public abstract class Orbit extends Object implements TimeStamped, TimeShiftable<Orbit>, Serializable, PVCoordinatesProvider
为了用户方便起见,无论派生类中实现的规范表示是什么(例如可能是经典的开普勒元素),此类都提供笛卡尔元素和赤道元素。
参数在用户指定的参考系中定义。确保此参考系一致很重要:它可能是惯性的,并且以中心天体为中心。例如,一些力模型使用此信息。
此类的实例保证是不可变的。
Modifier | Constructor and Description |
---|---|
protected |
Orbit(Frame frame, AbsoluteDate date, double mu)
默认构造函数。
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protected |
Orbit(TimeStampedPVCoordinates pvCoordinates, Frame frame, double mu)
从笛卡尔参数设置轨道。
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Modifier and Type | Method and Description |
---|---|
abstract void |
addKeplerContribution(PositionAngleType type, double gm, double[] pDot)
将开普勒运动的贡献添加到参数导数中
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protected abstract double[][] |
computeJacobianEccentricWrtCartesian()
计算轨道参数相对于笛卡尔参数的偏心角的雅可比矩阵。
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protected abstract double[][] |
computeJacobianMeanWrtCartesian()
计算轨道参数相对于笛卡尔参数的平均角的雅可比矩阵。
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protected abstract double[][] |
computeJacobianTrueWrtCartesian()
计算轨道参数相对于笛卡尔参数的真实角的雅可比矩阵。
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protected static void |
fillHalfRow(double a, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v, double[] row, int j)
用单个向量填充雅可比矩阵的半行。
|
protected static void |
fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double[] row, int j)
用向量的线性组合填充雅可比矩阵的半行。
|
protected static void |
fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double[] row, int j)
用向量的线性组合填充雅可比矩阵的半行。
|
protected static void |
fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double[] row, int j)
用向量的线性组合填充雅可比矩阵的半行。
|
protected static void |
fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double a5, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v5, double[] row, int j)
用向量的线性组合填充雅可比矩阵的半行。
|
protected static void |
fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double a5, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v5, double a6, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v6, double[] row, int j)
用向量的线性组合填充雅可比矩阵的半行。
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abstract double |
getA()
获取半长轴。
|
abstract double |
getADot()
获取半长轴导数。
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AbsoluteDate |
getDate()
获取轨道参数的日期。
|
abstract double |
getE()
获取离心率。
|
abstract double |
getEDot()
获取离心率导数。
|
abstract double |
getEquinoctialEx()
获取赤道离心率向量的第一个分量的导数。
|
abstract double |
getEquinoctialExDot()
获取赤道离心率向量的第一个分量。
|
abstract double |
getEquinoctialEy()
获取赤道离心率向量的第二个分量的导数。
|
abstract double |
getEquinoctialEyDot()
获取赤道离心率向量的第二个分量。
|
Frame |
getFrame()
获取定义轨道参数的参考系。
|
abstract double |
getHx()
获取倾斜向量的第一个分量。
|
abstract double |
getHxDot()
获取倾斜向量的第一个分量的导数。
|
abstract double |
getHy()
获取倾斜向量的第二个分量。
|
abstract double |
getHyDot()
获取倾斜向量的第二个分量的导数。
|
abstract double |
getI()
获取倾斜度。
|
abstract double |
getIDot()
获取倾斜度导数。
|
void |
getJacobianWrtCartesian(PositionAngleType type, double[][] jacobian)
计算轨道参数相对于笛卡尔参数的雅可比矩阵。
|
void |
getJacobianWrtParameters(PositionAngleType type, double[][] jacobian)
计算笛卡尔参数相对于轨道参数的雅可比矩阵。
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double |
getKeplerianMeanMotion()
获取开普勒平均运动。
|
double |
getKeplerianPeriod()
获取开普勒周期。
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abstract double |
getLE()
获取偏心经参数。
|
abstract double |
getLEDot()
获取偏心经参数导数。
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abstract double |
getLM()
获取平均经参数。
|
abstract double |
getLMDot()
获取平均经参数导数。
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abstract double |
getLv()
获取真经参数。
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abstract double |
getLvDot()
获取真经参数导数。
|
double |
getMeanAnomalyDotWrtA()
获取平近点角相对于半长轴的导数。
|
double |
getMu()
获取中心加速度常数。
