1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17 package org.orekit.propagation.analytical.tle;
18
19 import org.hipparchus.CalculusFieldElement;
20 import org.hipparchus.util.FastMath;
21 import org.hipparchus.util.FieldSinCos;
22 import org.hipparchus.util.MathArrays;
23 import org.hipparchus.util.MathUtils;
24 import org.hipparchus.util.SinCos;
25 import org.orekit.annotation.DefaultDataContext;
26 import org.orekit.attitudes.AttitudeProvider;
27 import org.orekit.data.DataContext;
28 import org.orekit.frames.Frame;
29 import org.orekit.time.DateTimeComponents;
30 import org.orekit.utils.Constants;
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48 public class FieldDeepSDP4<T extends CalculusFieldElement<T>> extends FieldSDP4<T> {
49
50
51
52
53 private static final double SECULAR_INTEGRATION_STEP = 720.0;
54
55
56 private double thgr;
57 private T xnq;
58 private T omegaq;
59 private double zcosil;
60 private double zsinil;
61 private double zsinhl;
62 private double zcoshl;
63 private double zmol;
64 private double zcosgl;
65 private double zsingl;
66 private double zmos;
67 private T savtsn;
68
69 private T ee2;
70 private T e3;
71 private T xi2;
72 private T xi3;
73 private T xl2;
74 private T xl3;
75 private T xl4;
76 private T xgh2;
77 private T xgh3;
78 private T xgh4;
79 private T xh2;
80 private T xh3;
81
82 private T d2201;
83 private T d2211;
84 private T d3210;
85 private T d3222;
86 private T d4410;
87 private T d4422;
88 private T d5220;
89 private T d5232;
90 private T d5421;
91 private T d5433;
92 private T xlamo;
93
94 private T sse;
95 private T ssi;
96 private T ssl;
97 private T ssh;
98 private T ssg;
99 private T se2;
100 private T si2;
101 private T sl2;
102 private T sgh2;
103 private T sh2;
104 private T se3;
105 private T si3;
106 private T sl3;
107 private T sgh3;
108 private T sh3;
109 private T sl4;
110 private T sgh4;
111
112 private T del1;
113 private T del2;
114 private T del3;
115 private T xfact;
116 private T xli;
117 private T xni;
118 private T atime;
119
120 private T pe;
121 private T pinc;
122 private T pl;
123 private T pgh;
124 private T ph;
125
126 private T[] derivs;
127
128
129
130
131 private boolean resonant;
132
133
134 private boolean synchronous;
135
136
137 private boolean isDundeeCompliant = true;
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149 @DefaultDataContext
150 public FieldDeepSDP4(final FieldTLE<T> initialTLE, final AttitudeProvider attitudeProvider,
151 final T mass, final T[] parameters) {
152 this(initialTLE, attitudeProvider, mass,
153 DataContext.getDefault().getFrames().getTEME(), parameters);
154 }
155
156
157
158
159
160
161
162
163 public FieldDeepSDP4(final FieldTLE<T> initialTLE,
164 final AttitudeProvider attitudeProvider,
165 final T mass,
166 final Frame teme,
167 final T[] parameters) {
168 super(initialTLE, attitudeProvider, mass, teme, parameters);
169 }
170
171
172
173 protected void luniSolarTermsComputation() {
174
175 final T zero = tle.getPerigeeArgument().getField().getZero();
176 final T pi = zero.getPi();
177
178 final FieldSinCos<T> scg = FastMath.sinCos(tle.getPerigeeArgument());
179 final T sing = scg.sin();
180 final T cosg = scg.cos();
181
182 final FieldSinCos<T> scq = FastMath.sinCos(tle.getRaan());
183 final T sinq = scq.sin();
184 final T cosq = scq.cos();
185 final T aqnv = a0dp.reciprocal();
