任意の操作後の軌道の近地点引数をどのように計算しますか?

赤道軌道にある衛星を考えると、特定の順行または逆行燃焼が軌道内の任意のポイントで実行され、結果の軌道を計算する必要があります楕円。

私が使用している手法は、最初に衛星の位置と速度のベクトルを使用して、次のように飛行経路の角度を見つけることです。

$ \ varphi = cos ^ {-1}(\ frac {r_pv_p} {r_bv_b})$

ここで $ r_p $ と $ v_p $ は、元の軌道の周縁部での位置と速度のベクトルであり、 $ r_b $ $ v_b $ は、燃焼点での位置と速度のベクトルであり、 $ v_b = v_ {orig } + \ Delta v $

次に、結果の楕円の偏心を次のように計算します。

$ e = \ sqrt {(\ frac {r_bv ^ 2 _b} {GM} -1)^ 2 \ cos ^ 2(\ varphi)+ sin ^ 2(\ varphi)} $

から偏心、私は簡単に半主軸を計算することができます。

計算方法がわからないのは、周縁期の議論、 $ \ omega $ 。これは元の軌道の $ \ omega $ と火傷の角位置の関数であると認識していますが、正しいことを思い付くのに行き詰まっています。計算。誰かがそれを見つけるための式を知っていますか?

コメント

  • 機能するはずの1つのオプションですが、私は'試してみましたが、デカルト座標に変換して戻すことです。

回答

ようこそSE!

ペリアプシスの引数は、離心率ベクトルと軌道の平均運動ベクトルの関数であり、次の式に基づいて計算されます。

$$ \ cos(\ omega)= \ frac {\ boldsymbol {n} \ cdot \ boldsymbol {e}} {| \ boldsymbol {n} || \ boldsymbol {e} |} $$ 件名to if $$ e_ {Z} < 1、\ implies \ omega = 360 ^ {o}-\ omega $$

ここで、平均運動ベクトルと離心率ベクトルは次のように定義されます。 $$ n = \ sqrt \ frac {\ mu} {a ^ 3}、\ boldsymbol { e} = \ frac {(v ^ 2- \ frac {\ mu} {r})\ boldsymbol {r}-(\ boldsymbol {r} \ cdot \ boldsymbol {v})\ boldsymbol {v}} {\ mu } $$

決定子は周縁期の引数の余弦であるため、ECIフレームのZベクトルまたは3番目のベクトルの符号がそれがどこにあるかを決定します。

したがって、中心体の慣性フレームでこれらのベクトルを取得し、それらの内積を使用してから、それらの大きさの積で正規化します。

3つのspeがあります。軌道の傾きと離心率に応じたケース。軌道が赤道であるが楕円形の場合、 $$ \ cos(\ omega_ {true})= \ frac {e_X} {| \ boldsymbol {e} |} $$

円形であるが傾斜している場合は、 $$ \ cos(\ omega)= \ frac {\ boldsymbol {n} \ cdot \ boldsymbol {r} } {| \ boldsymbol {n} || \ boldsymbol {r} |} $$

円形で赤道の場合は、 $$ \ cos(\ omega_ {true})= \ frac {r_X} {| \ boldsymbol {r} |} $$

これらは、半径と速度の状態を変換するときの標準的な変換です。古典的な軌道要素に、ほとんどの天文学の本/参考文献で見つけることができます。

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