الفلك

نظام تنسيق للمساحة

نظام تنسيق للمساحة

أنا طالب في مدرسة ثانوية ، لدي شك إذا كان علي تحديد موقع كوكب أو أي نجم في الفضاء ، كيف يمكنني تحديد موقعه ، لأنه ليس لدينا نظام إحداثيات مثالي ، لقد قرأت في بعض الكتب ، هذا الوقت يعرف بأنه واحد للإحداثيات ، في نظام الإحداثيات ، لا يمكننا تحديد شيء ما إلا بالوقت على أنه تنسيق.


لتحديد موقع الأجسام في السماء ، يشيع استخدام أنظمة الإحداثيات الأفقية والاستوائية. تصف هذه الأنظمة موضع كائن ما في السماء جيدًا ، لكن لا تشرح موضع الجسم في الفضاء (إذا كنت تعرف المسافة ، فستعرف "مكان" الكائن ، ولكن هذا يتعلق بالمستوى الاستوائي / الأفقي ومن الصعب أن تلف رأسك حولها).
إذا كنت ترغب في تحديد موقع بعض الأشياء بدقة في الفضاء بالنسبة لمسير الشمس ، فإن نظام إحداثيات مسير الشمس موجود لذلك ، ولتحديد موقع كائنات السماء العميقة ، يتم استخدام نظام إحداثيات المجرة بشكل طبيعي ، لأنه يصف بشكل جيد مواقع الكائنات بالنسبة إلى قرصنا المجري.
تُستخدم المساحة ذات الإحداثيات الرابعة للنماذج النسبية (تتناسب جيدًا مع النسبية الخاصة) ، ولكن ليس لوصف مواضع الكائنات (لمعرفة المزيد عن ذلك ، ابحث عن مساحة Minkowski).


... لأنه ليس لدينا نظام إحداثيات مثالي ...

هذا جيد ، لا يوجد شيء مثل أي شيء مثالي (باستثناء الرياضيات).

أنت محق في أنه من الضروري التفكير في الوقت لأن كل شيء يتحرك. نظام المرة الواحدة (المستخدم من قبل سبايس ، انظر أدناه) هو TDB أو Barycentric Dynamical Time.

فيما يلي مجموعة شرائح حديثة نظرة عامة على الأطر المرجعية وأنظمة التنسيق في سياق SPICE من مرفق المعلومات الملاحية والملاحة (NAIF) في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL).

سبايس هي اتفاقية / بيئة للتعامل مع الأحداث والمواقع والأوقات والحركة في الفضاء. يمكنك أن تقرأ قليلاً عن نظام الإحداثيات J2000.0. هناك العديد من المقاييس الزمنية المختلفة التي يجب مراعاتها نظرًا لوجود تأثيرات نسبية تتعلق بالحركة النسبية وإمكانات الجاذبية.

يوجد أيضًا برنامج تعليمي قصير على صفحة الإحداثيات الكونية في مرصد Las Cumbres.

يمكنك البحث عن كل هذه المصطلحات في أسئلة وأجوبة أخرى في هذا الموقع ، وفي Space Exploration SE أيضًا.

كلما كان سؤالك أكثر تحديدًا ، كان من الأسهل كتابة إجابة محددة.


حركة الكواكب

نعم ، يمكنك تحديد موقع الكواكب مع الوقت فقط كإحداثي.

اللبنات

أعتقد أن جزءًا مما تطلبه هو متجهات الحالة المدارية ، تبدأ المتجهات بمسارات خطية بسيطة يسهل تحديدها بستة معاملات ثلاثة للموضع وثلاثة للسرعة في لحظة واحدة في الوقت المناسب (وليس ما تسأل عنه) ، التالي يتضمن مستوى التفاصيل عمليات محاكاة للعديد من الأجسام باستخدام هذه المعلمات الستة (بالإضافة إلى معلمات الأجسام الأخرى في النظام وكتلتها) ويصعب استقراءها بمرور الوقت وستتطلب محاكاة ديناميكية لتأثيرات النسبية العامة وهذا هو المكان تعد عناصر كبلر مفيدة من خلال تحديد مدار كبلر فيما يتعلق بشكل المدارات (الانحراف الذي يحدد ما إذا كان ، بالترتيب ، دائرة ، أو قطع ناقص ، أو قطع مكافئ ، أو قطع زائد) ، أو عرض (محور شبه رئيسي ، أو نصف قطر لمدارات دائرية) ، إمالة المدار بالنسبة إلى خط الاستواء السماوي الثابت (الميل) ، دوران المستوى المداري بالنسبة إلى خط الزوال السماوي الثابت (خط طول العقدة الصاعدة) ، زاوية القطع الناقص (أو h yperbolas) على طول مستواه المداري المائل (حجة الحضيض) ، وأخيرًا وليس آخرًا المعلمة التي تهتم بها في الشذوذ الحقيقي الذي يعطي الموقع الفعلي للكتلة في مدارها كبلر (هذه فقط واحدة من طرق لوصف شكل وموضع المدار). ومع ذلك ، فإن هذه العناصر Keplerian تكفي فقط لوصف الشكل والموقع الفوري للمدار ، ولا تزال تفتقر إلى معلومات السرعة ، ولكنها تعمل كنقطة انطلاق سهلة لإنشاء صيغة يمكنها وصف المدار بشكل صحيح دون الحاجة إلى ديناميكية كاملة متعددة الأجسام محاكاة النسبية العامة.

