Кіріспе

Астродинамика мен аспан динамикасында орбитаның күй векторлары (кейде күй векторлары) – ғарыштағы айналатын дененің координаттары мен жылдамдығын көрсететін декарттық векторлар болып табылады. Бұл векторлар уақытпен (эпохамен) бірге айналатын дененің траекториясын бірегей түрде анықтайды. Орбитаның күй векторлары түрлі форматта болуы мүмкін, оның ішінде дәстүрлі координаттық-жылдамдық векторлары, екі жолдық элементтер жиынтығы (TLE) және векторлық ковариациялық матрицасы (VCM) бар.

Анықтамалық жүйе

Күй векторы белгілі бір ескерту жүйесіне қатысты анықталады, әдетте, бірақ әрқашан инерциялық ескерту жүйесі емес. Жерге жақын қозғалатын денелердің күй векторы үшін ең көп қолданылатын ескерту жүйесі – Жер орталық инерциялық (ECI) жүйесі, ол былай анықталады:

Күнге немесе басқа планеталарға немесе серіктерге қатысты, күн жүйесінің барицентрі мен жалпы бұрыштық импульсі (әсіресе ICRF) бойынша, тіпті ғарыш кемесінің өзінің орбиталық жазықтығы мен бұрыштық импульсі бойынша анықталатын көптеген басқа ескерту жүйелерін де әртүрлі қолдану талаптарын қанағаттандыру үшін пайдалануға болады.

Орналасу және жылдамдық векторлары

Орындық векторы дененің таңдалған координаттық жүйедегі орнын сипаттайды, ал жылдамдық векторы сол жүйедегі оның жылдамдығын сол уақытта сипаттайды. Бұл екі вектор және олардың қолданылатын уақыты дененің траекториясын бірегей түрде анықтайды, бұл орбиталық анықтамада егжей-тегжейлі сипатталған. Негізгі себебі – Ньютонның гравитация заңы үдеуді тудырады; егер гравитациялық тұрақтының және орбита орталығындағы тартылыс массасының көбейтіндісі белгілі болса, орын және жылдамдық – бұл үшін бірегей шешімі бар екінші ретті дифференциал теңдеу үшін бастапқы шарттар болып табылады. Дененің траекториясын анықтау үшін оның күй векторлары орбитада болуын талап етпейді; ол тек баллистикалық түрде қозғалуы керек, яғни тек өзінің инерциясы мен гравитация әсерінен. Мысалы, бұл суборбитальды траекториядағы ғарыш кемесі немесе зымыран болуы мүмкін. Егер сүйреу немесе итергіш сияқты басқа күштер маңызды болса, оларды болашақ орын және жылдамдықтарды анықтау үшін интегралдау кезінде гравитация күштеріне векторлық түрде қосу қажет. Кез келген кеңістікте қозғалатын объект үшін жылдамдық векторы траекторияға жанама болады. Егер траекторияға жанама бірлік векторы болса, онда