Vraag:
Wat zijn vandaag de keuzes voor simulatiesoftware voor orbitale mechanica?
Erik
2013-07-23 06:03:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vroeger was ik bekend met de verschillende keuzes die er zijn voor simulatiesoftware voor orbitale mechanica. Helaas, die dagen zijn voorbij. Wat zijn de keuzes vandaag, bij voorkeur gesorteerd op platform?

Deze vraag en anderen op deze site kunnen er baat bij hebben om antwoorden visueler te maken.

Let op dat lijstvragen zoals deze doorgaans worden afgeraden op SE-sites. In dit geval werd een uitzondering gemaakt vanwege het duidelijke nut en de relevantie ervan.

Twee vragen: 1) Welke van deze softwarepakketten (indien aanwezig) kunnen trajectanalyse uitvoeren voor diepe ruimtesondes, inclusief het berekenen van zwaartekrachtassistenten? 2) Voor degenen onder u die bekend zijn met het Copernicus-trajectanalysepakket van NASA, hoe verhouden deze zich tot elkaar?
Kerbal Space Program :)
Overweeg om NEMO te vinden: http://bima.astro.umd.edu/nemo/
Geen simulator maar meer een speeltje, n-body in 2-D: http://www.nowykurier.com/toys/gravity/gravity.html. Echt leuk om mee te spelen.
Dertien antwoorden:
#1
+55
user29
2013-07-23 06:16:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Toevoegen aan de lijst van @ Erik:

  • GMAT - Cross-platform, gratis. NASA open source-product.

  • FreeFlyer - pc, commercieel. Waarschijnlijk AGI's grootste concurrent.

  • De Java Astrodynamics Toolkit - Cross-platform, gratis. Nog een open source-product, meer een softwarebibliotheek dan een volwaardige simulatieomgeving.

  • Orbit-ontwerper - Android, gratis. Zelfs niet in de buurt van hetzelfde honkbalveld van deze andere pakketten, maar het kan een leuke manier zijn om met verschillende banen te spelen. Bewerken: ik heb dit net gedownload en ik ben er absoluut verslaafd aan. Sterk aanbevolen. (Waarschuwing: ik ben een nerd voor dit soort dingen, en het kan voor de meeste mensen zelfs een nogal saaie app zijn).

Orbit Designer lijkt van de speelmarkt te zijn verwijderd (ik heb de link naar de ontwikkelaarspagina gewijzigd, maar het is niet zo nuttig) - er zijn links (van onbekende kwaliteit) naar apk-downloads waarnaar kan worden gezocht.
Verdorie, eerst word ik helemaal gehyped voor _Orbit designer_ en nu is het weg. Ik kan er zelfs niets over vinden; zoals hoe het is gemaakt of waarom het is verwijderd. Heeft iemand meer informatie?
#2
+28
Erik
2013-07-23 06:05:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hier zijn de opties waarvan ik me bewust ben:

Een beetje misleidend om STK gratis te noemen - hoewel er een gratis versie is, is deze behoorlijk beperkt in mogelijkheden. Om de een of andere reden is het ook "Systems Toolkit".
@Chris true dat.
Hoewel het waar is dat de "gratis" STK beperkt is, zou je versteld staan ​​van wat het kan doen, zelfs gratis ... Ik gebruik de gratis versie eigenlijk vrij vaak. Het is gewoon het leuke speelgoed dat geld kost, dat is alles ...
+1 Als ik de link naar AGI / STK volg, krijg ik de eerste indruk dat dit vooral voor het begeleiden van militaire drones is (moet een groeimarkt zijn). Is dit inderdaad de belangrijkste focus of is er in plaats daarvan ook een sterke ruimte-exporatiehoek? (Ik ben hier helemaal nieuw in.)
Is de gratis versie van AGI / STK beschikbaar in Rusland? Wanneer ik de bovenstaande URL probeer te openen (http://www.agi.com/products/stk/modules/default.aspx/id/stk-free), kom ik op een pagina met de tekst "Vanwege bepaalde gebruiksbeperkingen, we kunnen op dit moment niet aan uw verzoek via de website voldoen. ". Ik vraag me af of de URL niet klopt, of om juridische redenen.
Ik vermoed dat u te dicht bij Putin Dmitri woont.
Idem dito. De gratis versie van STK kan heel veel en is voor het grootste deel van de tijd volstrekt voldoende voor wat ik nodig heb.
#3
+23
Tomislav Muic
2013-07-23 13:40:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Afgezien van deze serieuze software die hierboven is genoemd, is er een interessant spel met redelijk realistische orbitale berekeningen, heel geschikt om kinderen over ruimte te leren: Kerbal-ruimteprogramma.

