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偏近点角


EccentricAnomaly

通过绘制中心为 O焦点 F椭圆辅助圆,并绘制一条与 半长轴 垂直 且在 A相交线 所获得的。 然后, E 被定义为如上图所示。那么对于离心率e椭圆

 AF=OF-AO=ae-acosE.
(1)

但是距离 AF 也可以根据从 焦点 r=FP 的距离以及从 半长轴 v 补角来表示,

 AF=rcos(pi-v)=-rcosv.
(2)

将这两个表达式相等得到

 r=(a(cosE-e))/(cosv),
(3)

可以求解 cosv 以获得

 cosv=(a(cosE-e))/r.
(4)

要获得用 r 表示的 E,将 (◇) 代入 椭圆 的方程

 r=(a(1-e^2))/(1+ecosv).
(5)

重新排列,

 r(1+ecosv)=a(1-e^2)
(6)

然后代入 (◇) 得到

r(1+(aecosE)/r-(ae^2)/r)=r+aecosE-e^2a
(7)
=a(1-e^2).
(8)

求解 r 得到

 r=a(1-ecosE),
(9)

因此,微分得到结果

 r^.=aeE^.sinE.
(10)

偏近点角是轨道力学中一个非常有用的概念,它通过 开普勒方程 与所谓的平近点角 M 相关联。

 M=E-esinE.
(11)

M 也可以解释为上图中阴影区域的面积 (Finch 2003)。


参见

离心率, 椭圆, 开普勒方程

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Danby, J. M. Fundamentals of Celestial Mechanics, 2nd ed., rev. ed. Richmond, VA: Willmann-Bell, 1988.Finch, S. R. "Laplace Limit Constant." §4.8 Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 266-268, 2003.Montenbruck, O. and Pfleger, T. Astronomy on the Personal Computer, 4th ed. Berlin: Springer-Verlag, p. 62, 2000.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

偏近点角

引用为

魏斯坦因,埃里克·W. "偏近点角。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/EccentricAnomaly.html

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