模拟开普勒方程的 C++ 程序

Question

所以我正在尝试制作一个基本的 C++ 程序来计算平均、偏心和真实异常以及行星的径向距离和速度。这是我参与的第一个程序之一，所以我知道它并不像它可能的那样简洁。我只是很难让它运行。我知道一些值可能需要转换以使单位匹配，我可以稍后再做。我只想知道是什么导致它无法运行。同样主要的是，我对每个星球都有 if 语句；我没有包括其余部分，因为它会占用太多空间。

最终，程序的目标是打印一张时间表，给出行星名称的异常值 r 和 v。如果您需要任何澄清，请告诉我。谢谢

提前致谢

const float G = 6.673E-11;
const float solar_m = 1.989E30;
const float mu = G*solar_m;

class Planet
{
  double a, ec, T;
public:
  void SetValues(float, float, float);
  float Calculations();
};

void Planet::SetValues(float m_a, float m_ec, float m_T)
{
  m_a = a;
  m_ec = ec;
  m_T = T;
}

float Planet::Calculations()
{
  //Set up values
  a = a*1.496E11; //AU to m
  T = T*365;   //Period converted to days

  float delta = 0.001;

  float M;
  float E;

  float E1;
  float E2, f_E2;
  float E3, f_E3;

  float f,r,v;

  for(int t; t<T; t++)
    {
      M= sqrt(mu/(a*a*a))*t;
      E1= M;

      E2 = (M-E1+ec*sin(E1))/(ec*cos(E1)-1);
      f_E2 = M-E2+ec*sin(E2);

      E3 = (M-E2+ec*sin(E2))/(ec*cos(E2)-1);
      f_E2 = M-E3+ec*sin(E3);

      if (f_E2<delta)
        E=E2;
      else if (f_E3<delta)
        E=E3;
      else
        cout<<"not enough iterations";

      f = 2*atan(sqrt((1+ec)/(1-ec))*tan(E/2));
      r = (a*(1-ec*ec))/(1+ec*cos(f));
      v = sqrt(mu*(2/r -1/a));

      cout<< t<<"     "<<M<<" "<<E<<" "<<f<<" "<<r<<" "<<v;
    }
};

int main()
{
  int i;
  float t;
  string pName;
  cout<<"What planet do you want to simulate?";
  cin>>pName;

  if (pName.compare("mercury") || pName.compare("Mercury"))
    {
      Planet me;
      me.SetValues(.387, .2056, .24);
      me.Calculations();
    };

Answer 1

你真的没有解释你的问题，但我会提出一些批评。

您可以混合使用double 和float。这引入了舍入误差。选择一个并坚持下去。

您有一些以};（括号-分号）结尾的方法。检查语法：方法不以分号结尾。您的 if 语句也以分号结尾。同样的问题。

但是，您的 main 函数并没有结束。

Answer 2

你的一些计算让我很困扰。

  M= sqrt(mu/(a*a*a))*t;
  E1= M;

  E2 = (M-E1+ec*sin(E1))/(ec*cos(E1)-1);
  f_E2 = M-E2+ec*sin(E2);

在E2 的等式中，M 和 E1 具有相同的值，根据 E1=M 赋值的定义，因此得出：
E2 = (0+ec*sin(E1))/(ec*cos(E1)-1);
或
E2 = (ec * sin(E1)) / (ec * cos(E1) - 1);

分母中的“-1”是否正确？这会阻止分解ec。

Answer 3

您的算法不起作用，因为SetValues 设置的是参数值而不是成员值。

试试这个：

void Planet::SetValues(float m_a, float m_ec, float m_T)
{
    a = m_a;
    ec = m_ec;
    T = m_T;
}