Wat betreft AGI niet-gratis versie is veel krachtiger.

Ik heb geen probleem met de link, maar afgezien van de spelhoek, modelleert de orbitale mechanica met behulp van invloedssfeer. Het kan de N-body-simulatie niet aan. Leuk, maar dat is het zowat.
Een geweldig spel Kerbal Space Program is, maar het schiet tekort op het gebied van simulatie vanwege vereenvoudigingen door de zwaartekracht.
Nou, het hangt af van je doelen, waar OP niet echt in kwam. Als je de orbitale mechanica van ons zonnestelsel nauwkeurig wilt simuleren, dan is KSP niet voldoende. Als je een intuïtie wilt ontwikkelen voor de algemeenheden van orbitale mechanica, is dat fantastisch goed.
Ja, deze aanbeveling is erg slecht. Voor LLI-invoegingen houdt KSP geen rekening met de vereiste vlakveranderingen, dus de totale vereiste hoeveelheid delta-V is helemaal niet correct. Het is maar een spel, gebruik het nergens anders voor dan conceptonderwijs aan kinderen of spelen.
Hoe vergelijkt [Orbiter] (http://orbit.medphys.ucl.ac.uk/) zich qua simulatie van orbitale mechanica?
De nieuwe [* Principia *] (https://www.youtube.com/watch?v=eU-kLLeE7n0) mod voor KSP maakt simulaties van fysica van n-lichamen mogelijk, waardoor Lagrange-punten, zwakke stabiliteitsgrenzen, enz. een veel kleinere straal dan de aarde maar heeft toch 1 g zwaartekracht aan het oppervlak (onmogelijk dicht), het zal niet realistisch accuraat zijn zonder RSS (Real Solar System) -mod en misschien Realism Overhaul (RO). @Ricardo LLI of TLI? Ik weet zeker dat ik altijd meer delta-V nodig heb om naar of terug te komen van een hellende baan rond de Mun. Houd er ook rekening mee dat de helling van Mun 0 is, in tegenstelling tot de aarde en de maan.
Orbiter is veel nauwkeuriger en navenant moeilijker te beheersen. Als u alleen concepten moet visualiseren, is KSP verreweg uw beste keuze. XKCD is het daarmee eens: https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwip7fmam9nTAhVhylQKHVlLAV0QjRwIBw&url=httpsQ2A&FNC% -Dmdh0Myp3hZHaE16XxIOJ_Ug & ust = 1494089486546690
#4
+16
kartikkumar
2013-09-18 00:32:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Schaamteloze plug voor Tudat (TU Delft Astrodynamics Toolbox)...

Als je op zoek bent naar iets dat je veel vrijheid geeft om op te zetten en ermee te spelen simulaties, zou je een open-source C ++ -project kunnen overwegen waar ik de afgelopen jaren aan heb gewerkt als onderdeel van mijn doctoraat. De meeste afgestudeerde studenten in mijn groep gebruiken het, dus er is veel moeite in gestoken.

