Cambio de inclinación de la órbita pura, ¿por qué delta v difiere entre el enfoque vectorial y el numérico?

como se dice en el título, tengo diferentes resultados entre el enfoque numérico y el vectorial durante la maniobra de cambio de inclinación.

La órbita inicial:

Radio del perigeo: 6700 km

Excentricidad : 0.7

Inclinación : 40.0 °

Nodo ascendente: 20.0 °

Argumento del perigeo: 10.0 °

La órbita del objetivo es la misma con una inclinación establecida en 55 °, por lo que tenemos una inclinación relativa de 15 °

Mi enfoque vectorial:

En la intersección de los planos resto el vector final por el vector inicial y obtengo el siguiente resultado: |delta_v| = 2608,9 m/s

Y el resultado de mi nueva órbita coincide perfectamente con todos los parámetros esperados.

Ahora el problema viene del enfoque numérico:

  1. Calculo la magnitud delta v |delta_v| = 2,0 * velocidad en el nodo * sin (inclinación relativa * 0,5) = 2615,65 m/s

  2. Mi vector delta v se inicializa en el vector de velocidad normalizado.

  3. Calculo la amplitud de rotación de mi vector delta v normalizado: ángulo de rotación = 90 ° + inclinación relativa * 0.5; = 97,5 °

  4. Roto mi vector delta V normalizado alrededor del eje de la línea de nodos en un ángulo de 97,5°

  5. Luego aplico delta v calculado previamente a mi vector normalizado rotado: vector delta v final = vector normalizado rotado * 2615,65

  6. Agrego este vector delta v a mi vector de velocidad inicial

En este enfoque numérico, los planos de las órbitas están perfectamente alineados, pero tengo una desviación en otros parámetros:

la altura del perigeo se convierte en: 6675 km

excentricidad : 0.706

argumento perigeo : 12°

Si comparo mi vector delta v obtenido por enfoque vectorial y por enfoque numérico. Observo un ángulo de 4,1° entre estos dos vectores y una diferencia de magnitud de 6,7 m/s

Cualquier ayuda es bienvenida para entender la diferencia entre estos dos enfoques. ¡Gracias!

No ha compartido cómo está realizando la transformación entre elementos keplerianos y vectores de posición + velocidad. ¿Estás seguro de que estás realizando ese paso correctamente?
Hola @cms, utilizo una rutina del kit de herramientas de especias proporcionado por JPL: naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/toolkit_docs/C/cspice/conics_c.html . La conversión a elementos keplerianos es perfecta en el enfoque vectorial, por lo que creo que debería ser correcta para el enfoque numérico.

Respuestas (1)

En lugar de usar el vector de velocidad normalizado, primero debe proyectar el vector de velocidad en el plano transversal (es decir, tomar v v r r r r , dónde r es el vector de posición), y luego normalizar esta proyección. De manera similar, debe usar la magnitud de esta proyección para calcular la magnitud de Δ v . De lo contrario, su Δ v tiene un componente radial adicional.

Perfecto funciona, hoy me enseñaste cosas muy importantes. Nunca vi esta proyección vectorial en mis libros de astrodinámica. ¡¡Muchas gracias!!