基于Python的天体运动仿真设计

doi:10.16854/j.cnki.1000-0712.240295

大学物理 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (5): 68-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.240295

基于Python的天体运动仿真设计

王译宸，王馨怡，李盈，刘玉颖，李春燕，赵志超，王文洁

1.中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083；2. 中国农业大学理学院，北京100083

收稿日期:2024-06-24 修回日期:2024-11-20 出版日期:2025-07-01 发布日期:2025-07-28
作者简介:王译宸（2003—），女，河南郑州人，中国农业大学信息与电气工程学院2021级本科生，计算机科学与技术专业.

Design of celestial motion simulation based on Python

WANG Yichen1, WANGXinyi1, LiYing1, LIUYuying2, LIChunyan2, #br# ZHAO Zhichao2, WANG Wenjie2#br#

1. College of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;
2. College of Science, China Agricultural University, Beijing 100083, China

Received:2024-06-24 Revised:2024-11-20 Online:2025-07-01 Published:2025-07-28

摘要/Abstract

摘要： 天体运动是天体物理学的核心研究领域.我们采用经典力学相关的基本定律和公式，如万有引力定律和动量定理等，以高级编程语言Python及可视化库Mayavi、Matplotlib、Vhmap等为工具，设计开发了一套天体运动的仿真系统.通过这一系统，我们生动地模拟了变轨问题、双星和三星系统的动态行为，并直观呈现了三体运动轨迹.

关键词: 仿真设计, 天体运动, 可视化, 数值模拟, Python, Mayavi

Abstract: Celestial motion is a core research area in astrophysics. Utilizing fundamental laws and formulas from classical mechanics, such as the law of universal gravitation and the momentum theorem, we design and develop a celestial motion simulation system. This is achieved using advanced programming language Python, along with visualization libraries Mayavi, Matplotlib, and Vhmap. Through this system, we vividly simulate orbital transfer problems and the dynamic behaviors of binary and triple star systems, providing an intuitive representation of celestial motion trajectories.

Key words: simulation design, celestial motion, visualization, numerical simulation, Python, Mayavi

王译宸, 王馨怡, 李盈, 刘玉颖, 李春燕, 赵志超, 王文洁. 基于Python的天体运动仿真设计[J]. 大学物理, 2025, 44(5): 68-.

WANG Yichen1, WANGXinyi1, LiYing1, LIUYuying2, LIChunyan2, ZHAO Zhichao2, WANG Wenjie2. Design of celestial motion simulation based on Python[J]. College Physics, 2025, 44(5): 68-.

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