186
187
188 final double daysSince1900 = (tle.getDate()
189 .getComponents(utc)
190 .offsetFrom(DateTimeComponents.JULIAN_EPOCH)) /
191 Constants.JULIAN_DAY - 2415020;
192
193 double cc = TLEConstants.C1SS;
194 double ze = TLEConstants.ZES;
195 double zn = TLEConstants.ZNS;
196 T zsinh = sinq;
197 T zcosh = cosq;
198
199 thgr = thetaG(tle.getDate());
200 xnq = xn0dp;
201 omegaq = tle.getPerigeeArgument();
202
203 final double xnodce = 4.5236020 - 9.2422029e-4 * daysSince1900;
204 final SinCos scTem = FastMath.sinCos(xnodce);
205 final double stem = scTem.sin();
206 final double ctem = scTem.cos();
207 final double c_minus_gam = 0.228027132 * daysSince1900 - 1.1151842;
208 final double gam = 5.8351514 + 0.0019443680 * daysSince1900;
209
210 zcosil = 0.91375164 - 0.03568096 * ctem;
211 zsinil = FastMath.sqrt(1.0 - zcosil * zcosil);
212 zsinhl = 0.089683511 * stem / zsinil;
213 zcoshl = FastMath.sqrt(1.0 - zsinhl * zsinhl);
214 zmol = MathUtils.normalizeAngle(c_minus_gam, pi.getReal());
215
216 double zx = 0.39785416 * stem / zsinil;
217 final double zy = zcoshl * ctem + 0.91744867 * zsinhl * stem;
218 zx = FastMath.atan2( zx, zy) + gam - xnodce;
219 final SinCos scZx = FastMath.sinCos(zx);
220 zcosgl = scZx.cos();
221 zsingl = scZx.sin();
222 zmos = MathUtils.normalizeAngle(6.2565837 + 0.017201977 * daysSince1900, pi.getReal());
223
224
225 savtsn = zero.newInstance(1e20);
226
227 T zcosi = zero.newInstance(0.91744867);
228 T zsini = zero.newInstance(0.39785416);
229 T zsing = zero.newInstance(-0.98088458);
230 T zcosg = zero.newInstance(0.1945905);
231
232 T se = zero;
233 T sgh = zero;
234 T sh = zero;
235 T si = zero;
236 T sl = zero;
237
238
239
240
241
242 for (int iteration = 0; iteration < 2; ++iteration) {
243 final T a1 = zcosh.multiply(zcosg).add(zsinh.multiply(zsing).multiply(zcosi));
244 final T a3 = zcosh.multiply(zsing.negate()).add(zsinh.multiply(zcosg).multiply(zcosi));
245 final T a7 = zsinh.negate().multiply(zcosg).add(zcosh.multiply(zcosi).multiply(zsing));
246 final T a8 = zsing.multiply(zsini);
247 final T a9 = zsinh.multiply(zsing).add(zcosh.multiply(zcosi).multiply(zcosg));
248 final T a10 = zcosg.multiply(zsini);
249 final T a2 = cosi0.multiply(a7).add(sini0.multiply(a8));
250 final T a4 = cosi0.multiply(a9).add(sini0.multiply(a10));
251 final T a5 = sini0.negate().multiply(a7).add(cosi0.multiply(a8));
252 final T a6 = sini0.negate().multiply(a9).add(cosi0.multiply(a10));
253 final T x1 = a1.multiply(cosg).add(a2.multiply(sing));
254 final T x2 = a3.multiply(cosg).add(a4.multiply(sing));
255 final T x3 = a1.negate().multiply(sing).add(a2.multiply(cosg));
256 final T x4 = a3.negate().multiply(sing).add(a4.multiply(cosg));
257 final T x5 = a5.multiply(sing);
258 final T x6 = a6.multiply(sing);
259 final T x7 = a5.multiply(cosg);
260 final T x8 = a6.multiply(cosg);
261 final T z31 = x1.square().multiply(12).subtract(x3.square().multiply(3));
262 final T z32 = x1.multiply(x2).multiply(24).subtract(x3.multiply(x4).multiply(6));
263 final T z33 = x2.square().multiply(12).subtract(x4.square().multiply(3));
264 final T z11 = a1.multiply(-6).multiply(a5).add(e0sq.multiply(x1.multiply(x7).multiply(-24).add(x3.multiply(x5).multiply(-6))));
265 final T z12 = a1.multiply(a6).add(a3.multiply(a5)).multiply(-6).add(
266 e0sq.multiply(x2.multiply(x7).add(x1.multiply(x8)).multiply(-24).add(
