Коллокационный интегратор Lobbie в задачах орбитальной динамики

Авдюшев, Виктор Анатольевич

В работе исследуется эффективность нового коллокационного интегратора Lobbie, представленного в работе (Авдюшев, 2020), в сопоставлении с другими широко используемыми на практике интеграторами, а именно с коллокационным Рунге–Кутты, экстраполяционным Грэгга–Булирша–Штера, многошаговым Адамса–Мультона–Башфорта, а также с хорошо известным в небесной механике интегратором Эверхарта. Интеграторы тестируются в задачах орбитальной динамики. В частности, сравнительный анализ эффективности показывает, что при моделировании сложного орбитального движения (сильноэллиптического или с гравитационными маневрами), Lobbie превосходит по быстродействию другие интеграторы (кроме Эверхарта) в несколько раз, тогда как по точности – на несколько порядков. Корректное сравнение эффективности интегратора Эверхарта и Lobbie не представляется возможным, поскольку они не имеют общих порядков: у первого на разбиениях Радау только нечетные порядки, тогда как у последнего на разбиениях Лобатто только четные. Тем не менее, если сравнивать эффективность интеграторов смежных порядков, то в сильно-эллиптическом случае интегратор Эверхарта (с более высоким порядком) уступает Lobbie по точности на один порядок. Достоинством Lobbie является также то, что он позволяет решать смешанные системы дифференциальных уравнений второго и первого порядков, которые, например, применяются в небесной механике для исследования динамического хаоса, а также для линеаризации, регуляризации и стабилизации уравнений движения. Чтобы воспользоваться интегратором Эверхарта для решения таких систем необходимо все уравнения второго порядка приводить к первому. Однако применительно к системам уравнений первого порядка эффективность интегратора Эверхарта становится заметно хуже.

Коллокационный интегратор Lobbie в задачах орбитальной динамики

Другие версии документа

Связанные документы (рекомендация CORE)

Новости проекта

Новости

Партнеры

Индексация