polyhedron_gravity — DRIVE polygrav op

• 資料種類:any × points → table

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.polyhedron_gravity(mesh, points, density: 'float' = 1.0, G: 'float' = 6.6743e-11, omega: 'float' = 0.0, spin_axis=(0.0, 0.0, 1.0), spin_center=None, normals=None) -> 'dict'(要直接呼叫實作,import polygrav; polygrav.polyhedron_gravity(mesh, points, density: 'float' = 1.0, G: 'float' = 6.6743e-11, omega: 'float' = 0.0, spin_axis=(0.0, 0.0, 1.0), spin_center=None, normals=None) -> 'dict';從台帳取用則 opsdrive.get("polyhedron_gravity"))

• GPU:無(僅 CPU 參考實作)

用法

均勻密度的封閉多面體在觀測點產生的重力(Werner & Scheeres 1997 的精確公式)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

Parameters

mesh : (vertices (N,3), faces (M,3))

閉じた三角形メッシュ。面は外向き(右手系)に巻く。長さの単位は m として扱う(km のデータは 1000 倍)。

points : (K,3)

観測点 [m]。外・中・表面の上(頂点・辺の上も)のどこでもよい。

density : float

密度 [kg/m³] (正)。

G : float

重力定数(既定 6.67430e-11、CODATA 2018)。

omega : float

自転の角速度 [rad/s] (0 以上)。正なら回る座標の実効ポテンシャルと実効重力も返す。

spin_axis : (3,)

自転軸の向き(正規化する)。既定は +z。

spin_center : (3,), optional

自転軸が通る点。既定は立体の重心(自由に回る天体は重心のまわりに回る)。

normals : (K,3), optional

観測点での外向きの法線。渡すと斜面の角 slope_deg を返す(実効重力と −法線 のなす角、

omega = 0 なら重力そのもの)。

Returns

dict

potential (K,) Φ [J/kg] (負。無限遠で 0)、acceleration (K,3) g = −∇Φ [m/s²] (天体へ向く)、

div_g (K,) ∇·g [1/s²] (中で −4πGρ、外で 0、面の上で −2πGρ —— ガウスの法則)、

solid_angle (K,) Σ ω_f(中で 4π、外で 0)、mass [kg]、volume [m³]、center_of_mass (3,)。

omega > 0 のとき effective_potential (K,) = Φ − ½ω²ρ⊥²、effective_acceleration (K,3) = g + ω²ρ⊥

(ρ⊥ は自転軸からの垂直な距離のベクトル)、spin_center (3,)。normals があれば slope_deg (K,)。

Notes

辺の上・頂点の上の点では、その辺の対数 L_e が発散するが掛かる係数 n_fe·r_i が 0 なので、その項を 0 とする(極限値)。メッシュが閉じていない(有向辺が逆向きの辺と打ち消さない)、体積が正でない(内向きの巻き)、非有限、範囲外の索引は ValueError。空の入力(points が 0 要素)は ValueError で拒否する。

參考(範例資料、文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• itokawa_gravity_tour — py -3.11 examples/itokawa_gravity_tour.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 table 作為輸入)

course_layout · course_occupancy · course_contains · world_build · world_camera · world_move · lidar_scan · rss_longitudinal_same

同類別(polygrav)

polyhedron_clip_halfspace


*Provenance: polygrav.py — DRIVE 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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