graphics.py - master - talehunter/ballistics

graphics.py
138 строк5 KB
talehunter
редактирование второго графика
24 ноя 2025, 13:04
24 ноя 2025, 13:04bd52c34
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import configparser
from matplotlib.patches import Patch
from consts import RSE, RSJ
from mathematic import alpha1, alpha2, v_001, v_002


def draw_first():
    config = configparser.ConfigParser()
    config.read("config.ini")
    e1 = float(config["Data"]["e1"])
    p1 = float(config["Data"]["p1"])
    T1 = float(config["Data"]["T1"])
    fig, ax = plt.subplots(subplot_kw={"projection": "polar"}, figsize=(10, 8))

    # Угол для построения
    theta = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)

    # 1. Основные орбиты (Земля и Юпитер)
    ax.plot(
        theta, np.full_like(theta, RSE), color="blue", linewidth=2, label="Орбита Земли"
    )
    ax.plot(
        theta,
        np.full_like(theta, RSJ),
        color="red",
        linewidth=2,
        label="Орбита Юпитера",
    )

    # 2. Эллиптическая орбита (полная) - серая пунктирная
    # Зеркальное отражение: добавляем π к углу
    r_elliptical_full = p1 / (1 + e1 * np.cos(theta + np.pi))
    ax.plot(
        theta,
        r_elliptical_full,
        "--",
        color="gray",
        linewidth=1,
        alpha=0.7,
        label="Эллиптическая орбита",
    )

    # 3. Эллиптическая орбита (половина) - черная сплошная
    # Также зеркально отражаем половину орбиты
    theta_half = np.linspace(0, np.pi, 500)
    r_elliptical_half = p1 / (1 + e1 * np.cos(theta_half + np.pi))
    ax.plot(
        theta_half,
        r_elliptical_half,
        color="black",
        linewidth=1.5,
        label="Активный участок",
    )

    # Настройка графика
    ax.set_theta_zero_location("N")  # 0 градусов сверху
    ax.set_theta_direction(-1)  # по часовой стрелке
    ax.grid(True, alpha=0.3)
    ax.set_title("Орбиты планет и переходная траектория", pad=20, fontsize=14)

    print(f"Время перелета до Юпитера: {T1:.3f} лет")
    #
    # Легенда
    legend_elements = [
        Patch(facecolor="blue", label="Орбита Земли"),
        Patch(facecolor="red", label="Орбита Юпитера"),
        Patch(facecolor="blue", label=f"Время перелёта: {T1:.3f} лет"),
    ]

    ax.legend(handles=legend_elements, loc="upper right", bbox_to_anchor=(1.3, 1.0))
    plt.tight_layout()
    plt.savefig("fig_1.png")
    # plt.show()


def draw_second():
    # Создаем общую сетку для обоих графиков
    theta1_vals = np.linspace(0, np.pi, 100)
    theta2_vals = np.linspace(0, np.pi, 100)
    Theta1, Theta2 = np.meshgrid(theta1_vals, theta2_vals)

    # Вычисляем значения для первого графика
    Z = alpha2(Theta1) - alpha1(Theta1, Theta2)

    # Создаем фигуру
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 8))
    ax.contourf(Theta1, Theta2, Z, levels=20, cmap="Pastel1", alpha=0.7)
    ax.contour(Theta1, Theta2, Z, levels=20, colors="black", linewidths=0.5, alpha=0.3)

    # Второй график: линия где скорости равны (расширяем сетку для второго графика)
    theta1_vals2 = np.linspace(0, np.pi, 100)
    theta2_vals2 = np.linspace(0, np.pi, 100)
    Theta1_2, Theta2_2 = np.meshgrid(theta1_vals2, theta2_vals2)
    V_diff = v_001(Theta1_2) - v_002(Theta2_2)

    # Рисуем контур где разность скоростей равна 0
    contour2 = ax.contour(
        Theta1_2,
        Theta2_2,
        V_diff,
        levels=[0],
        colors="red",
        linewidths=3,
        linestyles="--",
    )

    # Добавляем подписи для контуров
    ax.clabel(contour2, inline=True, fontsize=10, fmt="v₁ = v₂")

    # Настройки графика
    ax.set_xlabel("θ1 (рад)", fontsize=12)
    ax.set_ylabel("θ2 (рад)", fontsize=12)
    ax.set_title("α₂(θ₁) - α₁(θ₁, θ₂)  и  v₀₀₁(θ₁) = v₀₀₂(θ₂)", fontsize=14)
    ax.set_xlim(0, np.pi)
    ax.set_ylim(0, np.pi)
    ax.grid(True, alpha=0.3)

    # Добавляем легенду
    from matplotlib.patches import Patch

    legend_elements = [
        Patch(facecolor="lightblue", alpha=0.7, label="α₂(θ₁) - α₁(θ₁, θ₂)"),
        plt.Line2D(
            [0],
            [0],
            color="red",
            linestyle="--",
            linewidth=3,
            label="v₀₀₁(θ₁) = v₀₀₂(θ₂)",
        ),
    ]
    ax.legend(handles=legend_elements, loc="upper right")

    plt.tight_layout()
    plt.savefig("fig_2.png")
    # plt.show()