osgearth 通过二根数计算绕地卫星的轨道代码
时间: 2023-08-11 14:03:39 浏览: 141
osgEarth本身并没有提供计算绕地卫星轨道的功能,但可以通过使用OSG(OpenSceneGraph)和OSSIM(Open Source Software Image Map)库来实现。
具体来说,可以使用以下步骤计算绕地卫星轨道:
1. 定义卫星轨道的参数,如轨道高度、倾角、轨道周期等。
2. 计算轨道的基本参数,如轨道半长轴、轨道离心率、轨道周期等。
3. 计算卫星在轨道平面内的位置和速度。
4. 将卫星的位置和速度向量转换为地心惯性系下的坐标。
5. 使用OSG和OSSIM库创建地球模型,将卫星绘制在地球模型上。
具体实现可以参考以下代码示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <osg/Group>
#include <osg/Geode>
#include <osg/Geometry>
#include <ossimPlanet/ossimPlanet.h>
#include <ossimPlanet/ossimPlanetGeoPosition.h>
#include <ossimPlanet/ossimPlanetGeoRefModel.h>
#include <ossimPlanet/ossimPlanetTextureLayerRegistry.h>
#include <ossimPlanet/ossimPlanetGeoDataManager.h>
#include <ossimPlanet/ossimPlanetTerrain.h>
int main(int argc, char** argv)
{
// 定义卫星轨道参数
double a = 42164.0; // 轨道半长轴,单位:km
double e = 0.0001; // 轨道离心率
double i = 0.0; // 倾角,单位:rad
double Omega = 0.0; // 升交点赤经,单位:rad
double w = 0.0; // 近地点幅角,单位:rad
double M = 0.0; // 平近点角,单位:rad
double t = 0.0; // 时间,单位:s
// 计算轨道基本参数
double mu = 398600.4418; // 地球引力常数,单位:km^3/s^2
double n = sqrt(mu / pow(a, 3)); // 平均角速度,单位:rad/s
double T = 2 * M_PI / n; // 轨道周期,单位:s
// 计算卫星在轨道平面内的位置和速度
double E = 0.0; // 真近点角,单位:rad
double E0 = M; // 初值为平近点角
double err = 1e-10; // 精度
while (fabs(E - E0) > err)
{
E = E0 + e * sin(E0);
E0 = E;
}
double v = 2 * atan(sqrt((1 + e) / (1 - e)) * tan(E / 2)); // 真近点角速度,单位:rad/s
double r = a * (1 - e * cos(E)); // 距离,单位:km
double x = r * cos(v); // 在轨道平面内的x坐标,单位:km
double y = r * sin(v); // 在轨道平面内的y坐标,单位:km
double vx = -n * a * sin(E) / (1 - e * cos(E)); // 在轨道平面内的x方向速度,单位:km/s
double vy = n * a * sqrt(1 - e * e) * cos(E) / (1 - e * cos(E)); // 在轨道平面内的y方向速度,单位:km/s
// 将卫星的位置和速度向量转换为地心惯性系下的坐标
double x_ECI = x * cos(Omega) * cos(w + Omega) - y * sin(Omega) * cos(w + Omega);
double y_ECI = x * sin(Omega) * cos(w + Omega) + y * cos(Omega) * cos(w + Omega);
double z_ECI = y * sin(w + Omega);
double vx_ECI = vx * cos(Omega) * cos(w + Omega) - vy * sin(Omega) * cos(w + Omega) + n * a * e * sin(E) / (1 - e * cos(E)) * sin(Omega) * sin(w + Omega) + n * a * sqrt(1 - e * e) * cos(E) / (1 - e * cos(E)) * cos(Omega) * sin(w + Omega);
double vy_ECI = vx * sin(Omega) * cos(w + Omega) + vy * cos(Omega) * cos(w + Omega) - n * a * e * sin(E) / (1 - e * cos(E)) * cos(Omega) * sin(w + Omega) + n * a * sqrt(1 - e * e) * cos(E) / (1 - e * cos(E)) * sin(Omega) * sin(w + Omega);
double vz_ECI = vy * sin(w + Omega) + n * a * e * sin(E) / (1 - e * cos(E)) * cos(w + Omega) + n * a * sqrt(1 - e * e) * cos(E) / (1 - e * cos(E)) * cos(w + Omega);
// 创建地球模型
osg::ref_ptr<ossimPlanet::ossimPlanet> planet = new ossimPlanet::ossimPlanet();
planet->setCoordinateSystem("EPSG:4326"); // 使用WGS84坐标系
planet->setName("Earth");
planet->setEllipsoidModel("wgs84");
// 创建地球模型的几何节点
osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode();
planet->addChild(geode.get());
// 创建地球模型的几何图形
osg::ref_ptr<osg::Geometry> geometry = new osg::Geometry();
geode->addDrawable(geometry.get());
// 创建卫星的几何节点
osg::ref_ptr<osg::Geode> satellite_geode = new osg::Geode();
planet->addChild(satellite_geode.get());
// 创建卫星的几何图形
osg::ref_ptr<osg::Geometry> satellite_geometry = new osg::Geometry();
satellite_geode->addDrawable(satellite_geometry.get());
// 创建卫星的顶点数组
osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> satellite_vertices = new osg::Vec3Array();
satellite_vertices->push_back(osg::Vec3d(x_ECI, y_ECI, z_ECI));
satellite_geometry->setVertexArray(satellite_vertices.get());
// 创建卫星的颜色数组
osg::ref_ptr<osg::Vec4Array> satellite_colors = new osg::Vec4Array();
satellite_colors->push_back(osg::Vec4d(1.0, 1.0, 1.0, 1.0));
satellite_geometry->setColorArray(satellite_colors.get());
satellite_geometry->setColorBinding(osg::Geometry::BIND_OVERALL);
// 设置卫星的绘制模式
satellite_geometry->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::POINTS, 0, 1));
// 运行OSG循环
osgViewer::Viewer viewer;
viewer.setSceneData(planet.get());
return viewer.run();
}
```
这段代码实现了一个简单的绕地卫星的轨道计算和绘制程序。其中,通过设置卫星轨道的参数,计算出卫星在轨道平面内的位置和速度,然后将其转换为地心惯性系下的坐标,并在地球模型上绘制出来。
阅读全文