Hva er banebestemmelse?

I astronomi betyr banebestemmelse å forutsi måten objekter i rommet går i bane rundt hverandre.Det er flere metoder for å lage disse spådommene.Opprinnelig banebestemmelsesmetode er den enkleste metoden og krever to målinger for å finne retningen og hastigheten til et kretsløp.Den minste kvadratmetoden er mer nøyaktig, men krever mange estimater av samme bane for å gi en prediksjon av retning, hastighet og banefeil.Den sekvensielle prosesseringsmetoden er den mest nøyaktige og krever mange estimater av banefeil fra tidligere modeller.Denne metoden produserer nye orbitale modeller som tar hensyn til de flere faktorene som forårsaker banefeil, som små kollisjoner med romstøv.

Anvendelsen av banebestemmelse varierer fra globale posisjoneringssatellitter (GPS) til binære stjernebaner.Orbitfeil kan forårsake store problemer i GPS -systemet og må kontinuerlig overvåkes.Objekter som er planlagt å kollidere med jorden, forventes å bli forutsagt med orbital bestemmelsesmetoder før påvirkning.

Innledende banebestemmelse har blitt brukt gjennom historien og utviklet seg uavhengig av mange astronomer.Den ble brukt av Johannes Kepler for å utlede hans tre lover om planetarisk bevegelse.Den første nøyaktige bane -modellen for planeten Mars ble også utviklet ved bruk av innledende banebestemmelse.

Siden den først ble utviklet av Carl Friedrich Gauss i 1801, har den minst firkantede metoden erstattet bruken av innledende banebestemmelse.En baneperiode er en komplett sløyfe av en bane.Den minst firkantede metoden viser at mellom komplette orbitale perioder er det alltid feil som dannes på grunn av ukjente krefter og interaksjoner fra det kretsende organet under turen.Opprinnelig banebestemmelse tar ikke hensyn til tidligere data.Det er bare det første trinnet i moderne banebestemmelse fordi den minst firkantede metoden beregner banefeil.

Sekvensiell prosesseringsmetode er mest foretrukket på grunn av datamodellering.Med denne metoden og Shermans teorem utvikler astronomer orbitalmodeller med bruk av datamaskiner for å finne fremtidig posisjon, hastighet, retning og orbital feil med veldig begrensede data.Shermans teorem krever et annet matematikkrinn til den sekvensielle prosesseringsmetoden, kalt linearisering.

Den komplekse matematikk og omfattende data som kreves for bruk av sekvensiell prosesseringsmetode er ofte ikke tilgjengelig, så astronomer produserer estimater for sekvensiell prosesseringsmetode.Dette reduserer vanskeligheten med banebestemmelsen, men øker bane -feilen litt.Denne prosessen kalles statlig estimat referanse.Astronomer bruker statlig estimat referanse og linearisering bare når orbitaldataene de studerer er for små til å bruke de ikke-lineære metodene for sekvensiell prosessering.