Was ist die Orbit -Bestimmung?
In der Astronomie bedeutet Umlaufendebestimmung, die Art und Weise vorherzusagen, wie Objekte im Raum sich gegenseitig umkreisen. Es gibt verschiedene Methoden, um diese Vorhersagen zu machen. Die anfängliche Umlaufbahnbestimmungsmethode ist die einfachste Methode und erfordert zwei Messungen, um die Richtung und Geschwindigkeit eines Umlaufkörpers zu finden. Die Methode mit der kleinsten Quadrate ist genauer, erfordert jedoch viele Schätzungen derselben Umlaufbahn, um eine Vorhersage der Richtung, Geschwindigkeit und Umlaufbahn zu erzeugen. Die sequentielle Verarbeitungsmethode ist die genaueste und erfordert viele Schätzungen des Umlaufbahnfehlers aus früheren Modellen. Diese Methode erzeugt neue Orbitalmodelle, die die verschiedenen Faktoren berücksichtigen, die einen Umlauffehler verursachen, z. B. kleine Kollisionen mit Raumstaub. Der Umlaufbahnenfehler kann zu großen Problemen im GPS -System führen und muss ständig überwacht werden. Es wird erwartet, dass Objekte, die mit der Erde kollidieren sollenBititalbestimmungsmethoden vor dem Auswirkungen.
Die anfängliche Orbit -Bestimmung wurde im Laufe der Geschichte verwendet und von vielen Astronomen unabhängig entwickelt. Es wurde von Johannes Kepler verwendet, um seine drei Gesetze der Planetenbewegung abzuleiten. Das erste genaue Umlaufbahnmodell für den Planeten Mars wurde ebenfalls unter Verwendung der anfänglichen Orbit -Bestimmung entwickelt.
Da es 1801 von Carl Friedrich Gauß erstmals entwickelt wurde, hat die am wenigsten quadratische Methode die Verwendung der anfänglichen Umlaufbahnbestimmung ersetzt. Eine Orbitalperiode ist eine vollständige Schleife einer Umlaufbahn. Die kleinste Quadratmethode zeigt, dass zwischen vollständigen Orbitalperioden immer Fehler aufgrund unbekannter Kräfte und Wechselwirkungen des Umlaufkörpers während der Reise bestehen. Die anfängliche Umlaufbahnbestimmung berücksichtigt frühere Daten nicht. Es ist nur der erste Schritt in der modernen Orbit -Bestimmung, da die am wenigsten quadratische Methode den Umlauffehler berechnet.
Die sDie Gleichentsorgungsverarbeitungsmethode wird aufgrund der Computermodellierung am meisten bevorzugt. Mit dieser Methode und dem Theorem von Sherman entwickeln Astronomen Orbitalmodelle unter Verwendung von Computern, um die zukünftige Position, Geschwindigkeit, Richtung und Orbitalfehler mit sehr begrenzten Daten zu ermitteln. Shermans Satz erfordert einen weiteren mathematischen Schritt zur sequentiellen Verarbeitungsmethode, die als Linearisierung bezeichnet wird.
Die komplexen mathematischen und umfangreichen Daten, die für die Verwendung der sequentiellen Verarbeitungsmethode erforderlich sind, ist häufig nicht verfügbar, sodass Astronomen Schätzungen für die sequentielle Verarbeitungsmethode erstellen. Dies verringert die Schwierigkeit der Umlaufbahnbestimmung, erhöht jedoch einen geringfügigen Umlauffehler. Dieser Prozess wird als Verweise für die staatliche Schätzung bezeichnet. Astronomen verwenden nur dann die Verweise und Linearisierung der Zustandsschätzung und Linearisierung nur, wenn die von ihnen untersuchten Orbitaldaten zu klein sind, um die nichtlinearen Methoden der sequentiellen Verarbeitung zu verwenden.