الصيغة النهائية

النتائج النهائية هي صيغ VSOP التي تبدأ بمدارات كبلر الإهليلجية الأساسية وتعديلها بمرور الوقت وفقًا للصيغ لمراعاة تأثيرات النسبية العامة والكواكب الأخرى وتبقى دقيقة جدًا لآلاف السنين ، والأفضل من ذلك كله أنها فقط تتطلب تنسيقًا زمنيًا واحدًا لاشتقاق موقف في الماضي أو المستقبل.

ستارز موشن

نعم ، يمكنك تحديد موقع النجوم مع الوقت فقط كإحداثي ، لمعظم النجوم على مدى ألف عام. ما عليك سوى استخدام الموقع والسرعة المعروفين حاليًا والاستقراء خطيًا مع مرور الوقت وسيظل هذا صالحًا لمدة ألف عام تقريبًا (عادةً) ، وذلك ببساطة لأن النجوم تكون متباعدة كثيرًا وتستغرق وقتًا أطول بكثير لتتصادم وتتفاعل حتى مع أسرع النجوم. . ومع ذلك ، من الواضح أن هذه البيانات ستكون عديمة الفائدة للنجوم الثنائية أو النجوم في مجموعات كثيفة للغاية. إذا كنت تحاول توقع موقع النجوم على مدى عدة آلاف من السنين ، فإن الإجابة هي لا ، ولا يوجد بديل لمحاكاة الجاذبية متعددة الأجسام (إلا إذا كنت على استعداد لإجراء العمليات الحسابية واشتقاق صيغ نمط VSOP بنفسك).


نظام تنسيق للفضاء - علم الفلك

تتولى مجموعة العمل المعنية بإحداثيات رسم الخرائط وعناصر الدوران (WGCCRE) التابعة للاتحاد الفلكي الدولي (IAU) مسؤولية تحديد العناصر الدورانية للكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات والمذنبات في النظام الشمسي. يقوم WGCCRE بهذا على أساس منتظم ويربط إحداثيات رسم الخرائط بدقة بعناصر الدوران.

يصدر WGCCRE تقريرًا كل ثلاث سنوات تقريبًا ، يصف أحدث التوصيات لإحداثيات رسم الخرائط وعناصر الدوران لجميع الهيئات الكوكبية. يدمج التقرير الحالي التوصيات المقدمة في اجتماع 2015 للاتحاد الفلكي الدولي وهو بعنوان "تقرير مجموعة عمل IAU حول إحداثيات رسم الخرائط وعناصر الدوران: 2015" ، المنشور في مجلة ميكانيكا السماوية وعلم الفلك الديناميكي.

يقدم التقرير ، المتاح على الإنترنت ، تعريفات محدثة لأنظمة خطوط الطول والعرض وأحجام وأشكال الجسم لجميع الأجسام المعينة في النظام الشمسي إلى جانب الأرض. يمكن استخدام هذه المعلومات كأساس لجميع خرائط هذه الهيئات ، وكذلك لأغراض الملاحة في المناطق المجاورة لها ، أو على أسطحها.