Is er ergens een lijst met functies? Ik kon er geen vinden.
We zijn eigenlijk bezig met het stroomlijnen van de documentatie, dus de lijst met functies is nog in ontwikkeling. Een werkende lijst met features vind je hier: http://tudat.tudelft.nl/projects/tudat/wiki/Feature_documentation. Daarnaast zijn de interfaces gedocumenteerd met Doxygen: http://tudat.tudelft.nl/projects/tudat/wiki/Doxygen_API_documentation. Ten slotte bevat de bundel die kan worden gedownload twee voorbeeldsimulatoren: een die de banen van twee verschillende satellieten rond de aarde voortplant, en de andere die een vereenvoudigde Galileo-constellatie propageert.
#5
+14
Deer Hunter
2013-08-23 11:56:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wat games / simulaties betreft, ben ik Orbiter tegengekomen. Het lijkt erop dat er nogal wat add-ons en een forum zijn. Werkt helaas alleen onder Windows.

Ik ben het ermee eens, Orbiter is een briljante sim, en met zijn sterke community van modders zijn er een aantal geweldige add-ons beschikbaar.
Ik heb het niet uitgebreid getest, maar Orbiter installeert en werkt redelijk goed op Ubuntu 18.04 Linux onder wijnstabiele versie 3.0
#6
+11
Romain Di Costanzo
2015-01-26 22:11:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Orekit is de beste tool voor ruimtetechniek die ik ken. Orekit is ontwikkeld in Java (platformonafhankelijk) en is een open source-bibliotheek voor ruimtedynamica , gebaseerd op Common Apache Math.

Ondanks het feit dat het tot dusver geen visualisatietool heeft, maakt het verschillende krachtmodel dat het bevat het een echt goede keuze als je van plan bent een nauwkeurig vluchtdynamiekprobleem op te lossen.

Orekit bevat alle beschikbare IERS-conventie voor framedefinitie. Het omvat baanverspreiders van 3 typen:
- Analytisch (Kepler, Eckstein-Heschler, SDP4 / SGP4 met correcties uit 2006)
- Numeriek (met aanpasbare krachtmodellen)
- semi-analytische voortplanting op basis van Draper Semianalytic Satelliettheorie (DSST) met aanpasbare krachtmodellen.

Ter informatie: u vindt op hetzelfde adres boven de Rugged-add-on. Rugged is een hulpmiddel voor het in kaart brengen van sensor naar terrein dat rekening houdt met digitale hoogtemodellen (DEM) bij de berekening van de zichtlijn. Het is een gratis softwarebibliotheek op gemiddeld niveau, geschreven in Java en geïmplementeerd als een add-on voor Orekit.

Hier zijn enkele van de functies die Orekit biedt:

Tijd

  zeer nauwkeurige absolute datastijdschalen (TAI, UTC, UT1, GPS, TT, TCG, TDB, TCB, GMST, GST ...) transparante afhandeling van schrikkelseconden  

Geometrie

  frameshiërarchie die vaste en tijdafhankelijke (of telemetrie-afhankelijk) frames voorgedefinieerde frames (EME2000 / J2000, ICRF, GCRF, ITRF93, ITRF97, ITRF2000, ITRF2005, ITRF2008 en tussenliggende frames, TOD, MOD, GTOD en TOD frames, Veis, topocentrisch, tnw en qsw lokale orbitale frames, ruimtevaartuiglichaam , Maan, Zon, planeten, zwaartepunt van het zonnestelsel, Aarde-Maan zwaartepunt) door gebruiker uitbreidbaar (operationeel in real-time gebruikt met een set van ongeveer 60 frames op verschillende ruimtevaartuigen) transparante afhandeling van IERS Earth Orientation Parameters (voor beide nieuwe CIO-gebaseerde frames volgens IERS 2010 conventies en oude equinox-gebaseerde frames)
transparante behandeling van JPL DE 4xx (405, 406 en recenter) en INPOP efemeride transformaties inclusief kinematische combinatie-effecten composiet transformeert reductie en caching voor efficiëntie uitbreidbare centrale lichaamsvormen (met vooraf gedefinieerde bolvormige en ellipsoïde vormen) cartesische en geodetische coördinaten, kinematica  

