Орбитальный аппарат (симулятор) - Orbiter (simulator)

Симулятор космического полета орбитального аппарата
Скриншот
Старт шаттла на Орбитере.jpg
Моделирование орбитального аппарата космического корабля " Атлантис", взлетающего со стартового комплекса 39 Космического центра Кеннеди
Разработчики) Мартин Швайгер
Первый выпуск 27 ноября 2000 г . ; 20 лет спустя ( 2000-11-27 )
Стабильный выпуск 2016 г. (30 августа 2016 г . ; 5 лет назад ) [±] ( 2016-08-30 )
Репозиторий github .com / mschweiger / orbiter
Написано в C ++
Операционная система Windows Vista и более поздние версии
Размер 2,42 ГБ
Доступно в английский
Тип Моделирование
Лицензия Лицензия MIT
Веб-сайт орбита .medphys .ucl .ac .uk

Orbiter - этопрограмма- симулятор космического полета с открытым исходным кодом, разработанная для моделирования космического полета с использованием реалистичной физики Ньютона . Симулятор был выпущен 27 ноября 2000 г .; последняя версия, названная «Орбитер 2016», была выпущена 30 августа 2016 года, это первая новая версия симулятора с 2010 года.

Орбитальный аппарат был разработан доктором Мартином Швайгером, старшим научным сотрудником факультета информатики Лондонского университетского колледжа , который почувствовал, что в симуляторах космических полетов в то время не хватало реалистичных моделей полета, основанных на физике , и решил написать симулятор, который позволял изучение концепций физики доставляет удовольствие. Он использовался в качестве учебного пособия в классах, и сообщество разработчиков надстроек создало множество надстроек, позволяющих пользователям управлять различными реальными и вымышленными космическими кораблями и добавлять новые планеты или планетные системы .

О симуляторе

Функции

Orbiter - это реалистичный симулятор физики, который позволяет пользователям исследовать Солнечную систему на нескольких космических кораблях , как реалистичных, так и на космическом шаттле « Атлантида» ; и вымышленные, например «Дельта-планер». Швайгер включил вымышленный космический корабль, чтобы облегчить полеты менее опытным пользователям. Симулятор достаточно реалистичен, чтобы воспроизводить исторические космические полеты, а способность управлять вымышленными кораблями также позволяет игроку достигать областей Солнечной системы, которые в настоящее время недоступны для полета человека в космос.

Двигатели космического корабля определяются только мощностью, которую они создают, и количеством топлива, которое они используют, что позволяет моделировать все, от солнечных парусов до обычных ракетных двигателей и футуристических двигателей ядерного деления и термоядерного синтеза . Поддерживается все между наземным движением и межпланетным путешествием, включая орбитальный и суборбитальный полет, хотя поддерживаются только столкновения корабля с землей. Системы стыковки и крепления позволяют пользователю моделировать стыковку с космической станцией или другим космическим кораблем, а также сближение и поиск спутников . Пользователи также могут строить космические станции на орбите.

Солнечная система, представленная в Orbiter, состоит из Солнца , восьми планет и их главных спутников . Многие карликовые планеты , астероиды (кроме Весты ) и кометы, не включенные в симулятор, доступны в качестве дополнений. Хотя Orbiter содержит базу данных, содержащую более 100 000 звезд, они предназначены только для демонстрации, а межзвездные путешествия в симуляторе в настоящее время невозможны. Симулятор также включает режим планетария, который позволяет накладывать эклиптические и небесные сетки на звездную карту вместе с метками созвездий и другими небесными маркерами. В режиме планетария также могут отображаться метки, указывающие местоположение и идентичность объектов в Солнечной системе, таких как планеты, луны или корабли, которые появляются в определенной близости в зависимости от их типа. Этот режим также может отображать метки на небесных телах в Солнечной системе с определенными координатами на их поверхности для обозначения городов, исторических маркеров, геологических образований и других интересных мест.

Дельтаглайдер пристыковался к МКС , демонстрируя атмосферные визуальные эффекты орбитального аппарата.

Традиционный имитационный интерфейс управления в Orbiter состоит из двух многофункциональных дисплеев и проекционного дисплея . Каждый из них имеет несколько режимов работы, все команды подаются с помощью клавиатуры или мыши. Симулятор также поддерживает настраиваемые панели управления и инструменты, включая трехмерные виртуальные кабины и двумерные приборные панели. Это позволяет игроку использовать мышь для взаимодействия с панелями и позволяет создавать более сложные системы и инструменты, настраиваемые для каждого корабля. Добавление виртуальной кабины также позволяет игроку свободно осматриваться с точки зрения пилота. Начиная с Orbiter 2006 Patch 1 , он поддерживает TrackIR , который позволяет симулятору отслеживать движения головы игрока и соответствующим образом настраивать вид.

Реализм

Орбитальный аппарат был разработан как симулятор с точно смоделированным движением планет, гравитационными эффектами (включая несферическую гравитацию), свободным пространством, атмосферным полетом и орбитальным распадом . Положение планет в солнечной системе рассчитывается с помощью решения VSOP87 , а система Земля-Луна моделируется с помощью модели ELP2000 . Моделируется только ньютоновская механика n тел , без учета релятивистских эффектов . Это означает, что такие явления, как замедление времени из-за релятивистских эффектов , не моделируются.

В стандартной версии Orbiter нет звука, однако доступны популярные надстройки OrbiterSound и XRSound. Оба они обеспечивают шум двигателя, окружающие звуки в салоне, радио-болтовню и другие звуки, включая плейлисты. Оба они содержат опции для сохранения реалистичной тишины при наблюдении за кораблем во время космического полета. Нет обнаружения столкновений для объектов в космосе, кроме определенных стыковочных портов.