سيتم استخدام نظام الإحداثيات الموصى به وحجم الجسم ومعلومات الشكل من قبل باحثي علوم الكواكب لتعيين معلومات الموقع الجغرافي لمجموعات البيانات الخاصة بهم ، بحيث يمكن تسجيل هذه المعلومات ومقارنتها بمستويات معروفة من الدقة والدقة. يمكن بعد ذلك استخدام هذه المعلومات من قبل العلماء الفرديين الآخرين وفرق الأدوات ومهمات المركبات الفضائية ووكالات الفضاء لعمل خرائط وتسجيل المعلومات جغرافيًا. تسمح التوصيات أيضًا بالملاحة الدقيقة والآمنة للمركبات الفضائية بالقرب من أجسام النظام الشمسي.

يشرح رئيس WGCCRE ، الجيوديسي برنت أرشينال من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) [1] ، "يمكن للباحثين الذين يقومون بمعالجة البيانات إما استخدام المعلومات من الجداول المعروضة في برامجهم الخاصة ، أو الاعتماد على البرامج التي يحتفظ بها الآخرون ، مثل الملاحة في نظام البيانات الكوكبية التابع لناسا وعقدة المعلومات المساعدة”.

من الأمور ذات الأهمية الخاصة في هذا التقرير اعتماد IAU لمعادلات جديدة تصف اتجاه المريخ (من Kuchynka et al. ، 2014) ، والتي توفر تحسينًا كبيرًا في تحديد الإحداثيات على المريخ بمرور الوقت [2].

ملاحظات

[1] مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في فلاغستاف ، أريزونا لديه تاريخ طويل في مساعدة الاتحاد الفلكي الدولي في رسم خرائط الكواكب ، بالإضافة إلى تسمية الكواكب. مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية هو مورد وطني لتكامل علوم الأرض الكوكبية ورسم الخرائط والاستشعار عن بعد. تم إنشاء المركز في عام 1963 لتوفير الخرائط الجيولوجية القمرية لوكالة ناسا وللمساعدة في تدريب رواد الفضاء المتجهين إلى القمر. على مر السنين ، شاركت USGS في معالجة وتحليل البيانات من العديد من البعثات إلى الكواكب في نظامنا الشمسي ، وتتعاون مع تخطيط وتشغيل بعثات استكشاف الفضاء.

[2] النموذج السابق الذي أوصت به مجموعة العمل به خطأ يبلغ عدة عشرات من الأمتار على مدى 20-30 سنة ، في حين أن النموذج الجديد به خطأ أقرب إلى عشرة أمتار خلال هذه الفترات. تم إجراء تحسين أيضًا في دقة تعريف خط الطول على المريخ. تم استخدام الحفرة الصغيرة Airy-0 التي يبلغ قطرها حوالي 500 متر منذ أوائل السبعينيات لتحديد خط الطول بدرجة الصفر (موقع خط الزوال الرئيسي) على المريخ. ومع ذلك ، من الصعب التأكد بدقة من مركز مثل هذه الفوهة عند مستوى متر أصغر بكثير من القياسات الحالية على المريخ. لذلك اتبعت مجموعة العمل توصيات Kuchynka et al. (2014) ومجموعة عمل الجيوديسيا ورسم الخرائط التابعة لوكالة ناسا لإصلاح خط الطول لمركبة الإنزال Viking 1 ، عند خط طول 47 درجة .95137 غربًا. هذا يحافظ على خط الزوال الرئيسي في المركز التقريبي لـ Airy-0. ومع ذلك ، فإنه يوفر دقة على مستوى المتر في قياس خط الطول على سطح المريخ ، مع قياسات جديدة تتعلق بمركبة الإنزال Viking 1 ، التي تم تحديد موقعها إشعاعيًا بالنسبة لمركبات هبوط ومركبة المريخ الأخرى على مستوى المتر.


الإحداثيات الكروية

يتم توضيح نظام الإحداثيات في الشكل أدناه. يمكن تحديد موقع نقطة في فضاء ثلاثي الأبعاد من خلال مجموعة مرتبة من الأرقام. نطاقات معلمات الإحداثيات هي:

لاحظ جيدًا أن تعاريف مختلفة جدًا في أنظمة الإحداثيات الأسطوانية والكروية! تتلخص العلاقة بين الإحداثيات المستطيلة والكروية على النحو التالي:

متجهات الوحدة ، وهي موضحة أيضًا في الشكل أدناه.
نواقل الوحدة هذه متعامدة في كل مكان. على عكس الإحداثيات المستطيلة ، فإن كل متجه من هذه الوحدات يغير اتجاهه اعتمادًا على نقطة معينة في الفضاء. لهذا السبب ، من الأهمية بمكان توخي الحذر عند تنفيذ عمليات مختلفة في إحداثيات كروية.
على سبيل المثال ، عامل التشغيل "del" في الإحداثيات الكروية هو:


