SatelliteController 中 Vector3d C#详细代码

时间: 2024-02-09 12:13:03 浏览: 30
以下是一个C#版本的 SatelliteController 类,其中包含一个 Vector3d 类,用于处理三维向量计算: ``` using System; public class Vector3d { public double x, y, z; public Vector3d(double x = 0, double y = 0, double z = 0) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; } // 重载一些运算符,如 +, -, *, /, 等 public static Vector3d operator +(Vector3d v1, Vector3d v2) { return new Vector3d(v1.x + v2.x, v1.y + v2.y, v1.z + v2.z); } public static Vector3d operator -(Vector3d v1, Vector3d v2) { return new Vector3d(v1.x - v2.x, v1.y - v2.y, v1.z - v2.z); } public static Vector3d operator *(Vector3d v, double k) { return new Vector3d(v.x * k, v.y * k, v.z * k); } public static Vector3d operator /(Vector3d v, double k) { return new Vector3d(v.x / k, v.y / k, v.z / k); } public Vector3d Add(Vector3d v) { x += v.x; y += v.y; z += v.z; return this; } public Vector3d Subtract(Vector3d v) { x -= v.x; y -= v.y; z -= v.z; return this; } public Vector3d Multiply(double k) { x *= k; y *= k; z *= k; return this; } public Vector3d Divide(double k) { x /= k; y /= k; z /= k; return this; } // 计算向量长度 public double Length() { return Math.Sqrt(x * x + y * y + z * z); } // 单位化向量 public void Normalize() { double len = Length(); if (len > 0) { x /= len; y /= len; z /= len; } } } public class SatelliteController { // 卫星当前位置和速度 private Vector3d position; private Vector3d velocity; // 卫星质量和引力常数 private double mass; private double G; public SatelliteController(double mass = 1000, double G = 6.674e-11) { this.mass = mass; this.G = G; } // 获取卫星当前位置 public Vector3d GetPosition() { return position; } // 获取卫星当前速度 public Vector3d GetVelocity() { return velocity; } // 设置卫星当前位置和速度 public void SetState(Vector3d position, Vector3d velocity) { this.position = position; this.velocity = velocity; } // 计算卫星所受的重力加速度 public Vector3d CalcGravityAcc(Vector3d planetPosition, double planetMass) { Vector3d delta = planetPosition.Subtract(position); double dist = delta.Length(); double force = G * mass * planetMass / (dist * dist); Vector3d acc = delta.Multiply(force / dist / mass); return acc; } // 计算卫星的轨道,简单起见,不考虑行星的运动,假设行星在 (0, 0, 0) public void CalcOrbit(double dt, int steps) { const double planetMass = 5.97e24; // 地球质量 Vector3d planetPosition = new Vector3d(0, 0, 0); Vector3d acc = new Vector3d(0, 0, 0); for (int i = 0; i < steps; i++) { acc = CalcGravityAcc(planetPosition, planetMass); velocity = velocity.Add(acc.Multiply(dt)); position = position.Add(velocity.Multiply(dt)); } } } ``` 在上述代码中,Vector3d 类用于表示三维向量,它包含了向量加减、数乘、数除、长度计算、单位化等基本操作,同时 SatelliteController 类中也用到了这些操作,计算卫星的轨道。

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