subroutine dgrf00 (year,rre,thet,phi,br,bt,bp,bb,ier) c* c*********************************************************************** c* c* "Copyright [c] CNES 98 - tous droits reserves" c* ********************************************** c* c*PRO MAGLIB c* c*VER 01.05.30 - V 2.0 c*VER 03.01.06 - V 2.1 c*VER 01.01.07 - V 3.0 c*VER 10.09.27 - V 4.0 c* c*AUT spec. CNES - JC KOSIK - fevrier 2001 c*AUT port. CS-SI c* c*ROL Theme : Modeles de champs magnetiques c*ROL Calcul du champ magnetique d'origine interne avec les c*ROL coefficients du modele DGRF 2000. c* c*PAR year (I) : annee fractionnaire (>= 2000.) c* c*PAR rre (I) : distance radiale geocentrique (rayons terrestres) c*PAR thet (I) : colatitude geocentrique (radians) c*PAR phi (I) : longitude geocentrique (radians) c* c*PAR br (O) : composante radiale du champ magnetique le long du c* : meridien positive vers l'exterieur (gauss) c*PAR bt (O) : composante tangentielle du champ magnetique le long c*PAR : du meridien positive vers le sud (gauss) c*PAR bp (O) : composante azimuthale du champ magnetique, positive c*PAR : vers l'est (gauss) c* c*PAR bb (O) : module du champ magnetique (gauss) c* c*PAR ier (O) : code de retour c* c*NOT ier : sans objet c* c*NOT Dans le cas ou l'angle thet est nul, son sinus est c*NOT remplacee par 1.d-15 afin d'eviter des divisions par 0 et c*NOT son cosinus est remplace par 1.0d0. c*NOT Dans le cas ou l'angle thet est egal a pi, son sinus est c*NOT remplacee par 1.d-15 afin d'eviter des divisions par 0 et c*NOT son cosinus est remplace par -1.0d0. c* c*NOT common : util, util2 c* c*INF utilise : sans objet c* c*HST version 2.0 - 01.05.30 - Enrichissement de la maglib au CDPP c*HST version 2.1 - 03.01.06 - corrections en compilation avec g77 c*HST version 3.0 - 01.01.07 - adoption des coefficients definitifs c*HST du champ 2000 c*HST version 4.0 - 10.09.27 - Passage aux variations seculaires c*HST definitives c*HST Modif de fn2 (100->1000) car précision c*HST des coeff 2005 sur 2 décimales c* c*********************************************************************** c* implicit none c c --------------------------------- c*FON Declaration identificateur rcs_id c --------------------------------- c character rcs_id*100 c c -------------------------- c*FON Declaration des parametres c -------------------------- c double precision year, rre, thet, phi double precision br, bt, bp, bb integer ier c c ---------------------------------- c*FON Declaration des variables communes c ---------------------------------- c double precision pi,dpi,rad,deg,pid,xmu,rayt c c*COM pi : constante pi (obtenue a partir de acos(-1.)) c*COM dpi : constante 2 * pi c*COM pid : constante pi / 2 c*COM rad : facteur de conversion degres ----> radians c*COM deg : facteur de conversion radians ----> degres c*COM xmu : constante de gravitation terrestre (km**3/sec**2) c*COM rayt : rayon equatorial terrestre (km) c common/util/pi,dpi,rad,deg,pid,xmu,rayt c double precision rgmt c c*COM rgmt : rayon geocentrique terrestre (km) c common/util2/rgmt c c --------------------------------- c*FON Declaration des variables locales c --------------------------------- c integer lg(14,14),lgt(14,14) c*LOC lg, lgt : coefficients du modele dgrf 2000 c integer kmax c*LOC kmax : nombre de pas de calcul (= 14) c integer n,m,jj c*LOC n,m,jj : indices de boucles et de tableaux