Схема Hayabusa 2 в «Системе координат холма»; что это такое? Как преобразовать его в инерционный?

Эти два твита JAXA Hayabusa-2: 1 2 показывают диаграмму движения космического корабля относительно Руйгу в так называемой системе координат Хилла,

Это схема траектории во время солнечного соединения. Он нарисован в системе координат Хилла; думайте об этом как о системе координат, в которой Солнце находится в отрицательном направлении оси X. (1/2)

Hayabusa2 вылетел из исходной позиции (высота 20 км) 23 ноября и проедет самую дальнюю точку от Рюгу завтра (11 декабря). Красные точки на предыдущем изображении показывают, где выполнялся маневр управления траекторией. (2/2)

Что это за система координат? Как его преобразовать обратно в инерциальные координаты относительно Рюгу?

См. также Природа «исходного положения» Хаябусы-2 по отношению к Рюгу? Это L1 Руйгу?

Координаты холма Хаябуса-2 twitter.com/haya2e_jaxa/status/1071982610027438081

Ответы (1)

Координаты холма представляют собой местную систему отсчета, широко используемую в относительном движении, когда рассматривается только гравитация основного тела (в данном случае Солнца). Начало и оси координат Хилла определяются следующим образом

О Икс час у час г час : по центру целевого центра тяжести (в данном случае центр тяжести Рюгу)

Икс ЧАС : линия, соединяющая цель и Солнце, положительная в направлении Солнца к цели.

у ЧАС : определяется с помощью векторного произведения Икс и г образовать правовинтовую систему. Если целевая орбита круговая, она выравнивается по ее скорости.

г ЧАС : параллельно вектору углового момента целевой орбиты

Если вы хотите преобразовать систему в инерциальную (понимание системы отсчета Солнца), вам просто нужно добавить положение цели к относительному положению

р час а у а б ты с а / я "=" р р у ты г ты / я + р час а у а б ты с а / р у ты г ты , будучи последним термином, заданным системой Хилла (возможно, вам нужно что-то повернуть в зависимости от вашего определения осей инерции). Обратите внимание, что движение Рюгу вокруг Солнца кеплерово, и его положение считается известным.

введите описание изображения здесьРисунок, представляющий систему координат Хилла для относительного движения по геоцентрическим орбитам. Источник: «Управляемая орбитальная динамика маловысотных формирований с помощью электрической тяги» (загружаемый PDF-файл в ResearchGate ) .

Любопытно, что космический шаттл не использует рамку Хилла для операций относительного движения, он использует локальную вертикальную / локальную горизонтальную рамку.

Бонус: иллюстрация определения LVLH космического корабля (Источник: https://slideplayer.com/slide/8865753/ )введите описание изображения здесь

Кажется, они используют направление от Солнца к Руйгу как + Икс , поэтому Хаябуса-2 находится в отрицательном Икс иметь Солнце за спиной. Кроме того, чтобы получить инерциальную систему отсчета, мне также пришлось бы отменить вращение Рюгу вокруг Солнца. Этот Икс ось не инерциальная, она находится во вращающейся или синодической системе отсчета.
Да, ты прав
Я нашел копию вашего цитируемого источника и добавил ссылку. Подпись к вашему рисунку: «Рисунок 1 LVLH (также известный как система отсчета Хилла)». Надпись не та или они одинаковые? Ваше последнее предложение, кажется, проводит различие. Я хотел бы принять ваш ответ, но мне просто нужно прояснить это. Спасибо!
Ага, интересное замечание. Строго говоря, рамку Хилла и рамку "НАСА" для операций сближения можно считать локально-вертикальной локально-горизонтальной. Рама "NASA" LVLH является наследием авиационного сообщества. Переписка между ними такова: Икс ЧАС я л л <-> г Н А С А / у ЧАС я л л <-> Икс Н А С А / г ЧАС я л л <-> у Н А С А
Спасибо! Если возможно, можете ли вы добавить немного этого в конец ответа?