Staat van ruimtevaartuigen

  Cartesische, Kepleriaanse (inclusief hyperbolische), circulaire en equinoctiale parameters Twee-regelige elementen doorzichtige conversie tussen alle parameters automatische binding met framesattitude-toestand en afgeleide Jacobi Massabeheer Door gebruiker gedefinieerde geassocieerde staat (voor voorbeeld batterijstatus, of hogere orde afgeleiden, of iets anders)  

Propagatie

  analytische propagatiemodellen: Kepler Eckstein-Heschler SDP4 / SGP4 met 2006 correcties numerieke propagatie met: aanpasbare krachtmodellen: zwaartekrachtmodellen voor centrale aantrekkingskracht (automatisch uitlezen van ICGEM (nieuwe Eigen-modellen), SHM (oud Eigen-modellen), EGM- en GRGS-zwaartekrachtveldbestandsindelingen, zelfs gecomprimeerd) atmosferische weerstand (DTM2000, Jacchia-Bowman 2006, Harris-Priester en eenvoudige exponentiële modellen) en Marshall Solar Activity Future Estimation attractie derde lichaam (met gegevens voor zon, maan en alle zonnestelsels planeten) stralingsdruk met verduisteringen vaste getijden, met of zonder vaste pooltij oceaangetijden, met of zonder oceaanpooltij algemene relativiteitstheorie meerdere manoeuvres state-of-the-art ODE-integratoren (adaptieve stapgrootte met foutcontrole, continue output, schakelfuncties, G-stop, stapnormalisatie ...) berekening van Jacobianen met betrekking tot orbitale parameters en geselecteerde krachtmodellen parameters serialisatiemechanisme om volledige resultaten op te slaan op permanente opslag voor later gebruik semi-analytische voortplanting gebaseerd op Draper Semianalytic Satellite Theory (DSST) met aanpasbare kracht modellen: centraal lichaam met volledig zwaartekrachtmodel
aantrekking van het derde lichaam atmosferische weerstand stralingsdruk met verduisterde efemeriden: bestandsgebaseerde geheugengebaseerde integratie op basis van uniforme interface boven analytische / numerieke / semianalytische / getabelleerde propagators voor eenvoudige omschakeling van grove analyse naar fijne simulatie met één regel verandering alle propagators kunnen in verschillende modi worden gebruikt: mode: propagator wordt aangestuurd door application master aan te roepen mode: propagator drives applicatie callback-functies ephemeris generation mode: alle tussenliggende resultaten worden opgeslagen tijdens de propagatie en teruggestuurd naar de applicatie die er naar believen doorheen kan navigeren, effectief gebruikmakend van de gepropageerde baan alsof het was een analytisch model, zelfs als het echt een numeriek gepropageerd model is, wat ideaal is voor het zoeken en iteratief algoritmen van discrete gebeurtenissen tijdens integratie (modelwijzigingen, G-stop, eenvoudige meldingen ...) vooraf gedefinieerde discrete gebeurtenissen: verduistering (zowel umbra als halfschaduw) oplopend en aflopend knooppunt kruising apogeum en perigeum kruising uitlijning met een lichaam in het orbitale vlak (met aanpasbare drempelhoek) verhoging / instelling ten opzichte van een grondlocatie (met aanpasbare triggering hoogte) datum hoogte overschrijding doel detectie in sensor gezichtsveld (cirkelvormig of tweevlakshoek) complexe geografische zones doorkruisen impulsmanoeuvres optreden mogelijkheid van licht verschuivende gebeurtenissen in de tijd (bijvoorbeeld om een ​​paar minuten voor het binnenkomen van de zonsverduistering over te schakelen naar iets anders en een paar minuten na het verlaten van de zonsverduistering terug te keren naar de zonne-aanwijsmodus)  