مساحة محلية

المساحة المحلية هي مساحة الإحداثيات المحلية للكائن الخاص بك ، أي حيث يبدأ الكائن الخاص بك. تخيل أنك قمت بإنشاء المكعب الخاص بك في حزمة برامج النمذجة (مثل Blender). من المحتمل أن يكون أصل المكعب الخاص بك في (0،0،0) على الرغم من أن المكعب الخاص بك قد ينتهي في مكان مختلف في التطبيق النهائي الخاص بك. من المحتمل أن جميع النماذج التي قمت بإنشائها تحتوي على (0،0،0) كموقع أولي. وبالتالي فإن جميع رؤوس نموذجك موجودة في محلي الفضاء: كلها محلية بالنسبة للكائن الخاص بك.

تم تحديد رؤوس الحاوية التي استخدمناها على أنها إحداثيات بين -0.5 و 0.5 بحيث يكون أصلها 0.0. هذه إحداثيات محلية.


جوليا أسترو

تحليل الخيط خفيف الوزن وتمثيل الزوايا.

AstroLib.jl

مجموعة صغيرة من الإجراءات الفلكية والفيزياء الفلكية.

AstroImages.jl

تصور الصور الفلكية

XPA.jl

واجهة جوليا لنظام المراسلة XPA

AstroTime.jl

حفظ الوقت الفلكي في جوليا

SkyCoords.jl

أنظمة الإحداثيات الفلكية في جوليا

JPLEphemeris.jl

JPL ephemerides لجوليا

LombScargle.jl

حساب مخطط Lomb-Scargle ، مناسب للبيانات المأخوذة بشكل غير متساوٍ. وهو يدعم خيوط المعالجة المتعددة

PSFModels.jl

تمثيلات PSF سريعة وخالية من التخصيص

الفلاتر الضوئية

مرجع للمرشحات الضوئية الشائعة

PulsarSearch.jl

أدوات بحث بولسار في جوليا

FITSIO.jl

دعم ملف نظام نقل الصور المرن (FITS) لـ Julia

CFITSIO.jl

واجهة على غرار C لمكتبة libcfitsio.

CCDReduction.jl

حزمة لأداء تقليل بيانات CCD.

SAOImageDS9.jl

واجهة Julia لنظام المراسلة SAOImage / DS9 و XPA

قياس الضوء

أدوات لتوصيف المصادر في الصور الفلكية.

علم الكونيات

مكتبة علم الكونيات لجوليا

JuliaAstro.github.io

CFITSIOBuilder المؤرشفة

CALCEPH.jl

غلاف لـ CALCEPH: مكتبة الوصول الفلكية الكوكبية IMCCE

DustExtinction.jl

نماذج لانقراض الغبار بين النجوم

EarthOrientation.jl

احسب معلمات اتجاه الأرض من جداول IERS في جوليا

AstroBase.jl

واجهات وأنواع ووظائف حزم علوم الفضاء

SPICE.jl

غلاف جوليا لمجموعة أدوات سبايس الخاصة بناسا نايف

UnitfulAstro.jl

امتدادا لـ Unitful.jl لعلماء الفلك.

Spectra.jl

أدوات للتفاعل مع الأطياف الفلكية ومكتبات الأطياف التركيبية.

CALCEPHBuilder

WCS.jl

مكتبة أنظمة تنسيق العالم الفلكي لجوليا

أهم اللغات

الموضوعات الأكثر استخدامًا

الناس

لا يمكنك تنفيذ هذا الإجراء في الوقت الحالي.

لقد قمت بتسجيل الدخول بعلامة تبويب أو نافذة أخرى. أعد تحميل لتحديث جلستك. لقد قمت بتسجيل الخروج في علامة تبويب أو نافذة أخرى. أعد تحميل لتحديث جلستك.


كيف تعمل الهندسة المنسقة في الفضاء الحقيقي. خمسة أمثلة عملية

تركز هذه المقالة بشكل أكبر على التطبيقات العملية للهندسة الإحداثية. نبدأ جميعًا في دراسة الهندسة الإحداثية بتعريفها. ندرس أيضًا صيغة المسافة وصيغة الإسقاط وصيغة المقطع وغير ذلك. لكن سأحاول هنا تصور كل هذه الصيغ في تطبيقات مختلفة ، والتي نراها بشكل طبيعي في حياتنا اليومية.

