Was ist die Orbit -Bestimmung?

In der Astronomie bedeutet Umlaufdeststellung, 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.Umlaufbahnenfehler können zu großen Problemen im GPS -System führen und muss ständig überwacht werden.Es wird erwartet, dass Objekte, die mit der Erde kollidieren sollen, vor dem Auswirkungen mit Orbitalbestimmungsmethoden vorhergesagt werden.

Die anfängliche Umlaufbahnbestimmung 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 auch unter Verwendung der anfänglichen Umlaufbahnbestimmung entwickelt.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 Umlaufbahnbestimmung, da die kleinste Quadratmethode den Umlauffehler berechnet.

Die sequentielle Verarbeitungsmethode 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 finden.Shermans Theorem erfordert einen weiteren mathematischen Schritt zur sequentiellen Verarbeitungsmethode, die als Linearisierung bezeichnet wird.

Die komplexen mathematischen und umfangreichen Daten für die Verwendung der sequentiellen Verarbeitungsmethode sind häufig nicht verfügbar, sodass Astronomen Schätzungen für die sequentielle Verarbeitungsmethode erstellen.Dies verringert die Schwierigkeit der Umlaufbahnbestimmung, erhöht jedoch den Umlauffehler geringfügig.Dieser Prozess wird als staatliche Schätzungsreferenzierung bezeichnet.Astronomen verwenden nur dann eine 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.