궤도 결정이란 무엇입니까?

천문학에서 궤도 결정은 우주의 물체가 서로 궤도를 향하는 방식을 예측하는 것을 의미합니다. 이러한 예측을위한 몇 가지 방법이 있습니다. 초기 궤도 결정 방법이 가장 쉬운 방법이며 궤도 몸체의 방향과 속도를 찾기 위해 두 가지 측정이 필요합니다. 최소 제곱 법이 더 정확하지만 방향, 속도 및 궤도 오차의 예측을 생성하기 위해 동일한 궤도에 대한 많은 추정이 필요합니다. 순차 처리 방법이 가장 정확하며 이전 모델의 많은 궤도 오차 추정치가 필요합니다. 이 방법은 우주 먼지와의 작은 충돌과 같이 궤도 오차를 유발하는 몇 가지 요소를 고려한 새로운 궤도 모델을 생성합니다.

궤도 결정의 적용 범위는 GPS (Global Positioning Satellites)부터 이진 별 궤도까지 다양합니다. 궤도 오류는 GPS 시스템에 중대한 문제를 일으킬 수 있으며 지속적으로 모니터링해야합니다. 지구와 충돌하도록 예정된 물체는 충돌 전에 궤도 결정 방법으로 예측 될 것으로 예상됩니다.

초기 궤도 결정은 역사 전반에 걸쳐 사용되었으며 많은 천문학 자들이 독자적으로 개발했습니다. 그것은 Johannes Kepler가 그의 행성 운동의 세 가지 법칙을 도출하기 위해 사용했습니다. 행성 화성에 대한 최초의 정확한 궤도 모델은 초기 궤도 결정을 사용하여 개발되었습니다.

1801 년 Carl Friedrich Gauss가 처음 개발 한 이래, 최소 궤도 방법이 초기 궤도 결정의 사용을 대체했습니다. 궤도주기는 궤도의 완전한 루프입니다. 최소 제곱 법은 완전한 궤도주기 사이에서 여행 중 궤도 체의 알 수없는 힘과 상호 작용으로 인해 항상 오류가 발생한다는 것을 보여줍니다. 초기 궤도 결정은 이전 데이터를 고려하지 않습니다. 최소 제곱 법이 궤도 오차를 계산하기 때문에 현대 궤도 결정의 첫 단계 일뿐입니다.

컴퓨터 처리 때문에 순차적 처리 방법이 가장 선호됩니다. 이 방법과 셔먼 정리 (Sherman 's Theorem)를 통해 천문학 자들은 컴퓨터를 사용하여 궤도 모델을 개발하여 매우 제한된 데이터로 미래 위치, 속도, 방향 및 궤도 오차를 찾습니다. 셔먼의 정리는 선형 처리라는 순차적 처리 방법에 대한 또 다른 수학 단계가 필요합니다.

순차 처리 방법의 사용에 필요한 복잡한 수학 및 광범위한 데이터는 종종 사용할 수 없으므로 천문학자는 순차 처리 방법에 대한 추정치를 생성합니다. 이것은 궤도 결정의 어려움을 줄이지 만 궤도 오류를 약간 증가시킵니다. 이 프로세스를 상태 추정 참조라고합니다. 천문학 자들은 연구중인 궤도 데이터가 너무 작아서 비선형 순차 처리 방법을 사용할 수 없을 때에 만 상태 추정 참조 및 선형화를 사용합니다.