تعلم هندسة التنسيق ليس فقط مسح صفك الحالي ولكنه يساعد أيضًا في فهمك بطرق مختلفة. مثل الهندسة قابلة للتطبيق في أجهزة الكمبيوتر أو الهواتف المحمولة. الملف النصي أو ملف PDF الذي نفتحه هو في حد ذاته مثال على مستوى الإحداثيات. في هذه ، يتم كتابة الكلمات أو الصور أو تعديلها باستخدام هندسة الإحداثيات. يتم وضع أي ملف PDF يحتوي على نصوص وصور وأشكال مختلفة وفقًا لنظام الإحداثيات ثنائية الأبعاد (س ، ص). جميع المفاهيم مثل المسافات والمنحدرات وعلم المثلثات البسيط قابلة للتطبيق هنا أيضًا.

يعد رسم أي شكل على فرشاة الطلاء أو تحرير أي صورة على الكمبيوتر مجالًا يتم فيه استخدام مفاهيم التنسيق. عند تغيير أي شكل أو إضافة ألوان مختلفة ، يغير النقاط على مستوى الإحداثيات. تستخدم آلة نسخ الصور والماسح الضوئي أيضًا هندسة الإحداثيات لإنتاج الصورة الدقيقة للصورة الأصلية المقدمة لها.

لذلك ، تعرفنا هنا على بعض التطبيقات التي تستخدم فيها مفاهيم الهندسة.

يمكن استخدام نظام الإحداثيات للعثور على موضع أي كائن من مكانه الأصلي (يسمى الأصل) إلى موقعه الحالي. على سبيل المثال ، يمكننا إيجاد المسافة التي يتم وضع الساعة عندها على التلفزيون من الزاوية المقابلة الغرفة. دع المسافة الأفقية للتلفزيون من الزاوية 10 أمتار والمسافة الرأسية للمشاهدة من الأرض 5 أمتار. إذا كانت الغرفة بعرض 5 أمتار ، فيمكننا بسهولة العثور على إحداثيات الساعة ، وبالتالي يمكننا تطبيق صيغة المسافة لحساب المسافة الفعلية.

لقد رأينا جميعًا الطائرات التي تحلق في السماء ولكن ربما لم نفكر في كيفية وصولها بالفعل إلى الوجهة الصحيحة. في الواقع ، تتم إدارة وتنظيم كل هذه الحركة الجوية باستخدام الهندسة الإحداثية. هندسة الإحداثيات هي أداة تجيب على أسئلتنا التالية:

ما هو الموقع الحالي للطائرة؟

ما هو الوقت المطلوب من مكان إلى آخر للسفر بسرعة معينة؟ واشياء أخرى عديدة.

يتم التحكم في جميع الحركة الجوية بواسطة مراقب الحركة الجوية. يجب أن يعرف المراقب موقع كل طائرة في أي لحظة معينة من الوقت في السماء. تُستخدم إحداثيات أي مركبة معينة لوصف موقعها الحالي للطائرة. حتى إذا تحركت طائرة مسافة صغيرة (لأعلى أو لأسفل أو للأمام أو للخلف) ، يتم تحديث إحداثياتها في النظام.

تخيل الآن ماذا لو لم يكن نظام الإحداثيات موجودًا. لن يتمكن الطيارون ومراقبو الطائرة والركاب في الرحلة والأشخاص الذين ينتظرون الرحلة جميعًا من الحصول على موقع أو موقع الطائرة. سيؤدي ذلك أيضًا بالتأكيد إلى زيادة فرص حوادث الطائرات ، لذا من هنا يمكننا القول بسهولة أن نظام الإحداثيات هو أحد أهم أجزاء النقل الجوي.

يُعد Map Projection أسلوبًا لرسم خريطة لأي كائن منحني ثلاثي الأبعاد على سطح مستو ثنائي الأبعاد. على سبيل المثال ، لتمثيل السطح المنحني للأرض على خريطة مسطحة ، يمكن استخدام هذه التقنية. لهذا الغرض ، يتم استخدام نوع خاص من نظام الإحداثيات يسمى نظام الإحداثي المسقط. تستخدم هذه بشكل أساسي لتمثيل الخرائط على شاشة الكمبيوتر.

