Planets.h

#pragma once
#include "SystemCoords.h"
#include "m_time.h"

static Ot _MJDt;

class Moon : public ConvertSC {
private:
	const double gravitational_parameter_Moon{ 4902.799 }; // гравитационный парметр луны
	const double m_scalefactor{ 6378.43817285 }; //масштабный множитель для исправления неточности господина Брауна

	double m_sin_πс{ 0 }; // синус паралакса
	double m_Δλ_c{ 0 };
	double m_β{ 0 };
	double m_Rm{ 0 }; // расстояние до луны в текущий момент времени 
	double m_Ro{ 0 }; // расстояние от луны до объекта в ткущий момент времени


	std::vector<double> m_s{ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 };
	std::vector<double> m_r{ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 };
	fundamental_arguments m_cfa{ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 };

	Matrix m_F{ 3, 1 }; // вектор ускорения вызванного гравитацией луны

	int calculate_s();
	int calculate_r();
	int calculateСorrecteFundamentalArg();
	int calculate_sin_πс();
	int calculate_Δλ_c();
	int calculate_β();

	int calculateRm();
	int calculateRo(const Matrix& DC_coord_object);


public:
	//время в формате TDB
	Moon(double input_MJD) :ConvertSC{ _MJDt.convert_MJD_to_TDB(input_MJD) } {
		calculateDC();
	};
	~Moon() {};


	int calculateGEC(double input_MJD);
	Matrix calculateFm(const Matrix& DC_coord_object, double input_MJD);


	friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Moon& i_moon);
	friend std::ofstream& operator<<(std::ofstream& out, Moon& i_moon);
};

// Параметры спутника такие как масса, поперечное сечение, эмперический коэффициент отражения
struct satellite_parameters {
	double mass; //масса
	double cross_sectional_radius; //площадь поперечного сечения
	double reflection_coefficient; //эмперический коэффициент отражения
};

class Sun :private ConvertSC {
private:
	const double AU{ 149597870.691 }; // астрономическая единица
	const double gravitational_parameter_Sun{ 132712438000 };  // гравитационный параметр солнца 
	const double light_pressure{ 4.5606e-6 };
	double m_Rs{ 0 }; // расстояние до солнца в текущий момент времени
	double m_Ro{ 0 }; // расстояний от солнца до обхекта в текщий момент времени

	std::vector<double> m_M{ 0.0,0.0,0.0,0.0,0.0 };
	Matrix m_perturbation{ 3,1 }; // возмущение в эклептической долготе, возмущение в эклептической широте, возмущение в расстоянии до Солнца
	Matrix m_F{ 3, 1 }; //вектор ускорения вызванного притяжением солнца
	Matrix m_P{ 3, 1 }; // вектор ускрения возванного давлением солнечного свет 

	//возмущения в долготе обусловленные Венерой
	double DILong_V();
	//возмущение в долготе обусловленные Марсом
	double DILong_M();
	//Возмущения в долготе обусловленные Юпитером и Сатурном
	double DILong_JS();
	//Возмущения в широте
	double DILat();
	//Возмущения в расстоянии обусловленные Венрой 
	double DIR_V();
	//Возмушения в расстоянии обусловленный Марсом
	double DIR_M();
	//Возмущения в расстоянии обусловленные Юпитером и Свтурном
	double DIR_JS();

	int calculateRs();
	int calculateRo(const Matrix& DC_coord_object);
	int calculateAverageAnomalies();
	int calculatePerturbation();

public:
	//время в формате MJD
	Sun(double input_MJD = 0);
	~Sun() {};

	int calculateGEC(double input_MJD);
	Matrix& calculateFs(const Matrix& DC_coord_object, double input_MJD);
	Matrix& calculatePs(const Matrix& DC_coord_object, const satellite_parameters& i_param, double input_MJD);
};

struct ratio {
	double Rr;
	double Xr;
	double Yr;
	double Zr;
};
struct coord {
	double x;
	double y;
	double z;
};

class Earth : private ConvertSC {
private:
	double m_r; // радиус до объекта в текущий момент времени 
	double m_h; // высота полета
	ratio m_ratio;
	coord m_u;
	uint32_t m_cols; //n
	uint32_t m_rows; //k
	Matrix m_ERM; //матрица вращения Земли

	Matrix coefficient_С = fill_matrix("coef_c.txt");
	Matrix coefficient_S = fill_matrix("coef_s.txt");
	Matrix m_GDTC; // прямуоугольные координаты объекта в земной СК 

	Matrix PartialDeriv{ 4,3 };


	std::vector<double> m_R;
	std::vector<double> m_Partial_R;
	/*Matrix m_R{ 1, m_cols };
	Matrix m_Partial_R{ 1, m_cols };*/

	Matrix m_Z{ m_rows, m_cols };
	Matrix m_Partial_Z{ m_rows, m_cols };

	std::vector<double> m_X;
	std::vector<double> m_Y;
	std::vector<double> m_Partial_Xx;
	std::vector<double> m_Partial_Xy;
	std::vector<double> m_Partial_Yx;
	std::vector<double> m_Partial_Yy;
	
	Matrix m_Q{ m_rows, m_cols };
	Matrix m_Partial_Qx{ m_rows, m_cols };
	Matrix m_Partial_Qy{ m_rows, m_cols };

	Matrix m_F{ 3, 1 }; // компонеты ускорения вызванного притяжением земли в земных координатах
	Matrix m_FCS{ 3, 1 }; // компонеты ускорения вызванного притяжением земли в небесных координатах

	int calculate_r();
	//int calculate_v(const Matrix& GEV);
	Matrix fill_matrix(const char fileName[]);
	int setRatio();
	int setF();

	int calculateRn();
	int calculatePartialRn();
	int calculateZn0();
	int calculatePartialZn0();

	int calculateZn_k(int k);
	int calculatePartialZn_k(int k);

	int calculateXY_k(int k);
	int claculatePartialXxy_k(int k);
	int claculatePartialYxy_k(int k);

	int calculateQn_k(int k);
	int calculatePartialQn_k(int k);

	int calcuclateUkn(int k, int n);
	int calculateF(int k);
	int calculatePartialDeriv();
	int calculateStartParameters();
	int calculateAccelerationByEarth();

	int initalization();
	
public:
	const double gravitational_parameter_Earth{ 398600.4415 }; // гравитационный парматер Земли
	const double Radius_Earth = 6378.13630; // средний радиус земли
	Earth() {};
	int calculateERM(double input_MJD);
	//время в формате MJD
	Earth(double input_MJD, Matrix input_GCC);
	~Earth() {};
	//время в модифицированных юлианских днях, координаты в прямоугольный геоцентрических небесных координатах
	Matrix& recalculateAccelerationCC(double input_MJD, Matrix i_GDC) {
		calculateERM(input_MJD);
		recalc(_MJDt.convert_MJD_to_TDB(input_MJD));
		m_GDTC = CC_to_TC(m_precession, m_nutation, m_ERM) * i_GDC;
		
		calculateAccelerationByEarth();
		return m_FCS;
	}
	Matrix& getERM() { return m_ERM; }

	Earth operator=(const Earth& input);

};