267 x3.multiply(x6).add(x4.multiply(x5)).multiply(-6))));
268 final T z13 = a3.multiply(a6).multiply(-6).add(e0sq.multiply(
269 x2.multiply(x8).multiply(-24).subtract(x4.multiply(x6).multiply(6))));
270 final T z21 = a2.multiply(a5).multiply(6).add(e0sq.multiply(
271 x1.multiply(x5).multiply(24).subtract(x3.multiply(x7).multiply(6))));
272 final T z22 = a4.multiply(a5).add(a2.multiply(a6)).multiply(6).add(
273 e0sq.multiply(x2.multiply(x5).add(x1.multiply(x6)).multiply(24).subtract(
274 x4.multiply(x7).add(x3.multiply(x8)).multiply(6))));
275 final T z23 = a4.multiply(a6).multiply(6).add(e0sq.multiply(x2.multiply(x6).multiply(24).subtract(x4.multiply(x8).multiply(6))));
276 final T s3 = xnq.reciprocal().multiply(cc);
277 final T s2 = beta0.reciprocal().multiply(s3.multiply(-0.5));
278 final T s4 = s3.multiply(beta0);
279 final T s1 = tle.getE().multiply(s4).multiply(-15);
280 final T s5 = x1.multiply(x3).add(x2.multiply(x4));
281 final T s6 = x2.multiply(x3).add(x1.multiply(x4));
282 final T s7 = x2.multiply(x4).subtract(x1.multiply(x3));
283 T z1 = a1.square().add(a2.square()).multiply(3).add(z31.multiply(e0sq));
284 T z2 = a1.multiply(a3).add(a2.multiply(a4)).multiply(6).add(z32.multiply(e0sq));
285 T z3 = a3.square().add(a4.square()).multiply(3).add(z33.multiply(e0sq));
286
287 z1 = z1.add(z1).add(beta02.multiply(z31));
288 z2 = z2.add(z2).add(beta02.multiply(z32));
289 z3 = z3.add(z3).add(beta02.multiply(z33));
290 se = s1.multiply(zn).multiply(s5);
291 si = s2.multiply(zn).multiply(z11.add(z13));
292 sl = s3.multiply(-zn).multiply(z1.add(z3).subtract(14).subtract(e0sq.multiply(6)));
293 sgh = s4.multiply(zn).multiply(z31.add(z33).subtract(6));
294 if (tle.getI().getReal() < pi.divide(60.0).getReal()) {
295
296 sh = zero;
297 } else {
298 sh = s2.multiply(-zn).multiply(z21.add(z23));
299 }
300 ee2 = s1.multiply(s6).multiply(2);
301 e3 = s1.multiply(s7).multiply(2);
302 xi2 = s2.multiply(z12).multiply(2);
303 xi3 = s2.multiply(z13.subtract(z11)).multiply(2);
304 xl2 = s3.multiply(z2).multiply(-2);
305 xl3 = s3.multiply(z3.subtract(z1)).multiply(-2);
306 xl4 = s3.multiply(e0sq.multiply(-9).add(-21)).multiply(ze).multiply(-2);
307 xgh2 = s4.multiply(z32).multiply(2);
308 xgh3 = s4.multiply(z33.subtract(z31)).multiply(2);
309 xgh4 = s4.multiply(ze).multiply(-18);
310 xh2 = s2.multiply(z22).multiply(-2);
311 xh3 = s2.multiply(z23.subtract(z21)).multiply(-2);
312
313 if (iteration == 0) {
314 sse = se;
315 ssi = si;
316 ssl = sl;
317 ssh = (tle.getI().getReal() < pi.divide(60.0).getReal()) ? zero : sh.divide(sini0);
318 ssg = sgh.subtract(cosi0.multiply(ssh));
319 se2 = ee2;
320 si2 = xi2;
321 sl2 = xl2;
322 sgh2 = xgh2;
323 sh2 = xh2;
324 se3 = e3;
325 si3 = xi3;
326 sl3 = xl3;
327 sgh3 = xgh3;
328 sh3 = xh3;
329 sl4 = xl4;
330 sgh4 = xgh4;
331 zcosg = zero.newInstance(zcosgl);
332 zsing = zero.newInstance(zsingl);
333 zcosi = zero.newInstance(zcosil);
334 zsini = zero.newInstance(zsinil);
335 zcosh = cosq.multiply(zcoshl).add(sinq.multiply(zsinhl));
336 zsinh = sinq.multiply(zcoshl).subtract(cosq.multiply(zsinhl));
337 zn = TLEConstants.ZNL;
338 cc = TLEConstants.C1L;
339 ze = TLEConstants.ZEL;
340 }
341 }
342
343 sse = sse.add(se);
344 ssi = ssi.add(si);
345 ssl = ssl.add(sl);
346 ssg = ssg.add(sgh).subtract((tle.getI().getReal() < pi.divide(60.0).getReal()) ? zero : (cosi0.divide(sini0).multiply(sh)));
