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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. П. Батурин

Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета

Автор, ответственный за переписку.
Email: apbaturin@mail.tsu.ru
Россия, Томск

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Результаты определения LOV1 для объекта 2017 ST14.

Скачать (219KB)
3. Рис. 2. Результаты определения LOV2 для объекта 2017 ST14.

Скачать (218KB)
4. Рис. 3. Результаты определения LOV1 для объекта 2018 BP.

Скачать (217KB)
5. Рис. 4. Результаты определения LOV2 для объекта 2018 BP.

Скачать (211KB)
6. Рис. 5. Результаты определения LOV1 для объекта 2020 QK6.

Скачать (225KB)
7. Рис. 6. Результаты определения LOV2 для объекта 2020 QK6.

Скачать (219KB)
8. Рис. 7. Относительное различие доверительных вероятностей, вычисленных по формуле (4) и (5) для полученных точек LOV1 и LOV2.

Скачать (382KB)
9. Рис. 8. Отклонения плотности доверительной вероятности от плотности нормального распределения в точках моделируемого начального разброса.

Скачать (580KB)

© Российская академия наук, 2024