2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 определение координат на эллипсоиде
Сообщение29.09.2017, 19:58 


06/09/17
109
Добрый день, помогите, пожалуйста, разобраться в таком вопросе. Есть уравнения движения объекта на
поверхности эллипсоида: $\frac{dB}{dt}=Vn/M$;$\frac{dL}{dt}=Ve/(N\cdot\cos(B))$, где $B, L$ - геодезические широта и долгота объекта, $Vn, Ve$ - составляющие скорости по меридиану и параллели, $M,N$ - радиусы кривизны меридиана и первого вертикала. Всё бы ничего, но в первом уравнении знаменатель правой части $M=a\cdot(1-e^2)/\sqrt{(1-e^2\cdot \sin(B)^2)^3}$ зависит от широты $B$ при заданной малой полуоси $a$ и эксцентриситете $e$. То есть, получается уравнение вида:
$\frac{dB}{dt}=Vn(t)\cdot \sqrt{(1-e^2\cdot \sin(B)^2)^3}/(a\cdot(1-e^2))\cdot$$. Решить его численно не представляет особого труда, а вот возможно ли точное его решение? Или как можно доказать, что точного решения нет. Пока мысли такие, что нужно сделать какую-нибудь удачную замену переменных, но вот какую ... вопрос ...

 Профиль  
                  
 
 Re: определение координат на эллипсоиде
Сообщение29.09.2017, 20:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10690
Crna Gora
А функция $V_n(t)$ не задана?

 Профиль  
                  
 
 Re: определение координат на эллипсоиде
Сообщение29.09.2017, 20:35 


06/09/17
109
svv в сообщении #1251846 писал(а):
А функция $V_n(t)$ не задана?

Аналитически - нет. Произвольная функция времени ...

 Профиль  
                  
 
 Re: определение координат на эллипсоиде
Сообщение29.09.2017, 21:35 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Это уравнение с разделяющимися переменными, соответственно, весь вопрос сводится к возможности взятия интеграла
$$
 \int \frac{dB}{(1-e^2 \sin^2 B)^{3/2}}.
$$
В общем случае (при произвольных $e$) тут вылезет эллиптический интеграл, так что с точным решением в элементарных функциях все плохо. Можно получить решение в виде разложения в ряд по степеням эксцентриситета, он довольно хорошо сходится.

-- 29.09.2017, 21:36 --

P.S. Да, само собой, $V_n(t)$ тоже интегрировать придется, что может и не получиться.

 Профиль  
                  
 
 Re: определение координат на эллипсоиде
Сообщение29.09.2017, 22:11 


06/09/17
109
Если $Vn(t)$ не имеет аналитического описания, то не имеет аналитического описания и её первообразная (интеграл) от этой функции. Поэтому, возможно, и не будет точного решения ...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group