15  *   Copyright (C) 2007         by The Tauvex Software Team,               *
  16  *                              Indian Institute of Astrophysics,          *
  17  *                              Bangalore 560 034                          *
  18  *                              tauvex_AT_iiap.res.in                      *
  19  *                                                                         *
  20  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  21  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  22  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  23  *   (at your option) any later version.                                   *
  24  *                                                                         *
  25  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
  26  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
  27  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
  28  *   GNU General Public License for more details.                          *
  29  *                                                                         *
  30  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
  31  *   along with this program; if not, write to the                         *
  32  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
  33  *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
  34  ***************************************************************************/
  35 /*--------------------------------------------------------------------------
  36  uvs_zodiacal_model.h: Contains various definitions for
  37  uvs_zodiacal_model.c
  38  URL: tauvex.iiap.res.in/tauwiki/
  39
  40  Revision history:       ----
  41  Reks, 25th September, 2007
  42  1. Created this file
  43  2. Shifted all #define statements from main to here
  44  *---------------------------------------------------------------------------*/
  45
  46 /*Include files*/
  47 #include <stdio.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include <math.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <fitsio.h>
  52 #include "parse_par.h"
  53
  54
  55 /*Define program specific parameters*/
  56 #define BIGERR 1e32
  57
  58 /*Physical Constants*/
  59 #define PI            3.141592653589793238462643
  60 #define RADEG         0.017453292       /* Conversion from degrees to radians */
  61 #define DEGRAD(x)    ((x)*PI/180.)
  62 #define RADDEG(x)    ((x)*180./PI)
  63 #define PCinAU       206265
  64 #define PCinCM(x)    (3.085678E+18 * (x)) /* Converts from Parsec to cm */
  65 #define eRStar       0.0       /* Average Stellar radius (in cm ) */
  66 #define rd           0        /* distance to the reference plane from earth(in PC)*/
  67 #define ERG_TO_PHOT  50306871.92
  68
  69 /*Program specific variables*/
  70 #define HIP_DELIM           "|"
  71 #define HIP_MAIN_REC_LEN    1000
  72 #define MAX_FILE_LENGTH     80
  73 #define N_CASTELLI_SPECTRA  1121
  74 #define N_CASTELLI_MODELS   76
  75 #define ZOD_XSIZE           19              /*Number of rows from Leinert */
  76 #define ZOD_YSIZE           11              /* Number of Columns */
  77 #define MAX_BKGD_ELEM       100000          /*Number of elements in bkgd file*/
  78 #define NSTARS              120000          /*Number of stars in Catalog*/
  79 #define MAX_SPEC_ELEM       100000          /*Maximum number of spectral elements*/
  80
  81 /*Default file names*/
  82 #define PARAM_FILE "diffuse_initparams.txt"         /* input params */
  83 #define DEFAULT_ZOD_FILE "leinert_dist.txt"         /* Leinert's model */
  84 #define DEFAULT_ZOD_SPEC_FILE "zodiacal_spec.txt"   /* Solar Spectrum */
  85 #define DEFAULT_OUT_FILE "diffuse_output.txt"       /* Output file */
  86
  87 /*Structures*/
  88 struct WCS_HEAD {
  89         double xrefval;
  90         double yrefval;
  91         double xrefpix;
  92         double yrefpix;
  93         double xinc;
  94         double yinc;
  95         double rot;
  96     double angsize;
  97         char coordtype[5];
  98 };
  99
 100 struct BKGD_DATA{
 101     double *ra;
 102     double *dec;
 103     double *x;
 104     double *y;
 105     double *z;
 106     double *bkgd;
 107     double *err;
 108     int npoints;
 109 };
 110
 111 struct ZOD_DATA{
 112     float *zod_dist;
 113     float *table_ecl; /*heliocliptic longitude*/
 114     float *table_beta;/*ecliptic latitude*/
 115 };
 116 struct INP_PAR {
 117     char par_file[MAX_FILE_LENGTH];
 118     char out_file[MAX_FILE_LENGTH];
 119     char wave_file[MAX_FILE_LENGTH];
 120     char sigma_file[MAX_FILE_LENGTH];
 121     char location_file[MAX_FILE_LENGTH];
 122     char hipparcos_file[MAX_FILE_LENGTH];
