Co je to určení orbity?

V astronomii znamená určování orbity k predikci způsobu, jakým se objekty na vesmíru navzájem oběžné. Existuje několik metod pro provedení těchto předpovědí. Počáteční metoda stanovení orbity je nejjednodušší metodou a vyžaduje, aby dvě měření našla směr a rychlost oběžného těla. Metoda nejmenších čtverců je přesnější, ale vyžaduje, aby mnoho odhadů stejné orbity vytvořilo predikci směru, rychlosti a oběžné dráhy. Metoda sekvenčního zpracování je nejpřesnější a vyžaduje mnoho odhadů chyby oběžné dráhy z předchozích modelů. Tato metoda vytváří nové orbitální modely, které berou v úvahu několik faktorů, které způsobují chybu oběžné dráhy, jako jsou malé kolize s kosmickým prachem. Chyba orbity může v systému GPS způsobit hlavní problémy a je třeba je neustále monitorovat. Očekává se, že objekty naplánované na srážku se Země budou předvídány s neboMetody stanovení bitalu před dopadem.

Počáteční stanovení orbity bylo použito v celé historii a mnoho astronomů bylo vyvíjeno samostatně. Použil ji Johannes Kepler k odvození jeho tří zákonů planetárního pohybu. První přesný model orbity pro planetu Mars byl také vyvinut pomocí počátečního určení orbity.

Od té doby, co byl poprvé vyvinut Carlem Friedrichem Gaussem v roce 1801, nahradila metoda nejmenšího čtverce použití počátečního stanovení orbity. Orbitální období je úplná smyčka oběžné dráhy. Metoda nejmenšího čtverce ukazuje, že mezi úplnými orbitálními obdobími se vždy existují chyby, které se tvoří kvůli neznámým silám a interakcím obíhajícího těla během cesty. Počáteční stanovení orbity nezohledňuje předchozí data. Je to pouze první krok v moderním určení orbity, protože metoda nejmenšího čtverce vypočítává chybu na oběžné dráze.

S.Rovnoměrná metoda zpracování je nejvýhodnější kvůli počítačovému modelování. S touto metodou a Shermanovou větou astronomové vyvíjejí orbitální modely s použitím počítačů k nalezení budoucí pozice, rychlosti, směru a orbitální chyby s velmi omezenou daty. Shermanova věta vyžaduje další matematický krok k metodě sekvenčního zpracování nazývaného linearizace.

Složité matematické a rozsáhlé údaje potřebné pro použití metody sekvenčního zpracování nejsou často k dispozici, takže astronomové vytvářejí odhady pro metodu sekvenčního zpracování. To snižuje obtížnost stanovení orbity, ale mírně zvyšuje chybu oběžné dráhy. Tento proces se nazývá odkazování na odhad stavu. Astronomové používají odkaz na odhad a linearizaci stavu, pouze pokud jsou orbitální data, která studují, příliš malá na to, aby používaly nelineární metody sekvenčního zpracování.