347 ssh = ssh.add((tle.getI().getReal() < pi.divide(60.0).getReal()) ? zero : sh.divide(sini0));
348
349
350
351
352
353 T bfact = zero;
354
355
356
357 if (xnq.getReal() >= 0.00826 && xnq.getReal() <= 0.00924 && tle.getE().getReal() >= 0.5) {
358
359 final T g201 = tle.getE().subtract(0.64).negate().multiply(0.440).add(-0.306);
360 final T eoc = tle.getE().multiply(e0sq);
361 final T sini2 = sini0.multiply(sini0);
362 final T f220 = cosi0.multiply(2).add(theta2).add(1).multiply(0.75);
363 final T f221 = sini2.multiply(1.5);
364 final T f321 = sini0.multiply(1.875).multiply(cosi0.multiply(2).negate().subtract(theta2.multiply(3)).add(1));
365 final T f322 = sini0.multiply(-1.875).multiply(cosi0.multiply(2).subtract(theta2.multiply(3)).add(1));
366 final T f441 = sini2.multiply(f220).multiply(35);
367 final T f442 = sini2.multiply(sini2).multiply(39.3750);
368 final T f522 = sini0.multiply(9.84375).multiply(sini2.multiply(cosi0.multiply(-2).add(theta2.multiply(-5)).add(1.0)).add(
369 cosi0.multiply(4.0).add(theta2.multiply(6.0)).add(-2).multiply(0.33333333)));
370 final T f523 = sini0.multiply(sini2.multiply(cosi0.multiply(-4).add(theta2.multiply(10)).add(-2)).multiply(4.92187512).add(
371 cosi0.multiply(2).subtract(theta2.multiply(3)).add(1).multiply(6.56250012)));
372 final T f542 = sini0.multiply(29.53125).multiply(cosi0.multiply(-8).add(2).add(
373 theta2.multiply(cosi0.multiply(8).add(theta2.multiply(10)).add(-12))));
374 final T f543 = sini0.multiply(29.53125).multiply(cosi0.multiply(-8).add(-2).add(
375 theta2.multiply(cosi0.multiply(8).subtract(theta2.multiply(10)).add(12))));
376 final T g211;
377 final T g310;
378 final T g322;
379 final T g410;
380 final T g422;
381 final T g520;
382
383 resonant = true;
384 synchronous = false;
385
386
387 if (tle.getE().getReal() <= 0.65) {
388 g211 = tle.getE().multiply( -13.247).add( e0sq.multiply( 16.290)).add( 3.616);
389 g310 = tle.getE().multiply( 117.390).add( e0sq.multiply( -228.419)).add( eoc.multiply( 156.591)).add( -19.302);
390 g322 = tle.getE().multiply(109.7927).add( e0sq.multiply(-214.6334)).add( eoc.multiply(146.5816)).add( -18.9068);
391 g410 = tle.getE().multiply( 242.694).add( e0sq.multiply( -471.094)).add( eoc.multiply( 313.953)).add( -41.122);
392 g422 = tle.getE().multiply( 841.880).add( e0sq.multiply(-1629.014)).add( eoc.multiply(1083.435)).add( -146.407);
393 g520 = tle.getE().multiply(3017.977).add( e0sq.multiply(-5740.032)).add( eoc.multiply(3708.276)).add( -532.114);
394 } else {
395 g211 = tle.getE().multiply( 331.819).add( e0sq.multiply( -508.738)).add( eoc.multiply( 266.724)).add( -72.099);
396 g310 = tle.getE().multiply(1582.851).add( e0sq.multiply(-2415.925)).add( eoc.multiply(1246.113)).add( -346.844);
397 g322 = tle.getE().multiply(1554.908).add( e0sq.multiply(-2366.899)).add( eoc.multiply(1215.972)).add( -342.585);
398 g410 = tle.getE().multiply(4758.686).add( e0sq.multiply(-7193.992)).add( eoc.multiply(3651.957)).add(-1052.797);
399 g422 = tle.getE().multiply(16178.11).add( e0sq.multiply(-24462.77)).add( eoc.multiply(12422.52)).add( -3581.69);
400 if (tle.getE().getReal() <= 0.715) {
401 g520 = tle.getE().multiply(-4664.75).add( e0sq.multiply( 3763.64)).add( 1464.74);
402 } else {
403 g520 = tle.getE().multiply(29936.92).add( e0sq.multiply(-54087.36)).add( eoc.multiply(31324.56)).add( -5149.66);
404 }