 123     char HIPFile[MAX_FILE_LENGTH];
 124     char MKSpFile[MAX_FILE_LENGTH];
 125     char castelli_file[MAX_FILE_LENGTH];
 126     char out_dir[MAX_FILE_LENGTH];
 127     char zod_file[MAX_FILE_LENGTH];
 128     char zod_spec[MAX_FILE_LENGTH];
 129     char bkgd_model[MAX_FILE_LENGTH];
 130     char bkgd_spec[MAX_FILE_LENGTH];
 131     char filter_file[MAX_FILE_LENGTH];
 132     float hour;
 133     float day;
 134     float month;
 135     float year;
 136     float ang_limit;
 137     float csc_law;
 138     float dc_level;
 139     int zod_inc;
 140     int gal_inc;
 141     int star_inc;
 142
 143 };
 144
 145 /*Definition of the data structure for Hipparcos stars*/
 146 struct STARS
 147 {
 148     long   HIP_NO;             /* Hipparcos Catalog No             */
 149     long   HD_NO;              /* HD Number                        */
 150     char   sp_type[12];        /* Spectral Type.                   */
 151     float  distance;           /* Distance to the Star (in pc)     */
 152     float  ra;                 /* Right Ascension (2000)           */
 153     float  dec;                /* Declination                      */
 154     double x;                  /* X Cartesian Coordinate.          */
 155     double y;                  /* Y Cartesian Coordinate.          */
 156     double z;                  /* Z Cartesian Coordinate.          */
 157     float  B_mag;              /* B mag of the star                */
 158     float  V_mag;              /* V mag of the star                */
 159     float  gl;                 /* Galactic longitude l             */
 160     float  gb;                 /* Galactic latitude  b             */
 161     int  temperature;          /* index of temperature of the star */
 162     int nstars;                /*Number of elements*/
 163     float scale;               /*Scale factor for stellar bightness*/
 164     float ebv;                 /*E(B-V)*/
 165     float flux_at_earth;       /*Counts from star at the Earth*/
 166 };
 167
 168 struct SPECTRA
 169 {
 170     char filename[MAX_FILE_LENGTH];
 171     float *spectrum;
 172     float *wavelength;
 173     float nelements;
 174 };
 175
 176
 177 /*Function Definitions*/
 178 void EC_to_EQ(double coord[2]);
 179 void EQ_to_EC(double coord[2]);
 180 void GA_to_EQ(double coord[2]);
 181 void GA_to_EC(double coord[2]);
 182 void EC_to_GA(double coord[2]);
 183 void EQ_to_GA(double coord[2]);
 184 void coord_to_string(double coord[2], char s_coord[2][40]);
 185 int CALC_BKGD_FLUX(struct WCS_HEAD wcs_in, long naxes[2], float *data,
 186                    float *var, float ang_limit, float csc_law,
 187                    struct BKGD_DATA bkgd);
 188 void SUN_RA_DEC(float t_ut, float day, float month,
 189                 float year, double *ra, double *dec);
 190 int CALC_ZOD_FLUX(struct ZOD_DATA zodi,
 191                                                   float hour, float day, float month, float year,
 192                                                   long *naxes,
 193                                                   float *zod_data, struct WCS_HEAD wcs_in);
 194 int SPECT_READ(float *wave, float *spec, char *spec_file);
 195 struct ZOD_DATA ZOD_DIST_READ(char *zod_file);
 196 int READ_PARAMS(struct INP_PAR *inp_par, struct WCS_HEAD *wcs_in);
 197 void FITS_WRITE_FILE(char file_out[FLEN_FILENAME], struct WCS_HEAD wcs_out,
 198                                          long naxes[2], float *data, char gal[3]);
 199 void GEN_DEFAULT_PARAMS();
 200 struct BKGD_DATA READ_GAL_BKGD(char bkgd_file[FLEN_FILENAME]);
 201 int CONV_EQ_TO_GAL(double ra, double dec, double *gl, double *gb);
 202 int READ_CROSS_SEC(struct SPECTRA line, struct INP_PAR inp_par);
 203 struct INP_PAR READ_INPUT_PARAMETERS(int argc, char *argv[]);
 204 int HIP_READ_LINE(FILE *star_file, struct STARS *line);
 205 int READ_CASTELLI_SPECTRA(char *, struct SPECTRA *);
 206 int GET_STAR_TEMP(struct STARS *);
 207 int GET_SCALE_FACTOR(struct STARS *hipstars,
 208                      struct SPECTRA *stellar_spectra);
 209 float CALC_FLUX(struct STARS *hipstars, struct INP_PAR files,
 210                 struct SPECTRA cross_sec,
 211                 struct SPECTRA *stellar_spectra,
 212                 struct SPECTRA filters,
 213                 float gl, float gb, float dist, float lambda,
 214                 float ave_sigma);
 215 float CALC_SCALE_FACTOR(struct SPECTRA x, struct SPECTRA y);
 216 int READ_HIPPARCOS_CAT(struct INP_PAR inp_par, struct SPECTRA *stellar_spectra,
 217                        struct STARS *hipstars, struct SPECTRA filter_wave);
 218
 219
 220
 221
 222 #endif
 223
 224 #ifndef CADSDATA
 225 #define CADSDATA "./"
 226 #endif