كل من أنظمة الإحداثيات الديكارتية ثنائية الأبعاد (2D) وثلاثية الأبعاد (3D) مفيدة في وصف شكل المعالم والموقع الجغرافي باستخدام قيم x و y. الأفقي (x) والرأسي (y) هما المحوران المستخدمان في أي نظام إحداثيات ديكارت ثنائي الأبعاد. تمثل المحاور الأفقية هنا الشرق والغرب ، وتمثل المحاور الرأسية اتجاهات الشمال والجنوب. هنا نقطة التقاطع هي الأصل. يتم وصف جميع مواقع الأشياء الجغرافية بالنسبة إلى الأصل فقط. يُشار إلى أي نقطة في الإحداثيات الديكارتية بـ (x ، y) ، حيث تشير x إلى المسافة على طول المحور الأفقي وتشير y إلى المسافة على طول المحور الرأسي. يتم تعريف الأصل على أنه (0،0).

بالنسبة إلى مواقع العالم الحقيقي ، سيتطلب وصف الموقع الدقيق وشكل الميزات إطارًا تنسيقًا. لهذا الغرض ، يتم استخدام نظام إحداثيات خاص يسمى نظام الإحداثيات الجغرافية لتعيين مواقع جغرافية للأشياء ، ربما تكون قد درست خطوط الطول والعرض في الجغرافيا ، وتستخدم هذه القياسات في الواقع للإشارة بدقة إلى أي مكان أو كائن على الأرض ¢ â السطح. تشبه هذه إلى حد كبير نظام إحداثيات x ‚¬ y العادي أو الشكل القطبي لنظام الإحداثيات. إنها مقاييس للزوايا (بالدرجات) من مركز الأرض إلى نقطة على الأرض & # 8217s السطح.

يشير قياس خط العرض إلى مواقع بزاوية معينة شمال أو جنوب خط الاستواء # 8217s. لذلك ، تتراوح قياسات خطوط العرض من 90 درجة شمالًا في القطب الشمالي إلى 0 درجة عند خط الاستواء إلى 90 درجة جنوبيًا في القطب الجنوبي.

يشير قياس خط الطول إلى مواقع بزاوية معينة شرقًا أو غربًا لخط وهمي بين الشمال والجنوب يسمى خط الطول الرئيسي ، والذي يمر عبر غرينتش ، إنجلترا. تبدأ قياسات خط الطول عند 0 درجة عند خط الزوال الرئيسي وتمتد 180 درجة إلى الغرب والشرق.

في الحياة الواقعية ، عندما يتتبع المتنبئون بالطقس الأعاصير ، فإنهم يلاحظون الموقع المطلق على أساس دوري لمعرفة مسار العاصفة ومحاولة التنبؤ بالمسار المستقبلي بناءً على هذه النتائج جزئيًا.

بصرف النظر عن كل هذا ، أنا متأكد من أن معظمكم قد استخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في هواتفكم الذكية. نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية يوفر معلومات عن الموقع والوقت في جميع ظروف الطقس.

في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، يمثل خط الطول وخط العرض للمكان إحداثياته. تُستخدم صيغة المسافة لإيجاد المسافة بين مكانين في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

آمل ، بعد قراءة هذا المقال ، أن تتعلم شيئًا جديدًا وممتعًا من تطبيقات الحياة الواقعية للهندسة الإحداثية التي نتعلمها في فصول المبتدئين والكبار

أنا فيجاي موكاتي ، خبير رياضيات في askIITians. لقد أتممت تخرجي بعد التخرج من IIT Patna. لمزيد من المعلومات عني يمكنك زيارة الرابط التالي

حزم الدراسة عبر الإنترنت التي أعدتها:

حظا سعيدا لكم جميعا. ادرس جيدًا وحاول دائمًا ربط المفاهيم التي تقرأها بأمثلة من الحياة الواقعية. بالتأكيد لهذا عليك أن تفكر !! لأية استفسارات ، يرجى طرحها علينا أو يمكنك نشر أي سؤال على منتدانا المجاني.