|
org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D |
getPosition()
获取定义参考系中的位置。
|
org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D |
getPosition(Frame outputFrame)
获取指定参考系中的位置。
|
TimeStampedPVCoordinates |
getPVCoordinates()
获取定义参考系中的 TimeStampedPVCoordinates 。
|
TimeStampedPVCoordinates |
getPVCoordinates(AbsoluteDate otherDate, Frame otherFrame)
获取所选参考系中的物体的 PVCoordinates 。
|
TimeStampedPVCoordinates |
getPVCoordinates(Frame outputFrame)
获取指定参考系中的 TimeStampedPVCoordinates 。
|
abstract OrbitType |
getType()
获取轨道类型。
|
boolean |
hasDerivatives()
检查轨道是否包含导数。
|
protected static boolean |
hasNonKeplerianAcceleration(PVCoordinates pva, double mu)
检查笛卡尔坐标是否包含非开普勒加速度。
|
protected abstract org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D |
initPosition()
从规范参数计算位置坐标。
|
protected abstract TimeStampedPVCoordinates |
initPVCoordinates()
从规范参数计算位置/速度坐标。
|
boolean |
isElliptical()
仅当轨道是椭圆的时返回true。
|
abstract Orbit |
shiftedBy(double dt)
获取时间偏移的轨道。
|
clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait
durationFrom
getPosition
protected Orbit(Frame frame, AbsoluteDate date, double mu) throws IllegalArgumentException
frame
- 参数定义的参考系(必须是一个伪惯性参考系
)
date
- 轨道参数的日期
mu
- 中心引力系数(m^3/s^2)
IllegalArgumentException
- 如果参考系不是一个伪惯性参考系
protected Orbit(TimeStampedPVCoordinates pvCoordinates, Frame frame, double mu) throws IllegalArgumentException
在pvCoordinates
中提供的加速度可通过getPVCoordinates()
和getPVCoordinates(Frame)
访问。所有其他方法使用mu
和位置来计算加速度,包括shiftedBy(double)
和getPVCoordinates(AbsoluteDate, Frame)
。
pvCoordinates
- 惯性参考系中的位置和速度
frame
- 定义TimeStampedPVCoordinates
的参考系(必须是一个伪惯性参考系
)
mu
- 中心引力系数(m^3/s^2)
IllegalArgumentException
- 如果参考系不是一个伪惯性参考系
protected static boolean hasNonKeplerianAcceleration(PVCoordinates pva, double mu)
pva
- 笛卡尔坐标
mu
- 中心引力系数
public boolean isElliptical()
public abstract OrbitType getType()
public Frame getFrame()
public abstract double getA()
请注意,对于双曲线轨道,半长轴被认为是负的。
public abstract double getADot()
请注意,对于双曲线轨道,半长轴被认为是负的。
如果轨道是没有导数创建的,则返回值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getEquinoctialEx()
public abstract double getEquinoctialExDot()
如果轨道是没有导数创建的,则返回值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getEquinoctialEy()
public abstract double getEquinoctialEyDot()
如果轨道是没有导数创建的,则返回值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getHx()
public abstract double getHxDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getHy()
public abstract double getHyDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getLE()
public abstract double getLEDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getLv()
public abstract double getLvDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getLM()
public abstract double getLMDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getE()
public abstract double getEDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public abstract double getI()
public abstract double getIDot()
如果轨道是在没有导数的情况下创建的,则返回的值为Double.NaN
。
hasDerivatives()
public boolean hasDerivatives()
getADot()
, getEquinoctialExDot()
, getEquinoctialEyDot()
, getHxDot()
, getHyDot()
, getLEDot()
, getLvDot()
, getLMDot()
, getEDot()
, getIDot()
public double getMu()
public double getKeplerianPeriod()
开普勒周期直接从半长轴和中心加速度常数计算得出。
public double getKeplerianMeanMotion()
开普勒平均运动直接从半长轴和中心加速度常数计算得出。
public double getMeanAnomalyDotWrtA()
public AbsoluteDate getDate()
getDate
在接口 TimeStamped
public TimeStampedPVCoordinates getPVCoordinates(Frame outputFrame)
TimeStampedPVCoordinates
。
outputFrame
- 应计算位置/速度坐标的参考系
getPVCoordinates()
public TimeStampedPVCoordinates getPVCoordinates(AbsoluteDate otherDate, Frame otherFrame)
PVCoordinates
。
getPVCoordinates
在接口 PVCoordinatesProvider
otherDate
- 当前日期
otherFrame
- 定义位置的参考系
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getPosition(Frame outputFrame)
outputFrame
- 应计算位置坐标的参考系
getPosition()
