Симулятор Солнечной Системы. Ключ К Началу!

В первая часть симулятор, я описал правила игры и их простейшую реализацию.

Я благодарен всем, кто оставил конструктивные комментарии по первой версии.

Это помогло мне оценить глубину проблемы.

Особая благодарность пользователям кахи4 , Этрил , Ури И лексасс Теперь симулятор вырос.

Все тела влияют друг на друга по общим правилам, метод Эйлера ушел в прошлое, теперь можно выбирать системы для моделирования и т. д. Пришло время двигаться дальше – покорять просторы космоса с помощью управляемого транспортного средства.

Траектория ясна Что твой полет подходит к концу Мы помним вас, скорбим и любим вас.

Ваш МЦК.

Пузыри

Наша цель – коммунизм.

Завод по производству ракет

Давайте теперь представим, что у нас есть классическая идеальная одноступенчатая ракета.

ракета Пусть ракета имеет сухую массу m, он наполнен топливом массой mf тяга двигателя - z и расход топлива - н Пусть у двигателя неограниченный ресурс и неограниченное количество запусков.

Предположим, что наша ракета находится на поверхности планеты массой М и радиусом Н.

Нашей основной задачей будет вывод ракеты на круговую орбиту вокруг планеты.

рай впереди

На ракету действуют две силы: 1. Тяга двигателя (вверх): F=n*z 2. Гравитация планеты (внизу): F = G*M*(m + mf)/r^2, m + mf — полная масса ракеты, r — расстояние от ракеты до центра планеты.

.

Далее будем считать всюду G = 1 Результирующая сила, действующая на ракету, будет равна: n * z - G*M*(m + mf)/r^2. Отсюда можно найти ускорение ракеты: a = n * z/(m + mf) - M/r^2 Теперь вы легко можете рассчитать движение ракеты вертикально вверх под действием гравитации планеты: Использование метода? Yler:

   

 H=409.0 #Start level above sea
 
 t=0
 
 m=2   #Mass of equipment
 mf=9   #Mass of Fuel
 
 M=600000  #Planet mass
 
 y=H + 1  #Initial position
 a=0      #accel
 v=0      #speed
 f=0      #engine accel
 
 n=1       #Fuel consumption
 z=40.0    #Fuel impulse
 
 cnt = 0   #Step count
 
 dt = .

1
 maxy = 0
 
 while(y > H and cnt < 300000000):
     if mf > 0:
         f = n*z/(m + mf) #Engine gives acceleration to
         mf -= dt*n          #Fuel goes down
         
     else:
         f = 0            #Out of fuel
     
     a = f - M/y**2       #Total = engine - gravity
     
     v += dt*a               #new speed
 
     y += dt*v               #new altitude
     maxy = max(maxy, y)
 
     print("Step: ", cnt,
           " Height: ", y,
           " VSpeed: ", v)
     
     cnt += 1
 
 print(dt ,maxy)
 

   

1 maxy = 0 def f(t, x, v): global m,mf,n,z if mf > 0: f = n*z/(m + mf) #Engine gives acceleration to else: f = 0 #Out of fuel a = f - M/x**2 #Total = engine - gravity #We'll use Runge-Kutta method return a #new speed def g(t, x, v): return v while(x > H and cnt < 30000): maxy = max(maxy, x) k1 = dt * f(t, x, v) q1 = dt * g(t, x, v) k2 = dt * f(t + dt/2, x + q1/2, v + k1/2) q2 = dt * g(t + dt/2, x + q1/2, v + k1/2) k3 = dt * f(t + dt/2, x + q2/2, v + k2/2) q3 = dt * g(t + dt/2, x + q2/2, v + k2/2) k4 = dt * f(t + dt, x + q3, v + k3) q4 = dt * g(t + dt, x + q3, v + k3) v1 = v + (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4)/6 x1 = x + (q1 + 2*q2 + 2*q3 + q4)/6 print("Step: ", cnt, " Height: ", x1, " Speed: ", v1) cnt += 1 t += dt v = v1 x = x1 if mf > 0: mf -= dt*n #Fuel goes down print(dt ,maxy)

Как видите, результаты совпадают с большой точностью.

Собираем все это вместе

Еще у нас есть симулятор из предыдущей части, в котором тела движутся под действием гравитационных сил относительно друг друга.

Давайте объединим их! Добавим в симулятор ракету.

Добавим в ракету бортовой компьютер, который работает по программе.

Для выхода на круговую орбиту будет действовать следующий алгоритм: 1. Запускаем двигатель и ракета начинает лететь вверх.

2. Выключите двигатель.

Ракета летит вверх по инерции 3. Поверните корпус ракеты на 90 градусов.

4. В тот момент, когда вертикальная скорость станет нулевой, включить двигатель.

5. Через небольшой промежуток времени заглушите двигатель.

А вот как выглядит реализация:

class EarthOrbiter(Rocket): def flightProgram(self): #Take off and turn 90" right if self.mode == 0: self.engineOn() self.mode = 1 if self.t > 12.0 and self.mode == 1: self.engineOff() self.setHead(90) self.mode = 2 #Go to round orbit if self.t > 20 and self.mode == 2: self.engineOn() self.mode = 3 if self.t >= 27 and self.mode == 3: self.engineOff() self.mode = 4

События в нашей ракете происходят в зависимости от времени полета и предыдущего состояния.

Бинго! Полет нормальный.

Траектория стабильна.

Вот короткое видео о первом полете: Видео полета 1 Видео полета 2 Полетим на Луну! Следующим шагом будет добавление Луны в систему и полет к ней.

Есть также планы по созданию многоступенчатых ракет. Исходники - здесь Update1: добавлен полет на Луну.

Добавлена возможность сажать ракеты на планеты.

Обновление2: добавлена возможность стыковки двух космических кораблей.

Теги: #развлечение #python #разработка игр

• Есть Несколько Способов Заработать Деньги Из Дома

  19 Oct, 24

• Выявление И Классификация Токсичных Комментариев. Лекция В Яндексе

  19 Oct, 24

• Xiaomi Представила Экстремальную Камеру За $64: Акции Gopro Inc. Упали На 4,9%

  19 Oct, 24

• Советы И Рекомендации По Intellij Idea: 2. Анализ Зависимостей

  19 Oct, 24

• Хабрахрана И Культура Речи

  19 Oct, 24

• Оформление Резюме Для Иностранных Компаний

  19 Oct, 24

• Редакция №1. Клавиша Запуска

  19 Oct, 24

• Начались «Открытые» Брифинги Black Hat

  19 Oct, 24

• Php Дайджест №91 – Интересные Новости, Материалы И Инструменты (15 – 28 Августа 2016)

  19 Oct, 24

• Дело Попова-Бабушкина Продолжает Жить

  19 Oct, 24