7.2. 開普勒方程


  開普勒方程(Kepler's equation) 是天體力學中二體問題運 動方程的一個積分. 它反映天體在其軌道上的位置與時間的函數 關係, 是太陽系天體運動計算中的一個重要方程.

  從二體運動的研究中, 我們可知道二體相對運動軌道為以原 點為焦點的圓錐曲線. 其中橢圓和拋物線是天體運動中最常見之 形式.

1.橢圓軌道
   開普勒方程為
    E - e sinE = M
 其中 E : 偏近點角
   e : 軌道偏心率
   M : 平近點角
 其中 M 可表為 M = n (t-τ)
   n : 平均角速度
   τ : 天體過近日點的時刻
 從 E 可求得天體的極座標(r,f), 關係為
  
  
 其中 f : 真近點角
   r : 日心天體向徑
   a : 軌道半長徑

2.拋物線軌道
   開普勒方程為
    
 其中 f : 真近點角
   q : 軌道近日點距離
   τ : 天體過近日點的時刻
   μ = G(M+m)
 其中 G : 萬有引力常數
   M+m : 兩個天體質量之和
 從中向徑 r 可以由以下方程得到:
    

上述所有之開普勒方程都是超越方程, 通常需要用數值方法 作近似解, 在計算開普勒方程中, 所有角度要用弧度(radian)運算.


  如想找我,可以

Email : 貓鷹
ICQ : 26987535 (Mouse)

天文計算筆記目錄

鷹友網站