c double precision gg(14,14),ggt(14,14) double precision shmit(14,14) double precision g(14,14) double precision const(14,14),fn(14),fm(14) double precision p(14,14),dp(14,14),sp(14),cp(14) double precision tmold,tzero,sph,st,t,temp,par,f2 double precision cph,ct,f1,aor,ar,rrmag c*LOC Variables de travail intermediaires c SAVE c c --------------------------------- c*FON Affectation identificateur rcs_id c --------------------------------- c data rcs_id /" >$Id$"/ c c -------------------------- c*FON Affectation des constantes c -------------------------- c c Revision octobre 2006 - coefficients lg c Revision septembre 2010 - coefficients lgt c data lg/10, > -296194,-22677,13396,9323,-2188,723,790,244,50,-26,27,-22,-2, > 51861,-17282,30684,-22880,7868,3514,682,-740,66,94,-60,-17,-3, > -9, > -24816,-4580,16709,12521,2500,2223,742,0,-92,30,17,-19,2,3, > -2276,2934,-4911,7145,-4030,-1304,-1609,333,-79,-84,-31,15,9,1, > 2726,-2319,1198,-3038,1113,-1686,-59,91,-166,63,-5,-1,-2,-4, > 438,1719,-1331,-393,1063,-129,169,69,91,-89,37,1,9,13, > -174,637,651,-612,7,438,-904,73,70,-15,10,-7,-5,-4, > -646,-242,62,240,148,-254,-58,-12,-79,93,20,7,3,7, > 119,-215,85,-215,155,89,-149,-21,-70,-43,42,17,-3,-4, > -197,134,125,-62,-84,84,38,-82,48,-82,3,1,-4,3, > 17,0,40,49,-59,-12,-29,2,-22,-74,-11,12,-1,-1, > 1,13,-9,-26,9,-7,-28,-9,-12,-19,-9,40,-2,4, > -4,3,25,-26,7,3,0,0,3,-9,-4,8,-4,0, > -9,2,18,-4,-10,-1,7,3,6,3,-2,-5,-9,1 > / c data lgt/1000, > 12954,-13908,-660,-2350,-1640,260,176,80,116,86,50,10,8, > -21622,11830,-4142,-3566,2232,602,272,-92,204,72,-24,20,2,4, > -22580,-11486,-2628,-1142,-7870,-2670,508,-330,-506,116,-56,4,2, > 0, > 5748,-4736,-6724,-8398,4628,-1228,1912,1086,204,292,150,-12,-2, > 36, > 1894,1334,5070,-312,-2260,110,-1736,640,-302,-258,70,-42,-36,-6, > -216,1670,1930,3946,-490,-130,-464,494,214,-372,-128,38,12,-24, > -586,-1790,-294,-466,-92,1428,808,-376,472,50,-142,-18,40,6, > 692,326,124,270,-774,-184,232,628,-670,-108,12,-34,32,10, > -140,124,266,358,144,-258,428,408,426,-472,-86,20,-10,28, > -82,-142,34,-104,48,-60,-176,94,242,-204,-102,12,8,10, > 98,20,92,-28,-136,38,-114,-212,-22,-106,-198,-48,36,10, > 32,28,26,66,0,24,22,-36,-76,0,-98,-2,-58,2, > -30,-14,-24,-6,-18,20,2,4,-4,6,12,16,64,-20, > 28,26,-16,-28,-14,12,-14,-18,-14,16,-4,-14,16,-56 > / c data f1 /10.d0/, f2 /1000.d0/ c data kmax /14/ c data p(1,1) /1.d0/ data cp(1) /1.d0/ data dp(1,1) /0.d0/ data sp(1) /0.d0/ c data shmit(1,1) /0.d0/ c data tmold /0.d0/ c data tzero /2000.d0/ c c ****************** c Debut de programme c ****************** c ier = 0 c c --------------------------------------------------------------- c*FON Initialisation a 0 des composantes du champ ainsi que du module c --------------------------------------------------------------- c br = 0.0d0 bt = 0.0d0 bp = 0.0d0 bb = 0.0d0 c c -------------------------------------------------- c*FON Initialisations faites au premier appel du module c -------------------------------------------------- c if (shmit(1,1) .ne. -1.d0) then c c ---------------------------------- c*FON Calcul des tableaux fn,fm et const c ---------------------------------- c shmit(1,1) = -1.d0 do 10 n = 1, 14 fn(n) = n do 20 m = 1, 14 fm(m) = m - 1 const(n,m) = dble((n - 2)**2 - (m - 1)**2) / > dble((2 * n - 3) * (2 * n - 5)) 20 continue 10 continue c c ---------------------------- c*FON