يحول التنسيق المكاني الذي يربط بين أنظمة دماغ الرئيسيات الجدارية المتمركزة حول الحصين والحصين للذاكرة والعمل في الفضاء والملاحة

يتم وصف نظرية ونموذج للإحداثيات المكانية في النظام البصري الظهري من خلال القشرة الجدارية التي تمكن واجهة عبر الحزامية الخلفية وقشرة الطحال الخلفية ذات الصلة للتمثيلات المكانية المخصصة في الحصين الرئيسي. أولاً ، تم اقتراح نهج جديد لتنسيق التعلم التحويلي في الدماغ ، حيث يتم استكمال تعديل الكسب التقليدي من خلال التعلم الشبكي التنافسي لحكم التتبع الزمني. يتضح في نموذج حسابي أن النهج الجديد يعمل بشكل أكثر دقة بكثير من الحصول على التعديل وحده ، من خلال تمكين الخلايا العصبية من تمثيل مجموعات مختلفة من الإشارات واكتساب المُعدِّل بشكل أكثر دقة. قد يكون لهذا الفهم تطبيق في العديد من مناطق الدماغ حيث يتم تعلم تحويلات التنسيق. ثانيًا ، تم اقتراح مجموعة من تحويلات الإحداثيات للنظام المرئي الظهري / المناطق الجدارية التي تتيح تكوين تمثيل في إحداثيات عرض مكانية مخصصة. محفز الإدخال هو مجرد حافز في موضع معين في مساحة شبكية العين ، وإشارات تعديل الكسب المطلوبة هي موضع العين واتجاه الرأس والمكان ، وكلها موجودة في دماغ الرئيسيات. تشارك الخلايا العصبية التي تشفر الاتجاه إلى معلم ما في تحويلات الإحداثيات. جزء من الأهمية هنا هو أن إحداثيات العرض التخصيصي الناتج في هذا النموذج هي نفسها تلك الخاصة بخلايا الرؤية المكانية التي تستجيب للرؤية التخصيصية المسجلة في قرن آمون الرئيسيات والقشرة المجاورة للحصين. والنتيجة هي أنه يمكن استخدام المعلومات من النظام البصري الظهري لتحديث المدخلات المكانية للحصين في إطار إحداثيات مخصص مركزي ، بما في ذلك توفير تحديث غبي للسماح بالحركة الذاتية. كما تم توضيح كيف يمكن أن تكون خلايا العرض المكاني للحصين مفيدة للتحول من إحداثيات مركزية خاصة بالحصين إلى إحداثيات أنانية المركز مفيدة للإجراءات في الفضاء والملاحة.

الكلمات الدالة: تنسيق يحولات النظام البصري الظهري تعديل اكتساب الذاكرة العرضي الحُصين الملاحة القشرة الجدارية مكان الخلايا المكانية عرض الخلايا.


باستخدام بيانات من وكالة ناسا ، تنشئ إحداثيات SpaceTime ملصقات يمكنها إظهار شكل الفضاء في أي يوم بما في ذلك عيد ميلادك!

إحداثيات SpaceTime: الموقع | كيك ستارتر
ح / ر: [ضخم]


متجه السرعة في الإحداثيات القطبية

تم العثور على سرعة الجسم في الإحداثيات الديكارتية

في الإحداثيات القطبية ، يُعطى متجه السرعة من خلال

تذكر أن كلاً من نصف القطر ومتجه الوحدة الشعاعية يمكن أن يتغير ، وبالتالي المشتق الأكثر تعقيدًا من السرعة الديكارتية.

فكيف يتغير المتجه الشعاعي للوحدة بمرور الوقت؟ لرؤية هذا ، يمثل الرسم البياني التالي متجهًا شعاعيًا أوليًا ونهائيًا للوحدة ، والتغيير بينهما يسمى r.

في النهاية عندما يصبح وقت دلتا صفرًا ، يمكننا قول ذلك. حجم هو 1 (بالتعريف) واتجاه في اتجاه. بالنظر إلى المقادير ، لدينا

الذي يصبح في الحد

دمج هذا مع الاتجاه ، لدينا

وبالمثل ، يمكننا أن نفعل الشيء نفسه لإيجاد تعبير له. المقدار هو نفسه ، لكن الاتجاه هو عكس وحدة المتجه الشعاعي ، وهذا هو الحال لدينا

يمكننا التعويض بالمقدار الأول للحصول على المقدار التالي للسرعة في الإحداثيات القطبية

المصطلح الأول في السرعة هو السرعة الشعاعية والمصطلح الثاني هو السرعة العرضية (والتي غالبًا ما تكتب على أنها r w)


معالجة أخطاء التتبع

في بعض البيئات مثل الممرات المظلمة ، قد لا يكون من الممكن لسماعات الرأس التي تستخدم التتبع من الداخل إلى الخارج تحديد موقعها بشكل صحيح في العالم. قد يؤدي هذا إلى عدم ظهور الصور المجسمة أو الظهور في أماكن غير صحيحة إذا تم التعامل معها بشكل غير صحيح. نناقش الآن الظروف التي يمكن أن يحدث فيها ذلك ، وتأثيره على تجربة المستخدم ، ونصائح للتعامل مع هذا الموقف بشكل أفضل.

لا يمكن تتبع سماعة الرأس بسبب عدم كفاية بيانات المستشعر

في بعض الأحيان ، لا تستطيع مستشعرات سماعة الرأس معرفة مكان سماعة الرأس. يمكن أن يحدث هذا إذا:

  • الغرفة مظلمة
  • إذا كانت المستشعرات مغطاة بالشعر أو اليدين
  • إذا كانت البيئة المحيطة لا تحتوي على نسيج كافٍ.

عندما يحدث هذا ، لن تتمكن سماعة الرأس من تتبع موضعها بدقة كافية لتقديم صور مجسمة مؤمنة في العالم. لا يمكنك معرفة أين يعتمد المرساة المكانية أو الإطار الثابت أو إطار المرحلة على الجهاز. ومع ذلك ، لا يزال بإمكانك عرض المحتوى المقفل للجسم في الإطار المرجعي المرفق.

يجب أن يخبر تطبيقك المستخدم بكيفية استعادة التتبع الموضعي ، وتقديم بعض المحتوى الاحتياطي المقفل للجسم الذي يصف بعض النصائح ، مثل الكشف عن المستشعرات وتشغيل المزيد من الأضواء.

تتبع سماعة الرأس بشكل غير صحيح بسبب التغيرات الديناميكية في البيئة

لا يمكن للجهاز تتبع بشكل صحيح إذا كان هناك الكثير من التغييرات الديناميكية في البيئة ، مثل العديد من الأشخاص الذين يتجولون في الغرفة. في هذه الحالة ، قد تبدو الصور المجسمة وكأنها تقفز أو تنجرف بينما يحاول الجهاز تتبع نفسه في هذه البيئة الديناميكية. نوصي باستخدام الجهاز في بيئة أقل ديناميكية إذا وصلت إلى هذا السيناريو.

تتبع سماعة الرأس بشكل غير صحيح لأن البيئة قد تغيرت بشكل ملحوظ بمرور الوقت

عندما تبدأ في استخدام سماعة رأس في بيئة تم فيها نقل الأثاث والمعلقات الجدارية وما إلى ذلك ، فمن المحتمل أن تظهر بعض الصور المجسمة وهي تتحرك من مواقعها الأصلية. قد تقفز الصور المجسمة السابقة أيضًا أثناء تحرك المستخدم في الفضاء الجديد لأن فهم النظام للمساحة الخاصة بك لم يعد صحيحًا. ثم يحاول النظام إعادة تخطيط البيئة بينما يحاول أيضًا التوفيق بين ميزات الغرفة. في هذا السيناريو ، يُنصح بتشجيع المستخدمين على استبدال الصور المجسمة التي قاموا بتثبيتها في العالم إذا لم تظهر في المكان المتوقع.

تتبع سماعة الرأس بشكل غير صحيح بسبب مسافات متطابقة في بيئة ما

في بعض الأحيان ، قد يحتوي المنزل أو أي مكان آخر على منطقتين متطابقتين. على سبيل المثال ، غرفتا مؤتمرات متطابقتان ، منطقتا زاوية متطابقتان ، ملصقان كبيران متطابقان يغطيان مجال رؤية الجهاز. في مثل هذه السيناريوهات ، قد يختلط الجهاز أحيانًا بين الأجزاء المتطابقة ويميزها على أنها متماثلة في تمثيلها الداخلي. قد يتسبب هذا في ظهور الصور المجسمة من بعض المناطق في مواقع أخرى. قد يبدأ الجهاز في فقدان التتبع في كثير من الأحيان نظرًا لتلف تمثيله الداخلي للبيئة. في هذه الحالة ، يُنصح بإعادة ضبط الفهم البيئي للنظام. تؤدي إعادة تعيين الخريطة إلى فقدان جميع مواضع الارتساء المكانية. سيؤدي ذلك إلى تتبع سماعة الرأس جيدًا في المناطق الفريدة من البيئة. ومع ذلك ، قد تتكرر المشكلة إذا اختلط الأمر على الجهاز بين المناطق المتماثلة مرة أخرى.


شاهد الفيديو: ديكور#مطابخ صغيرة و عصرية ستتمنينا امتلاكها#كيفيةاستغلال المساحات الضيقة (شهر اكتوبر 2021).