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大阪工業大学 情報科学部 宇宙物理研究室　2009年度　卒業研究

「太陽系シミュレータの作成」

学籍番号A05-132　情報科学科　氏名　森本　雄士

2010/2/25 作成
概要 / 目次 / 卒業論文、プログラム/

概要

　太陽系の構成要素のほとんどは、太陽をほぼ中心にして、それぞれが公転運動している。8つの惑星の軌道は、ほぼ黄道面（地球の軌道平面）に沿っており、またそれぞれが円形に近い楕円で安定している。一方、惑星以外の天体の場合は、軌道が長期にわたって安定とは必ずしも限らない。

　本研究では、xyz座標の3次元で視覚化することで2次元と比較した場合どのような利点があるのか、各惑星の質量が惑星や衛星の運動にどれ程影響を与えているかなどを調べつつ、惑星と冥王星・月の性格な位置を計算し表示する他、年月の指定、アニメーションの一時停止、軌道の表示、x-y座標とx-z座標の切り替え、任意の座標に衛星・小天体の設置、冥王星と月を含んだ惑星の情報を確認出来る、以上のインタラクティブな要素を取り入れたシミュレータを作成した。

以下の図は本シミュレータを使用した際の一例です。
図１は、惑星の軌道描画をオンにした状態で各惑星が一周したときの表示である。
図２は、新たに星を設置した状態で軌道描画をオンにしたときの表示である。

　このシミュレータはJava言語を使用し作成した。作成したシミュレータはこちらで公開しています。各機能の詳しい使い方は卒業論文の「シミュレータの解説」を参考にしてください。

目次

  1. 序論
    　1.1　背景
    　1.2　本研究の目的
    　1.3　本論文の構成

  2. ニュートンの運動方程式
    　2.1　ニュートンの運動方程式
    　2.2　Runge-Kutta法
    　2.3　初期条件の決定
    　2.5　精度・コードチェック

  3. 考察
    　3.1　軌道の傾きについて
    　3.2　質量について

  4. シミュレータの解説
    　4.1　シミュレータ全体の構成
    　4.2　シミュレータの座標系の設定
    　4.3　シミュレータの使用例
    　　4.3.1　年月の指定
    　　4.3.2　表示惑星の切り替え
    　　4.3.3　XY/XZ平面の切り替え
    　　4.3.4　軌道の表示/非表示
    　　4.3.5　星/衛星の設置
    　4.4　フローチャート

  5. 結論

卒業論文、プログラム

  • 太陽系シミュレータ
  • 卒業論文 [pdf]
  • 卒業論文発表会 PowerPointファイル [ppt]
    Copyright (c) 森本雄士 yuji morimoto 2010. All rights reserved.