Определение линий вариации и моделирование начального разброса траекторий при сильной нелинейности в задаче улучшения орбиты

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Разработан метод определения линий вариации (LOV) в начальной доверительной области при сильной нелинейности в задаче улучшения орбиты, основанный на поиске максимума модуля вектора нормали к уровенным поверхностям целевой функции метода наименьших квадратов. Метод апробирован для трех астероидов с использованием их наблюдений на короткой дуге орбиты, а именно, определены точки двух линий вариации, соответствующих направлениям наибольшей деформации начальной доверительной области. Выполнена аппроксимация линий вариации с помощью полиномов 3-й степени. С использованием полученных аппроксимаций введены новые переменные, в которых начальная доверительная область является практически эллипсоидальной, т.е. нелинейность практически отсутствует. Моделирование начального вероятностного разброса траекторий выполняется в пространстве новых переменных. Полученный разброс может быть далее использован при выявлении столкновительных орбит и оценивании вероятности столкновения астероидов с Землей.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. П. Батурин

Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета

Author for correspondence.
Email: apbaturin@mail.tsu.ru
Russian Federation, Томск

References

  1. Батурин А.П. Выявление столкновительных орбит астероидов с помощью условной минимизации расстояния до Земли // Астрон. вестн. 2020. Т. 54. № 6. С. 560–566. (Baturin A.P. Detection of asteroid impact orbits using conditional minimization of the distance to the Earth // Sol. Syst. Res. 2020. V. 54. № 6. P. 550–556.)
  2. Батурин А.П. Выявление столкновительных орбит астероидов при заметной нелинейности в задаче улучшения орбиты // Астрон. вестн. 2022. Т. 56. № 5. С. 335–343. (Baturin A.P. Detection of collisional asteroid orbits under observable nonlinearityin the problem of orbit improvement // Sol. Syst. Res. 2022. V. 56. № 5. P. 318–326.)
  3. Батурин А.П. Оценивание вероятности столкновения астероидов с Землей при заметной нелинейности в задаче улучшения орбиты // Астрон. вестн. 2023. Т. 57. № 4. С. 373–384. (Baturin A.P. Estimating the asteroid’s impact risk under significant nonlinearity in the orbit determination problem // Sol. Syst. Res. 2023. V. 57. № 4. P. 388–398.)
  4. Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на электронно-вычислительных машинах. М.: Советское радио, 1971. 400 с.
  5. Сюсина О.М., Черницов А.М., Тамаров В.А. Построение доверительных областей в задаче вероятностного исследования движения малых тел Солнечной системы // Астрон. вестн. 2012. Т. 46. № 3. С. 209–222. (Syusina O.M., Chernitsov A.M., Tamarov V.A. Construction of confidence regions in problem on probabilistic study into motion of minor bodies of the Solar system // Sol. Syst. Res. 2012. V. 46. № 3. P. 195–207.)
  6. Черницов А.М., Сюсина О.М., Тамаров В.А. Оценивание нелинейности в задаче построения доверительных областей движения потенциально опасных астероидов, наблюдаемых в одной оппозиции // Изв. вузов. Физика. 2014. Т. 57. № 12. С. 139–145.
  7. Del Vigna A. The manifold of variations: hazard assessment of short-term impactors // Celest. Mech. 2020. V. 132. Id. 49.
  8. Milani A. The asteroid identification problem. I: Recovery of lost asteroids // Icarus. 1999. V. 137. P. 269–292.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Results of LOV1 determination for object 2017 ST14.

Download (219KB)
3. Fig. 2. Results of LOV2 determination for object 2017 ST14.

Download (218KB)
4. Fig. 3. Results of LOV1 determination for the 2018 BP object.

Download (217KB)
5. Fig. 4. Results of LOV2 determination for the 2018 BP object.

Download (211KB)
6. Fig. 5. Results of LOV1 determination for object 2020 QK6.

Download (225KB)
7. Fig. 6. Results of LOV2 determination for object 2020 QK6.

Download (219KB)
8. Fig. 7. Relative difference in confidence probabilities calculated using formula (4) and (5) for the obtained points LOV1 and LOV2.

Download (382KB)
9. Fig. 8. Deviations of the confidence probability density from the normal distribution density at the points of the simulated initial scatter.

Download (580KB)

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences