Как лучше всего пропатчить мои коники?

Я подумал, что попробую использовать пропатченные коники , чтобы посмотреть, на что это похоже. Я перейду с LEO на LXO (низкая орбита Планеты X), полностью в одной плоскости.

Если я правильно понимаю, у меня будет (как минимум) пять коников. Начальный и конечный круги вокруг двух планет, большой эллипс посередине и две гиперболы в сфере влияния каждой планеты.

Этот вопрос касается второго — гиперболического побега с Земли. Когда я накладываю его на межпланетный эллипс, я должен сначала дать конечной точке гиперболы скорость Земли. Я могу придумать несколько используемых скоростей, скорость Земли в этот момент на ее конической орбите вокруг Солнца или скорость спутника на его собственной конической орбите вокруг Солнца на новом расстоянии, но могут быть и другие варианты. .

В Википедии расстояние сферы влияния Земли составляет 145 земных радиусов, или около 0,01 а.е., поэтому выбор не будет иметь большого эффекта, но и не будет таким маленьким.

Существует ли общепринятый наилучший способ прибавить скорость к конечной точке первой гиперболы, чтобы наиболее точно совместить ее со следующей коникой?

Ответы (2)

Предполагая:

  • невращающиеся СОИ - совершают только поступательное движение по орбите планеты, но направление их осей относительно друг друга всегда постоянно. Это тривиальный подход; солнечно-синхронные орбиты невозможны, и телам, заблокированным приливом, потребуется вращение, равное орбитальному периоду, а не плоскому 0, но расчеты упрощаются.
  • «Корневой» системой отсчета является SOI Солнца (предполагается, что Солнце неподвижно).
  • Нас интересует не движение корабля , а только движение коник .

Гипербола существует в SOI Земли и неподвижна относительно нее (скорость относительно SOI Земли = 0); его конечная точка является его частью, поэтому скорость конечной точки в «корневой» системе отсчета будет равна скорости СОИ Земли в этой точке, то есть скорости Земли.

Это станет более сложным в случае вращающихся SOI, требующих отслеживания скорости края SOI относительно Солнца, но, как я понимаю, это не наш случай.

В моем вопросе нет ничего, связанного со спиннингом. Вы выбираете один из двух вариантов скорости, указанных в вопросе, или предлагаете альтернативный? В любом случае, можете ли вы добавить ссылку на источник, если это вообще возможно? Спасибо!
@uhoh: Может быть, я не понимаю, о чем вы просите. Скорость спутника в (любой) конической плоскости, проходящей через СОВ Земли, есть скорость спутника относительно Земли. Как бы тавтологично это ни звучало, вот и все. Скорость спутника в солнечной СОИ – это его скорость относительно Солнца. Перевод скорости в точках побега/захвата — это просто добавление или вычитание относительных скоростей SOI, как бы это ни было тривиально. Единственный способ усложнить ее — заставить SOI вращаться (потому что, скажем, вы хотите сделать все орбиты вокруг Земли солнечно-синхронными в своей модели).
... и если вы спрашиваете о скорости конечной точки гиперболы (в отличие от скорости корабля в конечной точке гиперболы), поскольку гипербола существует в пределах SOI Земли и статична относительно нее (скорость 0 ) конечная точка является его частью и поэтому движется с той же скоростью, что и SOI — или Земля.
Спасибо за обновление - похоже, вы выбрали мой первый вариант. Давайте посмотрим, сможем ли мы найти источник, чтобы узнать, является ли это «общепринятым лучшим способом» или, по крайней мере, «одним из…»
@uhoh: хотел бы я найти его, но я думаю, что кроме исходного кода KSP это будет сложно, потому что этот подход и результат настолько тривиальны. Конечно, если бы вы определяли SOI более причудливым образом...
Хорошо пропатченные коники наверняка широко использовались людьми в реальных космических полетах , так что я уверен, что где-нибудь найдется описание номинальной реализации. Я тоже займусь кормежкой.
Почему бы не привести соответствие В как обсуждалось в верхней половине страницы 17 здесь: repositories.lib.utexas.edu/bitstream/handle/2152/… или еще лучше просто используйте этот снимок экрана: i.stack.imgur.com/MM0Yc.png
Также могут быть полезны различные ссылки в этом ответе .
Если вы не занимаетесь моделированием возмущений, вращающиеся SOI — это кошмар.

Широко используемое правило состоит в том, чтобы использовать сферу Лапласа, а не сферу Хилла, которую вы используете.

Десять лет назад я нанял стажера для довольно близкой проблемы, которая заключалась в том, чтобы найти лучшее место для переключения системы отсчета, в которой вычисляется гравитация в моделировании, которое интегрирует уравнения движения.

Я попросил его использовать арифметический пакет произвольной точности для разработки эталонных траекторий для транспортного средства на исходящей транслунной траектории и приближающейся трансземной траектории, используя различные методы интеграции. Я попросил его рассчитать две эталонные траектории для каждой ноги, одну инерционную с центром на Земле и другую инерцию с центром в Луне. Цель здесь состояла в том, чтобы получить согласованные эталонные траектории, которые согласуются с точностью более 20 знаков после запятой.

Затем я попросил его использовать для интегрирования стандартные числа двойной точности IEEE, переключая системы отсчета, когда транспортное средство становится ближе (межлунная траектория)/дальше (межземная траектория) на заданное расстояние от центра Луны. Смойте и повторите с разными расстояниями, смойте и повторите снова с разными методами интеграции.

Цель: для данного метода интегрирования найти лучшее место для переключения кадров интегрирования при использовании стандартных чисел двойной точности IEEE для численного интегрирования. Неудивительно, что переход на MCI сразу после ухода с низкой околоземной орбиты дал паршивые результаты. Ожидание переключения на MCI до тех пор, пока аппарат не окажется очень близко к Луне, также дало паршивые результаты. Также неудивительно, что переключение где-то рядом со сферой Хилла или сферой Лапласа обычно давало наилучшие результаты.

Несколько удивительно, что не имело большого значения, какая из двух (сфера Хилла или сфера Лапласа) использовалась в качестве точки переключения (или какое-либо другое подобное значение). Переключение вблизи сферы Лапласа дало несколько лучшие результаты, чем переключение вблизи сферы Хилла для большинства методов, но для некоторых методов было наоборот. Разница невелика, не совсем то, сколько ангелов могут танцевать на острие булавки, но близко к тому. Просто выберите один. Обычно я выбираю сферу Лапласа, но это немного произвольно. Пространство довольно плоское вблизи сферы Хилла или сферы Лапласа.

Вы используете исправленные коники, а не численно интегрированные траектории, но применяется та же концепция. Просто выберите один, а затем будьте последовательны.

Я нахожу ваш «стиль преподавания» ответов очень полезным, спасибо! Вы, наверное, догадываетесь, что я проведу численное интегрирование после того, как выполню поиск с исправлением конуса, чтобы качественно увидеть, чем они отличаются, а затем, вероятно, попробую поиск с использованием численных решений и увижу, насколько на самом деле выгоден метод с исправлением конуса для современных ноутбуков. так что я тоже буду ждать конкретного ответа на этот вопрос. Спасибо за сферу Лапласа, посмотрю!
Под «сферой Лапласа» вы подразумеваете SOI мощности 2/5, описанную в en.wikipedia.org/wiki/Sphere_of_influence_(astrodynamics) ?
Довольно сухое изложение Лапласа на СОИ: books.google.com/…