405 }
406
407 final T g533;
408 final T g521;
409 final T g532;
410 if (tle.getE().getReal() < 0.7) {
411 g533 = tle.getE().multiply( 4988.61).add( e0sq.multiply( -9064.77)).add( eoc.multiply( 5542.21)).add( -919.2277);
412 g521 = tle.getE().multiply(4568.6173).add( e0sq.multiply(-8491.4146)).add( eoc.multiply( 5337.524)).add( -822.71072);
413 g532 = tle.getE().multiply( 4690.25).add( e0sq.multiply( -8624.77)).add( eoc.multiply( 5341.4)).add( -853.666);
414 } else {
415 g533 = tle.getE().multiply(161616.52).add( e0sq.multiply( -229838.2)).add( eoc.multiply(109377.94)).add( -37995.78);
416 g521 = tle.getE().multiply(218913.95).add( e0sq.multiply(-309468.16)).add( eoc.multiply(146349.42)).add( -51752.104);
417 g532 = tle.getE().multiply(170470.89).add( e0sq.multiply(-242699.48)).add( eoc.multiply(115605.82)).add( -40023.88);
418 }
419
420 T temp1 = xnq.multiply(xnq).multiply(aqnv).multiply(aqnv).multiply(3);
421 T temp = temp1.multiply(TLEConstants.ROOT22);
422 d2201 = temp.multiply(f220).multiply(g201);
423 d2211 = temp.multiply(f221).multiply(g211);
424 temp1 = temp1.multiply(aqnv);
425 temp = temp1.multiply(TLEConstants.ROOT32);
426 d3210 = temp.multiply(f321).multiply(g310);
427 d3222 = temp.multiply(f322).multiply(g322);
428 temp1 = temp1.multiply(aqnv);
429 temp = temp1.multiply(2 * TLEConstants.ROOT44);
430 d4410 = temp.multiply(f441).multiply(g410);
431 d4422 = temp.multiply(f442).multiply(g422);
432 temp1 = temp1.multiply(aqnv);
433 temp = temp1.multiply(TLEConstants.ROOT52);
434 d5220 = temp.multiply(f522).multiply(g520);
435 d5232 = temp.multiply(f523).multiply(g532);
436 temp = temp1.multiply(2 * TLEConstants.ROOT54);
437 d5421 = temp.multiply(f542).multiply(g521);
438 d5433 = temp.multiply(f543).multiply(g533);
439 xlamo = tle.getMeanAnomaly().add(tle.getRaan()).add(tle.getRaan()).subtract(thgr + thgr);
440 bfact = xmdot.add(xnodot).add(xnodot).subtract(TLEConstants.THDT + TLEConstants.THDT);
441 bfact = bfact.add(ssl).add(ssh).add(ssh);
442 } else if (xnq.getReal() < 0.0052359877 && xnq.getReal() > 0.0034906585) {
443
444
445 final T cosio_plus_1 = cosi0.add(1.0);
446 final T g200 = e0sq.multiply(e0sq.multiply(0.8125).add(-2.5)).add(1);
447 final T g300 = e0sq.multiply(e0sq.multiply(6.60937).add(-6)).add(1);
448 final T f311 = sini0.multiply(0.9375).multiply(sini0.multiply(cosi0.multiply(3).add(1))).subtract(cosio_plus_1.multiply(0.75));
449 final T g310 = e0sq.multiply(2).add(1);
450 final T f220 = cosio_plus_1.multiply(cosio_plus_1).multiply(0.75);
451 final T f330 = f220.multiply(cosio_plus_1).multiply(2.5);
452
453 resonant = true;
454 synchronous = true;
455
456
457 del1 = xnq.multiply(xnq).multiply(aqnv).multiply(aqnv).multiply(3);
458 del2 = del1.multiply(f220).multiply(g200).multiply(2 * TLEConstants.Q22);
459 del3 = del1.multiply(f330).multiply(g300).multiply(aqnv).multiply(3 * TLEConstants.Q33);
460 del1 = del1.multiply(f311).multiply(g310).multiply(TLEConstants.Q31).multiply(aqnv);
461 xlamo = tle.getMeanAnomaly().add(tle.getRaan()).add(tle.getPerigeeArgument()).subtract(thgr);
462 bfact = xmdot.add(omgdot).add(xnodot).subtract(TLEConstants.THDT);
463 bfact = bfact.add(ssl).add(ssg).add(ssh);
464 } else {
465
466 resonant = false;
467 synchronous = false;
468 }
469
470 if (resonant) {
471 xfact = bfact.subtract(xnq);
472
473
474 xli = xlamo;
475 xni = xnq;
476 atime = zero;