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getPosition()
getPVCoordinates()
public TimeStampedPVCoordinates getPVCoordinates()
TimeStampedPVCoordinates
。
getPVCoordinates(Frame)
protected abstract org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D initPosition()
protected abstract TimeStampedPVCoordinates initPVCoordinates()
public abstract Orbit shiftedBy(double dt)
轨道可以稍微偏移以接近日期。如果轨道中没有导数,则偏移模型是开普勒模型,如果轨道中有导数,则是开普勒模型加上非开普勒加速度的二次效应。偏移不是用来替代正确的轨道传播,但对于小时间偏移或粗略精度应该足够。
shiftedBy
在接口 TimeShiftable<Orbit>
dt
- 时间偏移(秒)
public void getJacobianWrtCartesian(PositionAngleType type, double[][] jacobian)
元素jacobian[i][j]
是轨道参数i相对于笛卡尔坐标j的导数。这意味着每行对应一个轨道参数,而列0到5对应笛卡尔坐标x、y、z、xDot、yDot和zDot。
type
- 使用的位置角类型
jacobian
- 占位符6x6(或更大)矩阵,用雅可比矩阵填充,如果矩阵大于6x6,则只会修改左上角的6x6部分
public void getJacobianWrtParameters(PositionAngleType type, double[][] jacobian)
元素jacobian[i][j]
是轨道参数i相对于笛卡尔坐标j的导数。这意味着每行对应一个笛卡尔坐标x、y、z、xDot、yDot、zDot,而列0到5对应轨道参数。
type
- 使用的位置角类型
jacobian
- 占位符6x6(或更大)矩阵,用雅可比矩阵填充,如果矩阵大于6x6,则只会修改左上角的6x6部分
protected abstract double[][] computeJacobianMeanWrtCartesian()
元素jacobian[i][j]
是轨道参数i相对于笛卡尔坐标j的导数。这意味着每行对应一个轨道参数,而列0到5对应笛卡尔坐标x、y、z、xDot、yDot和zDot。
此方法返回的数组不会被修改。
computeJacobianEccentricWrtCartesian()
, computeJacobianTrueWrtCartesian()
protected abstract double[][] computeJacobianEccentricWrtCartesian()
元素jacobian[i][j]
是轨道参数i相对于笛卡尔坐标j的导数。这意味着每行对应一个轨道参数,而列0到5对应笛卡尔坐标x、y、z、xDot、yDot和zDot。
此方法返回的数组不会被修改。
computeJacobianMeanWrtCartesian()
, computeJacobianTrueWrtCartesian()
protected abstract double[][] computeJacobianTrueWrtCartesian()
元素jacobian[i][j]
是轨道参数i相对于笛卡尔坐标j的导数。这意味着每行对应一个轨道参数,而列0到5对应笛卡尔坐标x、y、z、xDot、yDot和zDot。
此方法返回的数组不会被修改。
computeJacobianMeanWrtCartesian()
, computeJacobianEccentricWrtCartesian()
public abstract void addKeplerContribution(PositionAngleType type, double gm, double[] pDot)
这个方法被基于积分的传播器用来评估开普勒运动对轨道状态演变的部分。
type
- 状态中位置角的类型
gm
- 要使用的引力系数
pDot
- 包含要更新的轨道状态导数的数组(开普勒部分必须添加到数组分量中,因为数组可能已经包含一些非零元素对应于非开普勒部分)
protected static void fillHalfRow(double a, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v, double[] row, int j)
a
- 向量的系数
v
- 向量
row
- 雅可比矩阵行
j
- 要设置的第一个元素的索引(row[j]、row[j+1]和row[j+2]都将被设置)
protected static void fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double[] row, int j)
a1
- 第一个向量的系数
v1
- 第一个向量
a2
- 第二个向量的系数
v2
- 第二个向量
row
- 雅可比矩阵行
j
- 要设置的第一个元素的索引(row[j]、row[j+1]和row[j+2]都将被设置)
protected static void fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double[] row, int j)
a1
- 第一个向量的系数
v1
- 第一个向量
a2
- 第二个向量的系数
v2
- 第二个向量
a3
- 第三个向量的系数
v3
- 第三个向量
row
- 雅可比矩阵行
j
- 要设置的第一个元素的索引(row[j]、row[j+1]和row[j+2]都将被设置)
protected static void fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double[] row, int j)
a1
- 第一个向量的系数
v1
- 第一个向量
a2
- 第二个向量的系数
v2
- 第二个向量
a3
- 第三个向量的系数
v3
- 第三个向量
a4
- 第四个向量的系数
v4
- 第四个向量
row
- 雅可比矩阵行
j
- 要设置的第一个元素的索引(row[j]、row[j+1]和row[j+2]都将被设置)
protected static void fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double a5, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v5, double[] row, int j)
a1
- 第一个向量的系数
v1
- 第一个向量
a2
- 第二个向量的系数
v2
- 第二个向量
a3
- 第三个向量的系数
v3
- 第三个向量
a4
- 第四个向量的系数
v4
- 第四个向量
a5
- 第五个向量的系数
v5
- 第五个向量
row
- 雅可比矩阵行
j
- 要设置的第一个元素的索引(row[j]、row[j+1]和row[j+2]都将被设置)
protected static void fillHalfRow(double a1, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v1, double a2, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v2, double a3, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v3, double a4, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v4, double a5, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v5, double a6, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D v6, double[] row, int j)
a1
- 第一个向量的系数
v1
- 第一个向量
a2
- 第二个向量的系数
v2
- 第二个向量
a3
- 第三个向量的系数
v3
- 第三个向量
a4
- 第四个向量的系数
v4
- 第四个向量
a5
- 第五个向量的系数
v5
- 第五个向量
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