Calcul du tableau shmit(n,m) c ---------------------------- c do 30 n = 2, 14 shmit(n,1) = dble(2 * n - 3) * shmit(n-1,1) / dble(n - 1) jj = 2 do 40 m = 2, n shmit(n,m) = shmit(n,m-1) * > sqrt(dble((n - m + 1) * jj) / (n + m - 2)) shmit(m-1,n) = shmit(n,m) jj = 1 40 continue 30 continue c c --------------------------------------- c*FON Calcul des tableaux gg(n,m) et ggt(n,m) c --------------------------------------- c f1 = dble(lg(1,1)) f2 = dble(lgt(1,1)) do 50 n = 1, kmax do 60 m = 1, kmax gg(n,m) = dble(lg(n,m)) * shmit(n,m) / f1 ggt(n,m) = dble(lgt(n,m)) * shmit(n,m) / f2 60 continue 50 continue c c -------------------------------------------------- c*FON Traitements effectues si ce n'est pas le 1er appel c -------------------------------------------------- c endif c c ------------------------ c*FON Calcul du tableau g(n,m) c ------------------------ c if (year .ne. tmold) then c tmold = year t = year - tzero c do 70 n = 1, kmax do 80 m= 1, kmax g(n,m) = gg(n,m) + t * ggt(n,m) 80 continue 70 continue c endif c c ---------------------------------------------------- c*FON Calcul des cosinus directeurs de la colatitude et de c*FON la longitude geocentriques c ---------------------------------------------------- c cph = cos(phi) sph = sin(phi) c if (thet .ne. 0.0d0 .and. thet .ne. acos(-1.0d0)) then c ct = cos(thet) st = sin(thet) c else c if (thet .ne. acos(-1.0d0)) then ct = 1.0d0 st = 1.d-15 elseif (thet .ne. 0.0d0) then ct = -1.0d0 st = 1.d-15 endif c endif c sp(2) = sph cp(2) = cph c c ---------------------------- c*FON Calcul des tableaux cp et sp c ---------------------------- c do 90 m = 3, kmax sp(m) = sp(2) * cp(m-1) + cp(2) * sp(m-1) cp(m) = cp(2) * cp(m-1) - sp(2) * sp(m-1) 90 continue c c --------------------------------------------------- c*FON Premiers termes des composantes du champ magnetique c --------------------------------------------------- c rrmag = rre * rayt / rgmt aor = 1.d0 / rrmag ar = aor * aor * aor c p(2,1) = ct dp(2,1) = -st p(2,2) = st dp(2,2) = ct c br = - (ar + ar) * (g(2,1) * p(2,1) + p(2,2) * (g(2,2) * cp(2) + > g(1,2) * sp(2))) bt = ar * (g(2,1) * dp(2,1) + dp(2,2) * (g(2,2) * cp(2) + > g(1,2) * sp(2))) bp = ar * (g(1,2) * cp(2) - g(2,2) * sp(2)) * p(2,2) c c ----------------------------------------------------- c*FON Evaluation finale des composantes du champ magnetique c ----------------------------------------------------- c do 100 n = 3, kmax ar = aor * ar do 110 m = 1, n c if (m .eq. n) then p(n,n) = st * p(n-1,n-1) dp(n,n) = st * dp(n-1,n-1) + ct * p(n-1,n-1) else if (const(n,m) .eq. 0) then p(n,m) = ct * p(n-1,m) dp(n,m) = ct * dp(n-1,m) - st * p(n-1,m) else p(n,m) = ct * p(n-1,m) - const(n,m) * p(n-2,m) dp(n,m) = ct * dp(n-1,m) - st * p(n-1,m) > - const(n,m) * dp(n-2,m) endif endif c par = p(n,m) * ar c if (m .eq. 1) then temp = g(n,m) else temp = g(n,m) * cp(m) + g(m-1,n) * sp(m) bp = bp - (g(n,m) * sp(m) - g(m-1,n) * cp(m)) * > fm(m) * par endif c br = br - temp * fn(n) * par bt = bt + temp * dp(n,m) * ar c 110 continue c 100 continue c bp = bp / st c c --------------------------------------- c*FON Expression du champ magnetique en gauss c --------------------------------------- c br = br / 100000.d0 bt = bt / 100000.d0 bp = bp / 100000.d0 c bb = sqrt(bp * bp + bt * bt + br * br) c c **************** c Fin de programme c **************** c return end