477 }
478 derivs = MathArrays.buildArray(xnq.getField(), 2);
479 }
480
481
482
483
484 protected void deepSecularEffects(final T t) {
485
486 xll = xll.add(ssl.multiply(t));
487 omgadf = omgadf.add(ssg.multiply(t));
488 xnode = xnode.add(ssh.multiply(t));
489 em = tle.getE().add(sse.multiply(t));
490 xinc = tle.getI().add(ssi.multiply(t));
491
492 if (resonant) {
493
494
495
496
497
498
499
500
501 if (FastMath.abs(t).getReal() < FastMath.abs(t.subtract(atime)).getReal() || isDundeeCompliant) {
502
503 atime = t.getField().getZero();
504 xni = xnq;
505 xli = xlamo;
506 }
507 boolean lastIntegrationStep = false;
508
509 while (!lastIntegrationStep) {
510 double delt = t.subtract(atime).getReal();
511 if (delt > SECULAR_INTEGRATION_STEP) {
512 delt = SECULAR_INTEGRATION_STEP;
513 } else if (delt < -SECULAR_INTEGRATION_STEP) {
514 delt = -SECULAR_INTEGRATION_STEP;
515 } else {
516 lastIntegrationStep = true;
517 }
518
519 computeSecularDerivs();
520
521 final T xldot = xni.add(xfact);
522
523 T xlpow = t.getField().getOne();
524 xli = xli.add(xldot.multiply(delt));
525 xni = xni.add(derivs[0].multiply(delt));
526 double delt_factor = delt;
527 xlpow = xlpow.multiply(xldot);
528 derivs[1] = derivs[1].multiply(xlpow);
529 delt_factor *= delt / 2;
530 xli = xli.add(derivs[0].multiply(delt_factor));
531 xni = xni.add(derivs[1].multiply(delt_factor));
532 atime = atime.add(delt);
533 }
534 xn = xni;
535 final T temp = xnode.negate().add(thgr).add(t.multiply(TLEConstants.THDT));
536 xll = xli.add(temp).add(synchronous ? omgadf.negate() : temp);
537 }
538 }
539
540
541
542
543 protected void deepPeriodicEffects(final T t) {
544
545
546
547
548
549
550
551 if (FastMath.abs(savtsn.subtract(t).getReal()) >= 30.0 || isDundeeCompliant) {
552
553 savtsn = t;
554
555
556 T zm = t.multiply(TLEConstants.ZNS).add(zmos);
557 T zf = zm.add(FastMath.sin(zm).multiply(2 * TLEConstants.ZES));
558 FieldSinCos<T> sczf = FastMath.sinCos(zf);
559 T sinzf = sczf.sin();
560 T f2 = sinzf.multiply(sinzf).multiply(0.5).subtract(0.25);
561 T f3 = sinzf.multiply(sczf.cos()).multiply(-0.5);
562 final T ses = se2.multiply(f2).add(se3.multiply(f3));
563 final T sis = si2.multiply(f2).add(si3.multiply(f3));
564 final T sls = sl2.multiply(f2).add(sl3.multiply(f3)).add(sl4.multiply(sinzf));
565 final T sghs = sgh2.multiply(f2).add(sgh3.multiply(f3)).add(sgh4.multiply(sinzf));
566 final T shs = sh2.multiply(f2).add(sh3.multiply(f3));
567
568
569 zm = t.multiply(TLEConstants.ZNL).add(zmol);
570 zf = zm.add(FastMath.sin(zm).multiply(2 * TLEConstants.ZEL));
571 sczf = FastMath.sinCos(zf);
572 sinzf = sczf.sin();
573 f2 = sinzf.multiply(sinzf).multiply(0.5).subtract(0.25);
574 f3 = sinzf.multiply(sczf.cos()).multiply(-0.5);
575 final T sel = ee2.multiply(f2).add(e3.multiply(f3));
576 final T sil = xi2.multiply(f2).add(xi3.multiply(f3));
577 final T sll = xl2.multiply(f2).add(xl3.multiply(f3)).add(xl4.multiply(sinzf));
578 final T sghl = xgh2.multiply(f2).add(xgh3.multiply(f3)).add(xgh4.multiply(sinzf));
579 final T sh1 = xh2.multiply(f2).add(xh3.multiply(f3));
580
581
582 pe = ses.add(sel);
583 pinc = sis.add(sil);
584 pl = sls.add(sll);
585 pgh = sghs.add(sghl);
586 ph = shs.add(sh1);
587 }
588
589 xinc = xinc.add(pinc);
590
591 final FieldSinCos<T> scis = FastMath.sinCos(xinc);
592 final T sinis = scis.sin();
593 final T cosis = scis.cos();
594
