Моделирование движения объектов

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск

Содержание

Системы координат

ECI, ECEF. Ввести понятия, связь между ними обсудим после описания поворотов.

20160410 Move01.png

Поступательное движение

Рассмотрим частные и частые случаи. Объект - точка.

20160410 Move02.png
  1. Детерминированное движение. Моделька вида x = Fx с задающим ускорением и задающим рывком.
  2. Диффузионный процесс. Моделька вида x = Fx + ksi.
  3. "НАТО-вская траектория"
  4. Движение по спирали
  5. Движение спутника в плоскости орбиты

Движение КА в плоскости орбиты

Движение в плоскости орбиты. Аномалии. Уравнение Кеплера.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Кеплеровы_элементы_орбиты

20160410 Move03.png 20160410 Move04.png

20160410 Move05.png 20160410 Move06.png

Преобразование координат

Преобразование координат. Матрица поворота.

Движение КА в 3D

Типы орбит. Попробовать геостационар, МКС. Возмущенное движение на примере GPS.

http://www.navipedia.net/index.php/GPS_and_Galileo_Satellite_Coordinates_Computation

Опять про преобразование координат

Связь ECI, ECEF. Вид на орбиту из ECEF'а.

Расчет NED, ENU.

Поступательное и вращательное движение

Если объект точка (размеры сколь угодно малы), то его положение в СК описывается координатами.

Если размерами объекта пренебречь нельзя, то ситуация усложняется. Он может вращаться. Если его можно рассматривать как абсолютно твердое тело, то можем представить движение как сумму поступательного и вращательного.

Если объект не твердое тело, то в общем случае моделируем как совокупность точек с наложенными ограничениями связи. Либо имеем некоторый промежуточный вариант - набор твердых тел.

Вращение

Вектор угловой скорости, вектор поворота. RPY.

Преобразование скоростей

Производная матрицы поворота. Связь скоростей в вращающейся и нет СК - уравнение Пуассона.

Преобразование ускорений

Вторая производная - связь ускорений, сила Кориолиса, центростремительная сила.

Кватернионы

Gimble lock. Нет очевидной связи между RPY и скоростями угловыми вокруг тех же осей. RPY не обойтись, в расчетах придется таскать матрицу поворота. Избыточность. Есть вариант получше - кватернионы.

Серия поворотов в кватернионах. Поворот вектора с помощью кватерниона. Связь кватерниона и RPY.

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты
Печать/экспорт