毕业设计（论文）-基于OpenGL探测器二体三体问题的研究.doc

目 录 摘 要 3 Abstract 3 第一章 前 言 3 1.1课题研究的背景 3 1.2课题研究的意义 3 1.3国内外研究的现状 3 1.4本论文的主要研究内容 3 第二章 OpenGL简介 3 2.1OpenGL的介绍 3 2.2OpenGL的工作流程 3 2.3OpenGL坐标变换 3 第三章 航天器轨道与轨道力学 3 3.1开普勒定律 3 3.1.1第一定律——椭圆律 3 3.1.2第二定律——面积律 3 3.1.3第三定律——周期律 3 3.2牛顿定律 3 3.3航天器轨道根数 3 3.4轨道的几何方程 3 第四章 二体和三体问题建模 3 4.1二体问题建模 3 4.2三体问题建模 3 第五章 二体和三体问题数值求解 3 5.1欧拉(Euler)方法 3 5.1.1欧拉法的介绍 3 5.1.2欧拉方法在二体问题解算中的应用 3 5.1.3欧拉方法在三体问题解算中的应用 3 5.2龙格库塔方法 3 5.2.1龙格库塔方法介绍 3 5.2.2龙格-库塔在二体问题中的应用 3 5.2.3龙格库塔在三体问题中的应用 3 第六章 编程与实现 3 6.1运用欧拉方法 3 6.1.1二体问题的编程 3 6.1.2三体问题的编程 3 6.2运用龙格库塔法 3 6.2.1二体问题的编程 3 6.2.2三体问题的编程 3 第七章 二体和三体问题仿真 3 7.1二体问题的仿真 3 7.1.1初始位置不同对探测器轨道的影响 3 7.1.2初始速度不同对探测器轨道的影响 3 7.2三体问题的仿真 3 7.2.1探测器在地月轨道平面内的运动 3 7.2.2探测器不在地月平面内的运动轨迹仿真 3 结 束 语 3 致谢 3 参考文献 3 摘 要 近年来，随着计算机图形、图像技术的迅猛发展，科学可视化、计算机动画和虚拟现实成为计算机图形学的三大热门，三维图形因其在仿真三维空间的关键作用更是备受瞩目。通过使用三维图形实时互动地显示仿真过程和仿真结果，能给用户以更全面、更直观的信息，并为不同领域专家提供相互沟通和交流的平台。 本文将星球探测器轨道力学仿真与三维可视化技术相结合，设计了基于OpenGL三维动态显示技术的星球探测器可视化仿真系统，对探测器在不同飞行方案下的轨道进行仿真，直观的显示出探测器飞行过程中的各个状态参数。具体工作如下： 阐述了卫星轨道动力学的基本原理，分析了二体轨道特性和三体轨道特性。 阐述了OpenGL的基本原理，详细分析了月球探测器仿真系统中涉及的可视化关键技术。 构建了二体问题和三体问题的模型，四阶龙格-库塔数值分析的方法对其解算，最终实现了对其的仿真，并针对仿真过程中出现的特殊问题进行分析。 采用VC编程语言和OpenGL开发库进行系统设计，实现对其轨道的仿真有利于分析问题。 关键字：OpenGL技术，仿真，月球探测器轨道 Abstract In recent years, with computer graphics, image technology, the rapid development of scientific visualization, computer animation and computer graphics, virtual reality has become popular of the three, three-dimensional graphics in the simulation because of the crucial role of three-dimensional space is a great deal of attention. Through the use of three-dimensional graphics to display real-time interactive simulation and simulation results, can give users a more comprehensive, more intuitive information, as well as experts in different fields of interaction and communication platform. This article will probe the planet orbital mechanics simulation and three-dimensional visualization technology, the design based on the three-dimensional dynamic display technology of the OpenGL, visual s