595
596 em = em.add(pe);
597 xll = xll.add(pl);
598 omgadf = omgadf.add(pgh);
599 xinc = MathUtils.normalizeAngle(xinc, t.getField().getZero());
600
601 if (FastMath.abs(xinc).getReal() >= 0.2) {
602
603 final T temp_val = ph.divide(sinis);
604 omgadf = omgadf.subtract(cosis.multiply(temp_val));
605 xnode = xnode.add(temp_val);
606 } else {
607
608 final FieldSinCos<T> scok = FastMath.sinCos(xnode);
609 final T sinok = scok.sin();
610 final T cosok = scok.cos();
611 final T alfdp = ph.multiply(cosok).add((pinc.multiply(cosis).add(sinis)).multiply(sinok));
612 final T betdp = ph.negate().multiply(sinok).add((pinc.multiply(cosis).add(sinis)).multiply(cosok));
613 final T delta_xnode = MathUtils.normalizeAngle(FastMath.atan2(alfdp, betdp).subtract(xnode), t.getField().getZero());
614 final T dls = xnode.negate().multiply(sinis).multiply(pinc);
615 omgadf = omgadf.add(dls.subtract(cosis.multiply(delta_xnode)));
616 xnode = xnode.add(delta_xnode);
617 }
618 }
619
620
621 private void computeSecularDerivs() {
622
623 final FieldSinCos<T> sc_li = FastMath.sinCos(xli);
624 final T sin_li = sc_li.sin();
625 final T cos_li = sc_li.cos();
626 final T sin_2li = sin_li.multiply(cos_li).multiply(2.);
627 final T cos_2li = cos_li.multiply(cos_li).multiply(2.).subtract(1.);
628
629
630 if (synchronous) {
631 final T sin_3li = sin_2li.multiply(cos_li).add(cos_2li.multiply(sin_li));
632 final T cos_3li = cos_2li.multiply(cos_li).subtract(sin_2li.multiply(sin_li));
633 final T term1a = del1.multiply(sin_li .multiply(TLEConstants.C_FASX2) .subtract(cos_li .multiply(TLEConstants.S_FASX2 )));
634 final T term2a = del2.multiply(sin_2li.multiply(TLEConstants.C_2FASX4).subtract(cos_2li.multiply(TLEConstants.S_2FASX4)));
635 final T term3a = del3.multiply(sin_3li.multiply(TLEConstants.C_3FASX6).subtract(cos_3li.multiply(TLEConstants.S_3FASX6)));
636 final T term1b = del1.multiply(cos_li .multiply(TLEConstants.C_FASX2) .add(sin_li .multiply(TLEConstants.S_FASX2 )));
637 final T term2b = del2.multiply(cos_2li.multiply(TLEConstants.C_2FASX4) .add(sin_2li.multiply(TLEConstants.S_2FASX4))).multiply(2.0);
638 final T term3b = del3.multiply(cos_3li.multiply(TLEConstants.C_3FASX6) .add(sin_3li.multiply(TLEConstants.S_3FASX6))).multiply(3.0);
639 derivs[0] = term1a.add(term2a).add(term3a);
640 derivs[1] = term1b.add(term2b).add(term3b);
641 } else {
642
643 final T xomi = omegaq.add(omgdot.multiply(atime));
644 final FieldSinCos<T> sc_omi = FastMath.sinCos(xomi);
645 final T sin_omi = sc_omi.sin();
646 final T cos_omi = sc_omi.cos();
647 final T sin_li_m_omi = sin_li.multiply(cos_omi).subtract(sin_omi.multiply(cos_li));
648 final T sin_li_p_omi = sin_li.multiply(cos_omi).add( sin_omi.multiply(cos_li));
649 final T cos_li_m_omi = cos_li.multiply(cos_omi).add( sin_omi.multiply(sin_li));
650 final T cos_li_p_omi = cos_li.multiply(cos_omi).subtract(sin_omi.multiply(sin_li));
651 final T sin_2omi = sin_omi.multiply(cos_omi).multiply(2.0);
652 final T cos_2omi = cos_omi.multiply(cos_omi).multiply(2.0).subtract(1.0);
653 final T sin_2li_m_omi = sin_2li.multiply(cos_omi ).subtract(sin_omi .multiply(cos_2li));
654 final T sin_2li_p_omi = sin_2li.multiply(cos_omi ).add( sin_omi .multiply(cos_2li));
655 final T cos_2li_m_omi = cos_2li.multiply(cos_omi ).add( sin_omi .multiply(sin_2li));
656 final T cos_2li_p_omi = cos_2li.multiply(cos_omi ).subtract(sin_omi .multiply(sin_2li));
