Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Расчет времен зоны видимости ИСЗ  (Прочитано 374 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн rusprogerАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 3
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от rusproger
Подскажите существует ли аналитический способ расчета времен входа ИСЗ в область ограниченную по азимуту, углу места и дальности?

Ну т.е. есть точка стояния наблюдателя (широта, долгота, высота). Зона наблюдения ограничена азимутом (от Az1 до Az2), углом места (от B1 до B2) и дальностью (от R1 до R2). Движение ИСЗ невозмущенное, параметры орбиты известны (или известна положение и скорость ИСЗ в некоторый момент времени). Нужно определить время входа или выхода ИСЗ из заданной области (если оно есть).

Оффлайн Foma

  • *****
  • Сообщений: 582
  • Благодарностей: 197
    • Сообщения от Foma
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #1 : 28 Ноя 2021 [13:52:41] »
Подскажите существует ли аналитический способ расчета времен входа ИСЗ в область ограниченную по азимуту, углу места и дальности?

Ну т.е. есть точка стояния наблюдателя (широта, долгота, высота). Зона наблюдения ограничена азимутом (от Az1 до Az2), углом места (от B1 до B2) и дальностью (от R1 до R2). Движение ИСЗ невозмущенное, параметры орбиты известны (или известна положение и скорость ИСЗ в некоторый момент времени). Нужно определить время входа или выхода ИСЗ из заданной области (если оно есть).

Аналитически можно определить лишь некоторые максимальные/минимальные пределы по дальности и по углам, см например формулы из книжки Space Mission Analysis and Design:



Конкретные обстоятельства пролета обычно рассчитывают численно, для чего есть множество open source кодов и библиотек на с++ и питоне, достаточно поискать на github по слову SGP4. Там все что угодно можно определить, просто подставляешь параметры орбиты, время и точку наблюдения.

Оффлайн Deimos

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 17 893
  • Благодарностей: 373
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Deimos
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #2 : 28 Ноя 2021 [15:42:32] »
Попробуйте записать аналитически уравнения, описывающие движение, и аналитически же их решить. Что-то мне подсказывает, что игра не стоит свеч.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн rusprogerАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 3
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от rusproger
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #3 : 29 Ноя 2021 [22:09:59] »
Аналитически можно определить лишь некоторые максимальные/минимальные пределы по дальности и по углам, см например формулы из книжки Space Mission Analysis and Design
Не нашел в 3-й редакции 2005-го соотношений хоть сколько нибудь подпадающих под решение задачи

поискать на github по слову SGP4
Я не хочу тащить в программу сложные вычисления, требуется максимально простой способ с минимумом вычислений. по этой причине ищу именно аналитическое решение и рассматриваю невозмущенное движение, по сути закон кеплера

Оффлайн rusprogerАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 3
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от rusproger
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #4 : 29 Ноя 2021 [22:13:27] »
Попробуйте записать аналитически уравнения, описывающие движение, и аналитически же их решить. Что-то мне подсказывает, что игра не стоит свеч.
Система действительно получается нетривиальная - но и задача вычисления области прохождения КА, например мкс, в поле зрения наблюдателя как мне кажется должна была возникнуть не у меня одного....

Оффлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 1 990
  • Благодарностей: 142
    • Сообщения от Toth
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #5 : 30 Ноя 2021 [01:53:33] »
Аналитически - это прям совсем аналитически ? То есть типа формулы для расчета нужного времени
T=f(φ,λ;Az1,Az2,El1,El2,R1,R2;a,e,i,ω,Ω,M,JD_ep..)
Ну, такого наверное не найдете. Сейчас если кому надо узнать, когда МКС видно - зайти на Хеавенс-Абове и все.
Проще сделать расчет горизонтальных координат спутника с ЭО = a,e,i,ω,Ω,M,JD_ep  для наблюдателя в ( φ,λ ) на отрезок времени .. с шагом .. сек , и проверять - попадают они в границы Az1..Az2; El1 .. El2 ; R1 .. R2

PS Даже расчет по законам Кеплера - строго говоря не совсем аналитический. Там само уравнение Кеплера ( поиск эксц. аномалии ) решается итерациями.
Хотя, при небольших e можно просто тупо 2..3 раза прогнать без проверки.
« Последнее редактирование: 30 Ноя 2021 [02:00:47] от Toth »

Оффлайн Aluminium

  • *****
  • Сообщений: 2 619
  • Благодарностей: 99
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aluminium
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #6 : 30 Ноя 2021 [11:41:21] »
Я как-то возился с околоземной кеплеровой орбитой и условиями видимости. Выяснилось, что метод Рунге-Кутты 4-го порядка намного проще: всего несколько строчек кода.

Оффлайн Toth

  • *****
  • Сообщений: 1 990
  • Благодарностей: 142
    • Сообщения от Toth
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #7 : 30 Ноя 2021 [16:13:46] »
Выяснилось, что метод Рунге-Кутты 4-го порядка намного проще: всего несколько строчек кода.
Плюс еще описание функций для работы с векторами. Там же дифф. уравнение  с векторами.
Но вообще правильно, сейчас когда у всех компьютеры, проще интегрировать движение с учетом всех сил, что надо, чем по Кеплеру и + огромадные формулы для расчета возмущений.

Оффлайн Dust Raider

  • ***
  • Сообщений: 111
  • Благодарностей: 7
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Dust Raider
Re: Расчет времен зоны видимости ИСЗ
« Ответ #8 : 30 Ноя 2021 [22:03:44] »
Подскажите существует ли аналитический способ расчета времен входа ИСЗ в область ограниченную по азимуту, углу места и дальности?
Наверное, в каких-то академических работах существует. Но насколько я знаю, для решения прикладных задач никто никогда этим не парился. На практике это считается численно, бывает даже что просто интегрируются значения по времени. Берите готовые библиотеки и не морочьте себе голову.