Читать курсовая по авиации и космонавтике: "Гравитационное поле планет" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

В данной работе изучается гравитационное поле планет Солнечной системы. Прикладное значение исследования гравитационного поля планет очень велико. Гравитационное поле отражает характер распределения масс в её недрах и тесно связано с фигурой планеты, её внутреннем строением, топографией и др. Оно также определяет внешнюю баллистику планет, и это является крайне важным аспектом при планировании космических миссий.

Работа состоит из трёх частей. В первой части изучается связь гравитационного поля и фигуры планет Солнечной системы. Второй раздел посвящён описанию измерения коэффициента гравитационного потенциала J2 для Земли с помощью метода лазерной локации. Третья часть содержит изучение временного ряда, описывающего колебания J2 для Земли и выявление в этом ряде отдельных трендов.

Целью первой части работы, связанной с гравитационным полем планет Солнечной системы, является проверка выполнения теоремы Клеро о связи гравитационного поля и фигуры планет. Эта теорема позволяет вычислить сжатие планеты с помощью данных о гравитационном поле. Поэтому решаемая здесь задача - вычисление сжатия планет Солнечной системы по формуле Клеро и сравнение полученных значений с наблюдаемыми.

Также целью этой части является анализ вращения планеты и близости её фигуры к гидростатически равновесному состоянию. Для достижения этой цели производится вычисление периода обращения планет в гидростатически равновесном состоянии по формуле Радо-Дарвина. Полученные значения сравниваются с наблюдаемыми.

Целью второй части является исследование процессов, вызывающих колебания гравитационного поля нашей планеты, в частности, коэффициента J2. Для достижения этой цели производится анализ временного ряда колебаний коэффициента геопотенциала J2 по спутниковым данным и изучение обнаруженных трендов.

Все вычисления производятся в среде MATLAB. Для анализа временного ряда колебаний J2 используются Фурье анализ и сингулярный спектральный анализ (ССА).

Подобные исследования уже проводились другими методами, однако наблюдательный материал был меньше, в некоторых случаях отсутствовали результаты реальных измерений и использовались теоретически полученные значения. За последние годы накопилось дополнительные данные о колебаниях гравитационного поля Земли; также были получены новые результаты спутниковых измерений гравитационного поля других планет. Все эти данные позволяют провести более точное исследование.

В данной работе используется временной ряд колебаний коэффициента J2 для Земли, измеренный с 1976 года до марта 2016 года. Данные о планетах Солнечной системы взяты с сайта NASA, последнее обновление этих данных состоялось 28 января 2016 года. Коэффициенты, не представленные на этом сайте, были взяты из последних печатных работ, в которых они вычислялись на основе наиболее современных небесномеханических моделей.

Вычисления по формулам Клеро и Радо-Дарвина проводил в своих книгах В.Н. Жарков [1]. Колебания коэффициента гравитационного поля J2 исследовались в работе М. Ченга [2], где использовался метод вейвлет-анализа. Также J2 исследовалось с помощью Фурье анализа [3]. Метод сингулярного спектрального анализа применялся для изучения других процессов, протекающих на Земле, к примеру,

Похожие работы