¿Los sistemas de coordenadas LVLH y RSW son lo mismo?

He estado leyendo sobre el movimiento relativo de los satélites y noté que la literatura se divide en el uso de marcos de coordenadas LVLH (local vertical local horizontal) y RIC/RSW (radial intrack crosstrack). Cuando revisé las definiciones de cada uno, parece que LVLH tiene un eje z que apunta al centro de la tierra, un eje y que es negativo a la órbita normal. En contraste, el eje x de RIC apunta en la dirección del vector de posición de la nave espacial, y el eje z apunta en la dirección normal al plano de la órbita.

Sin embargo, he encontrado otras fuentes que han dicho que RIC y LVLH son lo mismo. ¿Alguien podría aclarar esto?

EDITAR: Aquí está la fuente: https://public.ccsds.org/Pubs/500x0g4.pdf en la página 23 (sección 4.3.7.2) se define el marco LVLH. En la sección 4.3.7.4 se define el marco RSW, y el autor dice que RIC y RSW son lo mismo. ¿Debería quedarme con la definición de Vallado porque su trabajo parece ser el libro preeminente en el campo?

Respuesta parcial: el nombre LVLH (Local Vertical Local Horizontal) a menudo es solo información suficiente para saber que dos de sus ejes están alineados de esa manera. El orden y el signo de los ejes a menudo varía según la convención de los algoritmos que utilice. Por ejemplo, las ecuaciones CW tienen Y radial, Z a lo largo del vector de momento angular y X como el producto cruzado de esos (vector de velocidad cuando es circular).
@uhoh Ahí tienes.
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@uhoh lo arregló! gracias
@Syd Gracias por compartir el estándar CCSDS. También quiero dar otra fuente que apunta a la misma conclusión que su referencia. El Manual para operadores de naves espaciales de Space-Track.org tiene una nota al pie (página 41), que equipara los marcos RIC y RTN. space-track.org/documents/… , he sido escéptico acerca de esta "simplificación", y he tratado de ser un poco más pedante, porque la explicación del libro es más completa y tiene un fundamento para tal distinción.
@M.Pap, así que si encuentro un documento que dice RIC o LVLH y no hay más indicaciones de con qué definición se alinea, ¿tiene algún consejo para averiguar qué definición están usando? ¿Hay ciertos grupos o modelos (digamos, CHW o GIM-Alfriend) que coincidan con estas definiciones?
Tal vez pueda echar un vistazo al documento y resolverlo, ¿cuál es su título o enlace?

Respuestas (1)

Hay muchas maneras de que las definiciones que usan los mismos nombres no estén de acuerdo. Cualquier intento de ser completo debe ser inconsistente, y cualquier intento de ser consistente debe ser incompleto, porque cada palabra en el lenguaje de la pregunta ha sido históricamente traducida hacia y desde las matemáticas de múltiples maneras. La respuesta más honesta que podemos dar es que depende de las elecciones realizadas por los autores del documento que está leyendo. En algunos libros coinciden, pero en otros no. Incluso diferentes ediciones del mismo libro por la misma persona pueden estar en desacuerdo, porque en los años que pasaron entre dos revisiones, el escritor puede haber cambiado de opinión. Lo mejor que cualquiera puede hacer es tratar de ser inequívoco al definir cada término que va a usar en el resto del documento que está escribiendo. con algunos ejemplos de cómo traducir eso a los diferentes significados de los mismos términos que se han utilizado en otros documentos. Esto es cierto tanto en el suelo como en el espacio: cuando dice "vertical local", ¿quiere decir perpendicular al elipsoide de referencia, perpendicular al geoide, perpendicular al terreno oalgo mas ?

No todos los autores se limitan a marcos ortonormales diestros. En el nivel de las matemáticas puras, todo lo que necesita es un espacio vectorial tridimensional en cada punto en tres dimensiones, pero puede usar un espacio vectorial diferente en cada punto, y la elección de la conexión entre los espacios vectoriales usados ​​en diferentes puntos es arbitraria (y el término conexión tiene un significado técnico específico que difiere sustancialmente de su uso en otras materias). Yo diría que el significado que se encuentra con mayor frecuencia en el lenguaje hablado es uno de estos: en lugar de discutir cuál de "en la trayectoria" y "a lo largo de la trayectoria" es paralelo a la velocidad y cuál perpendicular al radio, la mayoría de la gente habla como si usan sin normalizar r , v , y h = r × v (momento angular por unidad de masa) como los vectores de base locales, y vivir con el hecho de que el ángulo entre r y v es variable También notaré de paso que en mi cabeza, r es perifocal, pero no todos pensarán eso, lo que tiene un impacto significativo en la definición de estos marcos para los planetas (que orbitan el baricentro del sistema solar, no el centro del sol).

Incluso para marcos ortonormales, queda la cuestión de qué dirección recibe qué etiqueta. ¿Hacia dónde apunta el eje +Z de la nave espacial? En cualquier lugar que quiera la persona que habla de ello, siempre y cuando diga de qué se trata. No existen mecanismos de aplicación, excepto posiblemente al nivel de "si trabajas en mi empresa usarás la definición Q y no otra o te despediré"; pero incluso si todos los constructores de satélites intentaran hacer eso internamente, terminarían eligiendo diferentes a sus vecinos, causando estragos al intentar colaborar. Un cliente que paga puede incorporar cualquier documento que desee en un contrato, pero cada contrato puede ser diferente. Los organismos que elaboran normas reconocen esto, por lo que solo hacen recomendaciones. Por ejemplo, ANSI/AIAA S-131-2010 , el estándar nacional estadounidense paraAstrodinámica: especificaciones de propagación, definiciones técnicas y prácticas recomendadas , se parece mucho al libro de Vallado porque Vallado estaba en el comité que lo escribió, pero todo lo que hace es enumerar un montón de formas en que podría hacerse, y luego dice "El uso depende de la organización particular La consistencia y la documentación son los requisitos importantes ".

¡Gracias por compartir el estándar AIAA! ¡Su último punto sobre consistencia y documentación lo logró! Por mi parte, traté de señalar una fuente ampliamente adoptada, pero la verdad es exactamente como la describe.