Attitude

  uitbreidbare attitude-evolutiemodellen voorgedefinieerde wetten: houding gerelateerd aan het centrale lichaam (dieptepunt wijzen, wijzen in het midden, richten naar het doel, giercompensatie, gieren-sturen) attitudes gerelateerd aan de baan uitgelijnd, verschoven op alle assen) houdingen met betrekking tot de ruimte (traagheid, hemellichaam gericht, spin-gestabiliseerd)
attitudes in tabelvorm  

Omgaan met baanbestanden

  laden van SP3-a en SP3-c orbit-bestanden laden van CCSDS-omloopgegevensberichten  

Atmosfeermodellen

  troposferische vertraging (gemodificeerde Saastamoinen) geomagnetisch veld (WMM, IGRF)  

Aanpasbaar laden van gegevens

  laden vanaf lokale schijf laden van klassen laden vanaf netwerk (zelfs via internetproxy's) ondersteuning voor zip-archieven ondersteuning van gecomprimeerde gzip-bestanden plug-in-mechanisme om het laden te delegeren naar een door de gebruiker gedefinieerde database of bibliotheek voor gegevenstoegang talen  
  EngelsFransGalicischGermanGreekItaliaansNoorsRoemeensSpaans  
#7
+8
rickhg12hs
2013-12-08 17:33:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

PyEphem:

PyEphem biedt astronomische berekeningen van wetenschappelijke kwaliteit voor de programmeertaal Python. Gegeven een datum en locatie op het aardoppervlak, kan het de posities berekenen van de zon en de maan, van de planeten en hun manen, en van alle asteroïden, kometen of aardse satellieten waarvan de orbitale elementen de gebruiker kan leveren. Er zijn extra functies beschikbaar om de hoekscheiding tussen twee objecten aan de hemel te berekenen, om de constellatie te bepalen waarin een object zich bevindt en om de tijden te vinden waarop een object opkomt, doorkruist en ondergaat op een bepaalde dag.

De numerieke routines die achter PyEphem schuilgaan, zijn die van de prachtige XEphem astronomietoepassing, waarvan de auteur, Elwood Downey, ons royaal toestemming gaf om ze te gebruiken als basis voor PyEphem.

jovian_moon_chart.py

Dit script drukt af waar de Joviaanse manen rond Jupiter zijn voor de komende dagen.

  import ephemmoons = ((ephem.Io (), 'i'), (ephem.Europa (), 'e'), (ephem.Ganymede (), 'g'), (ephem.Callisto (), 'c ')) # Hoe discrete karakters op een regel te plaatsen die eigenlijk # de reële getallen vertegenwoordigt -maxradii tot + maxradii.linelen = 65maxradii = 30.def put (regel, karakter, straal): if abs (radii) > maxradii: return offset = straal / m axradii * (linelen - 1) / 2 i = int (linelen / 2 + offset) regel [i] = characterinterval = ephem.hour * 3now = ephem.now () nu - = nu% interval = nu t < nu + 2 : line = [''] * linelen put (line, 'J', 0) voor maan, karakter in manen: moon.compute (t) put (regel, karakter, moon.x) print str (ephem.date (t )) [5:], '' .join (line) .rstrip () t + = intervalprint 'Oost is naar rechts;', print ',' .join (['% s =% s'% (c, m.name) voor m, c in manen]) 3/2 12:00:00 ge J ic
3/2 15:00:00 ge J i c3 / 2 18:00:00 ge J i c3 / 2 21:00:00 ge J i c3 / 3 00:00:00 ge J i c3 / 3 03:00 : 00 ge Ji c3 / 3 06:00:00 gei J c3 / 3 09:00:00 gei J c3 / 3 12:00:00 gei J c3 / 3 15:00:00 g ie J c3 / 3 18: 00:00 gie J c3 / 3 21:00:00 gie J c3 / 4 00:00:00 gie c3 / 4 03:00:00 g Jie c3 / 4 06:00:00 g J ie c3 / 4 09:00:00 g J ie cEast is naar rechts; i = Io, e = Europa, g = Ganymede, c = Callisto  
PyEphem berekent geen banen voor hypothetische objecten, het vertelt je alleen waar echt bestaande objecten zijn.
@barrycarter: Wat weerhoudt een gebruiker ervan om hypothetische orbitale elementen in te voeren?
Je hebt gelijk, mijn fout! http://rhodesmill.org/pyephem/quick.html#bodies-with-orbital-elements notes kun je lichamen maken met je eigen orbitale elementen. Ik weet dat pyephem DE421 gebruikt voor planetaire posities en ging er gewoon van uit dat het vergelijkbare gegevens gebruikte voor planetaire satellieten. Eigenlijk wist ik dat dit niet het geval was, aangezien ik het expliciet heb aangevraagd als een functie voor Skyfield, de opvolger van Pyephem: https://github.com/brandon-rhodes/python-skyfield/issues/19
@barrycarter Geeft het echt nauwkeurige resultaten, gezien de harmonischen van de maan, de zon en de zonale effecten? We kunnen ook Jupiter en Venus beschouwen
#8
+5
user6972
2013-09-18 06:31:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hier zijn nog een paar andere dingen, afhankelijk van wat je zoekt ...

WEB

Hoewel het geen simulator voor orbitale mechanica was, vond ik dit Trajectory Browser van Nasa om interessant te zijn.

Meer game-achtig is de LEO-launcher-app en de lanceringssimulator.

Er is de JPL 3d-simulator en de Near-Earth-Object Simulator (beide webgebaseerd). Er is ook een JPL SSD-simulator en hier zijn enkele snelstartinstructies. Zo:

system

* nix

Voor * nix (linux, unix) systemen is er ook de FERMI toolset met een overzicht hier.

Windows-pc

Populair en gratis spel is orbitale simulator in 3D genoemd door hertenjager.

#9
+4
user1892541
2013-12-08 05:27:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

iTraject kan erg handig zijn om orbitale mechanica te leren. Zijn numerieke oplosser maakt het erg flexibel. Het maakt ook gebruik van zeer nauwkeurige astronomische algoritmen voor hemelposities. U kunt uw begindatum daadwerkelijk instellen, voorspellen wanneer uw voertuig in de SOI van de maan zal zijn met analytische berekeningen en een rondje rond de maan maken. Bovendien kunt u parameters voor grondstation, epoch en kepleriaanse elementen krijgen met de huidige tijd.

hier een video: http://www.youtube.com/watch?v=msCEdOq5WhI

Houd er rekening mee dat als u bij de sollicitatie bent aangesloten, u dit duidelijk in de post moet vermelden. Anders bedankt voor de info.
#10
+1
shortstheory
2013-09-20 17:31:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je kunt Stellarium proberen om de meeste hemellichamen vanaf het aardframe te lokaliseren. AFAIK, het werkt erg goed op Linux, en is ook beschikbaar voor OS X en Windows.

Stellarium berekent geen banen voor hypothetische objecten, het vertelt je alleen waar echt bestaande objecten zijn.
#11
+1
Ramrod
2020-06-03 06:11:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eric Stoneking / NASA Goddard Space Flight Center delen '42' als de (meestal ongevaarlijke) dynamica van ruimtevaartuigen

Het is platformoverschrijdend, heeft verschillende mogelijkheden en is een nette tool in het algemeen.

https://github.com/ericstoneking/42

#12
  0
James
2017-01-03 09:59:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bekijk PIGI van Sabre Astronautics. https://saberastro.com/

Veruit de beste graphics en groot gebruiksgemak, geweldig voor het visualiseren van banen op alle planeten.

Hun gewone licentie begint bij slechts $ 15 per maand, dus het bekijken waard. Pc en Mac.

https://saberastro.com/products/

#13
  0
David Eagle
2020-03-18 00:33:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Orbital Mechanics met MATLAB

https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/authors/my_fileexchange

Deze link verwijst niet naar de juiste plek.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...