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Niveau école ingénieur
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Positions et vitesses sur une orbite

Posté par
Galilée
21-05-10 à 21:02

Bonjour à tous,

C'est peut-être une question toute bête...
Je cherche à déterminer une orbite de satellite à partir de deux positions. Dans un repère (XYZ) fixe, lié au centre de la terre, j'ai les positions \vec{r_1(t_1)} et \vec{r_2(t_2)} et je cherche à déterminer dans ce même repère la vitesse \vec{v_1(t_1)} (ou \vec{v_1(t_1)} c'est pareil). J'ai tout essayé : la constante des aires, l'équation de kepler, mais je bloque.
(Je cherche bien le vecteur vitesse à l'instant t1 ou t2, pas une vitesse moyenne...)

Merci beaucoup

Posté par
Galilée
re : Positions et vitesses sur une orbite 21-05-10 à 21:04

Citation :
la vitesse \vec{v_1(t_1)} (ou \vec{v_1(t_1)} c'est pareil)


ou plutôt : la vitesse \vec{v_1(t_1)} (ou \vec{v_2(t_2)} c'est pareil)[/tex]

Posté par
bamboum
re : Positions et vitesses sur une orbite 24-05-10 à 02:21

Il faut tenir compte de l'attraction avec la terre en O. Puis que la courbe est une ellipse on doit avoir l'equation. Apres ecrire en coordonnees polaires la position, la vitesse (avec 2 composantes) et l'acceleration.
Pour te fixer les idees faire le calcul avec un cercle ca va plus vite mais ca impose que r1 et r2 soient egaux. Apres reprendre le cas general.

Posté par
Galilée
re : Positions et vitesses sur une orbite 24-05-10 à 10:58

Bonjour Bamboum,

Je suis désolée, mais je ne vois pas du tout en quoi ça me donne les composantes de la vitesse du satellite dans le repère fixe...

Posté par
Galilée
re : Positions et vitesses sur une orbite 24-05-10 à 12:55

Je peux trouver la norme de la vitesse :

v_1^2=\frac{2 \mu (\frac{1}{r_1}-\frac{1}{r_2})}{1-\frac{r_1^2}{r_2^2}}

\mu= GM_{terre}

Je peux même trouver la direction du moment cinétique :

\vec{n}=\frac{\vec{r_1} \wedge \vec{r_2}}{||\vec{r_1}\wedge \vec{r_2}||}

Du coup je peux en déduire :

l'inclinaison de l'ellipse par rapport à l'équateur : i=\arccos(n_z)
et les paramètres : q=-\frac{n_y}{2.\cos{\frac{i}{2}}
p=\frac{n_x}{2.\cos{\frac{i}{2}}
Je peux même du coup trouver la position du noeud ascendant \Omega(ie le point d'intersection en entre la trois des noeuds, et la surface terrestre, la droite des noeuds étant définie comme l'intersection entre le plan de l'orbite et l'équateur)

\cos{\Omega}=\frac{q}{\sin{\frac{i}{2}}}
\sin{\Omega}=\frac{p}{\sin{\frac{i}{2}}}

Voilà, maintenant je suis bloquée. Il me manque l'excentricité de l'ellipse, la position du périgée, et la position du satellite sur cette orbite à l'instant t.
Je peux facilement avoir tous ces paramètres si je connais à la fois vitesse et position à un certain instant. Mais comme là je n'ai que deux positions, je ne sais pas trop quoi faire... à part chercher à obtenir la vitesse du satellite à l'instant t1 ou t2...

Posté par
Galilée
re : Positions et vitesses sur une orbite 24-05-10 à 12:59

Citation :
ie le point d'intersection en entre la trois des noeuds


ou plutôt : ie le point d'intersection entre la droite des noeuds...

et puis j'oubliais, j'ai le demi-grand axe par :

a=\frac{1}{\frac{2}{r_1}-\frac{v_1^2}{\mu}}



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