Начиная с Orbiter 2016 , высота местности моделируется для Земли, Луны и Марса. Также была добавлена ​​поддержка текстур поверхностей и облаков более высокого разрешения.

Включенный космический корабль

Стандартный дистрибутив Orbiter включает реальные и вымышленные космические аппараты и космические станции:

Реальные суда

Шаттл Атлантис
Orbiter версия Space Shuttle Atlantis , отставной космический челнок ранее в ведении НАСА , и единственный игрок, управляемый космический корабль на основе реального мира дизайн , который входит в базовой установке Orbiter .
Космическая станция Мир
Модель орбитального аппарата исторической космической станции России. В отличие от своего реального аналога, он не был спущен с орбиты и находится на орбите, которая находится ближе к плоскости эклиптики. Первоначально это было сделано для того, чтобы « Мир» стал хорошим источником межпланетных полетов в более ранних версиях Orbiter , когда Orbiter также автоматически заправлял космический корабль при стыковке с космической станцией. Используя редактор сценариев, все еще можно дозаправиться в полете или запустить симуляцию в стыковке и с полными баками. Однако вывести "Мир" на правильную орбиту можно.
Международная космическая станция
На орбите, аналогичной реальной МКС, и в завершенном состоянии он показывает модули, которые больше не планируется устанавливать на реальной МКС.
Космический телескоп Хаббла (HST)
Модель реального HST, она используется вместе с космическим кораблем " Атлантис " орбитального корабля .
Спутник для установки для длительного экспонирования (LDEF)
Подобно космическим телескопом Хаббла, это один из примеров полезных нагрузок для Orbiter» s Space Shuttle.

Вымышленные суда

Дельта-планер на орбите вокруг Венеры , демонстрирующий виртуальную 3D-кабину, включая многофункциональные дисплеи (MFD) и проекционный дисплей (HUD).
Дельта-планер (ДГ)
Треугольное крыло космоплан , который довольно легко летать и , таким образом , хорошо для первых шагов в Orbiter . Также включен вариант дельта-планера, Delta-Glider-S (DG-S), в котором часть топлива используется для пропульсивной установки с ГПВРД за счет топлива из топливного бака главного двигателя. С помощью DG можно путешествовать с Земли на Марс, что дает возможность практиковать межпланетные миссии. Технически это одноступенчатый орбитальный космический самолет.
Шаттл-А
Небольшой космический грузовой корабль, который может перевозить шесть больших грузовых контейнеров общей массой 120 тонн (260 000 фунтов). У него нет аэродинамического корпуса, поэтому он чувствует себя как дома на Луне и Марсе. Хотя можно запустить и приземлить космический корабль с Земли, особенно когда он пустой, отсутствие аэродинамической подъемной силы в сочетании с высокой гравитацией Земли и плотной атмосферой делают эту операцию сложной и затратной по топливу. Однако его грузовые контейнеры оснащены автоматическими парашютами. Используя парашюты, можно смоделировать движение груза от лунной базы до Земли и обратно, сбрасывая груз, находясь в верхних слоях атмосферы. Его высокая инерция и плохая аэродинамика затрудняют полет в атмосфере, чем дельтаплан.
Шаттл-ПБ
Небольшой личный космический корабль, обладающий высокой маневренностью и футуристическими характеристиками. Поскольку его основная цель - служить простым примером SDK для разработчиков надстроек, ему не хватает многих сложных деталей других кораблей, включенных в Orbiter, таких как 2D или 3D кабины или анимация.
Стрекоза
Сложный пилотируемый космический буксир для строительства космических станций . Она имитирует различные его подсистемы на более высокой сложности , чем всех других стандартных космических аппаратов в Orbiter , будучи хорошим примером технических возможностей Orbiter» s SDK . Его летная модель также находится в пределах возможностей современных технологий, что делает его так называемым «почти реалистичным» космическим кораблем.
Луна-ОБ1
Вымышленная станция в форме колеса на лунной орбите, вдохновленная космической станцией V начала 2001 года: космическая одиссея . Он состоит из колеса, прикрепленного к центральной ступице двумя спицами. Колесо имеет диаметр 500 метров (1600 футов) и вращается с частотой один цикл за 36 секунд, обеспечивая пассажирам центробежное ускорение 7,6 м / с 2 (25 футов / с 2 ).
Карина
Небольшой вымышленный науки спутник, который используется в качестве полезной нагрузки на Orbiter» s Space Shuttle. В настоящее время это полностью инертная полезная нагрузка. Он основан на предложенном европейском эксперименте с капсулой для повторного входа, который будет запущен на Ariane 4 , что позже привело к созданию ARD .

Дополнения для орбитального корабля

Орбитальный аппарат, воссоздающий запуск с помощью надстройки, воссоздающей миссию Меркурий-Атлас 6.

Обширный API позволяет пользователям Orbiter вносить свой вклад, создавая надстройки. Многие космические аппараты доступны для загрузки в виде надстроек, от советского космического корабля «Восток» до программы «Аполлон» . Еще одна популярная категория надстроек - это модификации стандартного космического корабля Orbiter , начиная от простых визуальных изменений и заканчивая сложным моделированием внутренних подсистем этих вымышленных кораблей. Примеры этих более совершенных космических аппаратов по умолчанию включают корабли серии XR.

Также доступны дополнения для новых наземных баз, режимов MFD , расширений меню моделирования, космических станций, планет и даже других планетных систем. Начиная с Orbiter 2006 , включен редактор сценариев, который также может быть расширен для поддержки специальных атрибутов дополнительных судов.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки