Wat is een baanbepaling?
In astronomie betekent orbitbepaling om de manier te voorspellen waarop objecten in de ruimte op elkaar draaien.Er zijn verschillende methoden om deze voorspellingen te doen.De initiële orbitbepalingsmethode is de eenvoudigste methode en vereist twee metingen om de richting en snelheid van een in een baan om een baan te vinden.De minste vierkantenmethode is nauwkeuriger, maar vereist veel schattingen van dezelfde baan om een voorspelling van de richting, snelheid en een baanfout te produceren.De sequentiële verwerkingsmethode is de meest nauwkeurige en vereist veel schattingen van de baanfout van eerdere modellen.Deze methode produceert nieuwe orbitale modellen die rekening houden met de verschillende factoren die een baanfouten veroorzaken, zoals kleine botsingen met ruimtestof.
De toepassing van baanbepaling varieert van globale positioneringssatellieten (GPS) tot binaire sterrenbanen.Orbit -fout kan grote problemen veroorzaken in het GPS -systeem en moet voortdurend worden gecontroleerd.Van objecten gepland om te botsen met de aarde wordt verwacht dat ze vóór impact worden voorspeld met orbitale bepalingsmethoden.
De eerste baanbepaling is door de geschiedenis heen gebruikt en door veel astronomen onafhankelijk van de astronomen gebruikt.Het werd door Johannes Kepler gebruikt om zijn drie wetten van planetaire beweging af te leiden.Het eerste nauwkeurige orbitmodel voor de planeet Mars werd ook ontwikkeld met behulp van de initiële orbitbepaling.
Omdat het voor het eerst werd ontwikkeld door Carl Friedrich Gauss in 1801, heeft de minste vierkante methode het gebruik van de initiële orbitbepaling vervangen.Een orbitale periode is een volledige lus van een baan.De minst vierkante methode laat zien dat er tussen volledige orbitale perioden altijd fouten zijn die ontstaan door onbekende krachten en interacties van het cirkelende lichaam tijdens de reis.De eerste orbitbepaling houdt geen rekening met eerdere gegevens.Het is slechts de eerste stap in de moderne orbitbepaling omdat de minste vierkante methode de baanfout berekent.
De sequentiële verwerkingsmethode heeft het meest de voorkeur vanwege computermodellering.Met deze methode en de stelling van Sherman ontwikkelen astronomen orbitale modellen met het gebruik van computers om de toekomstige positie, snelheid, richting en orbitale fout te vinden met zeer beperkte gegevens.De stelling van Sherman vereist nog een wiskundige stap naar de sequentiële verwerkingsmethode, linearisatie genoemd.
De complexe wiskunde en uitgebreide gegevens die nodig zijn voor het gebruik van sequentiële verwerkingsmethode zijn vaak niet beschikbaar, dus astronomen produceren schattingen voor de sequentiële verwerkingsmethode.Dit vermindert de moeilijkheid van de baanbepaling maar verhoogt enigszins de baanfout.Dit proces wordt de verwijzing naar staatsschatting genoemd.Astronomen gebruiken de schatting van de staat alleen verwijzing en linearisatie wanneer de orbitale gegevens die ze bestuderen te klein zijn om de niet-lineaire methoden van sequentiële verwerking te gebruiken.