A. Die Bahnbestimmung aus 3 Beobachtungen.
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ständige Beobachtung a, d, A nebst den 1. Ableitungen d J t> ^ be
kannt und die Berechnung der Elemente ermöglicht. In der Praxis be
reitet die sichere Bestimmung der Ableitungen der beobachteten Koor
dinaten — es sind dazu weit mehr als 3 Beobachtungen erforderlich —
ganz erhebliche Schwierigkeiten. In Verfolg der Oppolzer-Harzerschen
Bestrebungen auf eine der Praxis angepaf3te Ausgestaltung hat Leusch-
ner die Methode, bei Beschränkung auf 3 Beobachtungen für die 1. Nähe
rung, in eine gebrauchsfähige Form gebracht. Im Verbesserungsver
fahren gibt Leuschner, in Erkenntnis der geringen Konvergenz des
Laplaceschen Verfahrens, das Problem der ersten Bahnbestimmung
ganz auf. Er berechnet mit den Elementen der ersten Näherung die
Abweichungen gegen die Beobachtungen und führt auf Grund dieser
eine Bahnverbesserung aus.
Bei den Methoden der 2. Art liegt die Schwierigkeit darin, daß
namentlich die in den Keplerschen Gesetzen (Konstanz der Flächen
geschwindigkeit) enthaltenen dynamischen Bedingungen sich nicht in
bequeme Verbindung mit den Beobachtungen bringen lassen. Hier
werden zunächst 3 lineare Gleichungen (Ebenenbedingung) aufgestellt,
in denen außer den 3 unbekannten geozentrischen Entfernungen A { die
Verhältnisse der Dreiecksflächen n 1} n 3 auftreten. Diese sind bei kurzen
Zwischenzeiten sehr nahe gleich dem Verhältnis der Zwischenzeiten
und ermöglichen damit die Einleitung eines Versuchsverfahrens. Die
beiden weiteren dazu erforderlichen Gleichungen für n3 werden
den dynamischen Bedingungen entnommen. Von hier ab gehen La-
grange und Gauss verschiedene Wege.
Lagrange knüpft an die Integrationsform
I z. ¿So
s = a s 0 + b —
cL So
der Bewegungsgleichungen an. Hierin sind s 0 , jy(s 0 = x 0 , y 0 , z 0 ) die
für einen Nullmoment t 0 gültigen Koordinaten und Geschwindigkeiten,
a und b nach Potenzen der Zwischenzeiten fortschreitende Reihen, in
deren Koeffizienten nur r 0 und seine 1. und 2. Ableitung auftreten.
Er erhält so ein in sich geschlossenes Formelsystem, das die strenge Be
stimmung von 3 Arbeitsunbekannten (mittlerer Radiusvektor und
seine 1. und 2. Ableitung) durch allmähliche Annäherung gestattet. Die
Lagrangesche Methode war den Bedürfnissen der Praxis nicht angepaßt
und ist in der ursprünglichen Form für sie ohne Bedeutung geblieben.
Charlier hat aus ihr eine sehr elegante, rein analytische Lösung ab
geleitet. Jedoch stellt die Umständlichkeit der Berechnung der Glieder
höherer Ordnung seiner Reihenentwicklungen die Kürze der praktischen
Anwendung in Frage.
Abweichend von dem Prinzip, das zur ersten Näherung führt, sucht
Gauss durch zweckmäßige Variation der numerischen Werte der in