Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Задача двух тел 4
1.1 Постановка задачи 4
1.2 Первые интегралы невозмущённого кеплеровского движения 5
1.3 Определение координат и скоростей 7
1.4 Кеплеровы элементы 8
1.5 Формулы для эллиптического движения 9
Метод Ньютона 10
Метод простых итераций 10
Метод Денби 10
Метод бисекции 11
Метод Мюллера 11
1.6 Формулы для параболического движения 15
1.7 Формулы для гиперболического движения 16
1.8 Обратный переход 17
Глава 2 Разработка программного обеспечения 19
2.1 Постановка задачи 19
2.2 Импортируемые библиотеки и модули 20
2.3 Программная реализация 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28
ПРИЛОЖЕНИЕ А Графическое представление орбит объектов 29
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Теоретическое меню 33
ПРИЛОЖЕНИЕ В Справочное меню 36
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Сообщения для пользователей 38
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Сохранение и загрузка 40
Постоянно растущая сложность вычислений и объемы астрономических данных, требуют создания новых и оптимизации существующих программных обеспечений, которые помогали бы исследователю на самых различных этапах.
Целью данной работы было сознание нового специализированного программного обеспечения, которое было бы направлено на повышение производительности при решении различных задач небесной механики, вследствие наличия широкого функционала.
Важной особенностью созданного программного комплекса “Задача двух тел” является удобный и понятийный интерфейс. Работа с данным комплексом позволяет обычным пользователям, не являющимися экспертами в этой сфере, таким как студенты, без особых сложностей использовать его в своих учебных и профессиональных целях. Внедренное теоретическое и справочное руководство играет ключевую роль в обеспечении комфортного использования программного комплекса.
В результате бакалаврской работы была выполнена разработка программного обеспечения «Задача двух тел». Оболочка программы включает в себя удобный функционал для работы с малыми телами Солнечной системы.
Одной из основных возможностей созданного программного обеспечения является решение задачи двух тел с возможностью графического построения орбиты астероида в двухмерном и трехмерном пространствах. В программе предусмотрен калькулятор для работы с двумя видами дат: Юлианской и Григорианской.
В данном программном комплексе реализован функционал, связанный с интеграцией каталога Боуэлла, что открывает ряд возможностей: поиск по названию астероида, создание файла с астероидами, соответствующий критериям, выбор случайного астероида из каталога.
Для удобства использования предусмотрена возможность сохранять файл с введенными элементами и загружать его при возобновлении работы.
В программе также содержится справочная информация, которая объясняет принципы её работы.
В рамках учебных задач данный программный комплекс полезен, так как предоставляет теоретическую информацию для лучшего понимания решения задачи двух тел и позволяет осуществлять студентам самопроверку, что способствует экономии времени.
Также была проведена исследовательская работа, направленная на выявления наиболее лучших методов решения уравнения Кеплера. Показано, методы Денби и Ньютона являются предпочтительными при решении уравнения Кеплера.
Таким образом, созданная программа является ценным инструментом для учебных и исследовательских целей при изучении движения малых тел Солнечной системы.
