力

力的介绍

实现力模型接口的对象旨在在开始传播之前添加到数值传播器中。

传播器将在每个步骤调用力模型贡献计算方法，以添加到其时间导数方程中。力模型实例将从SpacecraftState参数中提取其所需的所有状态数据（日期、位置、速度、参考系、姿态、质量）。从这些状态数据中，它将计算扰动加速度。然后，它将将此加速度添加到第二个参数中，该参数将考虑此贡献，并使用高斯方程评估其对全局状态导数的影响。

对于创建不连续加速度模式的力模型（通常用于机动开始/停止或太阳食入/出），必须通过其getEventsDetectors()方法向传播器提供一个或多个事件检测器。此方法在传播开始之前调用一次。传播器将检查事件状态，以确保准确传播和正确处理事件。

可用的力模型

实现的力模型如下：

• 考虑姿态的大气阻力力，如果定义了航天器形状

• 中心引力力，包括时间相关部分（线性趋势和多个不同周期的脉动）。我们的实现基于S. A. Holmes和W. E. Featherstone（澳大利亚珀斯科廷大学空间科学系）2002年的论文：一种统一的Clenshaw求和和递归计算非常高阶和次序的归一化相关Legendre函数的方法（《大地测量学杂志》（2002）76：279-299）。

• 第三体引力。基于JPL DE星历或IMCCE INPOP星历的所有太阳系天体的数据可用

• 太阳辐射压力力，考虑在半影区的力减小和在完全食的期间没有力，并且如果定义了航天器形状，则考虑姿态；可以定义多个遮挡体作为扁球体

• 地球反照率和红外辐射力模型。我们的实现基于论文：《卫星上的地球辐射压力效应》，1988年，作者：P. C. Knocke，J. C. Ries和B. D. Tapley。

• 固体潮汐，带或不带固体极潮

• 海洋潮汐，带或不带海洋极潮

• 由广义相对论引起的后牛顿修正，包括De Sitter和Lense-Thirring项

• 由机动引起的力。目前，只实现了恒定推力机动，可以通过事件检测器机制定义脉冲机动。

• 参数加速度，用于建模较少知名的力，使用轨道确定从参数函数估计几个定义参数。典型的参数函数是多项式（通常限于常数项）和谐波（通常具有轨道周期或半轨道周期）。一个重要的操作示例是臭名昭著的GPS Y偏差。

航天器形状

表面力，如大气阻力或辐射压力，可以使用各种Isotropic类的简单球形形状或更精确的BoxAndSolarArraySpacraft形状。

球形形状与姿态无关。

箱体和太阳能电池板将考虑所有面向通量的箱体面板的贡献，以及一个可以旋转的太阳能电池板的贡献，其方向是航天器本体姿态和真实太阳方向或规范化旋转角的组合。箱体可以有任意数量的面板，并且它们可以具有任意方向，只要主体保持凸面。系数（阻力、升力、吸收、反射）是面板相关的。从12.0版本开始，箱体和太阳能电池板尚未计算阴影效应。

所有这些形状都定义了各种ParameterDrivers，可用于控制动态参数，如阻力系数或吸收系数。有几种约定可供选择。为了估计目的，可以使用应用于加速度的全局乘法因子，而不是尝试一次估计多个系数，如吸收系数和太阳辐射压力的镜面反射。对于BoxAndSolarArraySpacraft形状，由于每个面板都有自己的系数集，这是不可观测的，系数是固定的，只有全局乘法因子可用并且可以估计。对于Isotropic形状，可以估计系数或全局乘法因子。当然，为了避免病态系统，用户不应尝试同时估计Isotropic情况下的系数和全局乘法因子；他们应选择一个参数进行估计，并将另一个参数固定。