657 final T sin_2li_p_2omi = sin_2li.multiply(cos_2omi).add( sin_2omi.multiply(cos_2li));
658 final T cos_2li_p_2omi = cos_2li.multiply(cos_2omi).subtract(sin_2omi.multiply(sin_2li));
659 final T sin_2omi_p_li = sin_li .multiply(cos_2omi).add( sin_2omi.multiply(cos_li ));
660 final T cos_2omi_p_li = cos_li .multiply(cos_2omi).subtract(sin_2omi.multiply(sin_li ));
661 final T term1a = d2201.multiply(sin_2omi_p_li .multiply(TLEConstants.C_G22).subtract(cos_2omi_p_li .multiply(TLEConstants.S_G22))) .add(
662 d2211.multiply(sin_li .multiply(TLEConstants.C_G22).subtract(cos_li .multiply(TLEConstants.S_G22)))).add(
663 d3210.multiply(sin_li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G32).subtract(cos_li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G32)))).add(
664 d3222.multiply(sin_li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G32).subtract(cos_li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G32)))).add(
665 d5220.multiply(sin_li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G52).subtract(cos_li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G52)))).add(
666 d5232.multiply(sin_li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G52).subtract(cos_li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G52))));
667 final T term2a = d4410.multiply(sin_2li_p_2omi.multiply(TLEConstants.C_G44).subtract(cos_2li_p_2omi.multiply(TLEConstants.S_G44))) .add(
668 d4422.multiply(sin_2li .multiply(TLEConstants.C_G44).subtract(cos_2li .multiply(TLEConstants.S_G44)))).add(
669 d5421.multiply(sin_2li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G54).subtract(cos_2li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G54)))).add(
670 d5433.multiply(sin_2li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G54).subtract(cos_2li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G54))));
671 final T term1b = d2201.multiply(cos_2omi_p_li .multiply(TLEConstants.C_G22) .add(sin_2omi_p_li .multiply(TLEConstants.S_G22))) .add(
672 d2211.multiply(cos_li .multiply(TLEConstants.C_G22) .add(sin_li .multiply(TLEConstants.S_G22)))).add(
673 d3210.multiply(cos_li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G32) .add(sin_li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G32)))).add(
674 d3222.multiply(cos_li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G32) .add(sin_li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G32)))).add(
675 d5220.multiply(cos_li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G52) .add(sin_li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G52)))).add(
676 d5232.multiply(cos_li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G52) .add(sin_li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G52))));
677 final T term2b = d4410.multiply(cos_2li_p_2omi.multiply(TLEConstants.C_G44) .add(sin_2li_p_2omi.multiply(TLEConstants.S_G44))) .add(
678 d4422.multiply(cos_2li .multiply(TLEConstants.C_G44) .add(sin_2li .multiply(TLEConstants.S_G44)))).add(
679 d5421.multiply(cos_2li_p_omi .multiply(TLEConstants.C_G54) .add(sin_2li_p_omi .multiply(TLEConstants.S_G54)))).add(
680 d5433.multiply(cos_2li_m_omi .multiply(TLEConstants.C_G54) .add(sin_2li_m_omi .multiply(TLEConstants.S_G54)))).multiply(2.0);
681
682 derivs[0] = term1a.add(term2a);
683 derivs[1] = term1b.add(term2b);
684
685 }
686 }
687
688 }