Stavový vektor

Orbitálny stavový vektor, alebo len stavový vektor obežnej dráhy v astrodynamike a nebeskej dynamike je šesť-rozmerný vektor, ktorý tvoria karteziánsky vektor polohy () a rýchlosti (). Spolu s časom (epocha) () jednoznačne určuje trajektóriu obiehajúceho telesa v priestore.

 Polohový vektor:

 Vektor rýchlosti:

kde  ,  ,  sú jednotkové vektory karteziánskeho inerciálneho referenčného rámca.

Vektor rýchlosti leží v obežnej rovine a na dotyčnici k trajektórii.

 

kde  je jednotkový vektor tangenty trajektórie v danom momente.

Referenčný rámec 
Stavové vektory sú definované s ohľadom na niektorý referenčný rámec, zvyčajne, ale nie vždy, inerciálny referenčný rámec. Jedným z najviac používaných referenčných rámcov pre stavové vektory telies pohybujúcich sa v blízkosti Zeme je systém:

 Zo stredom v centre hmotnosti Zeme;
 Os Z je zhodná s rotačnou osou Zeme, + Z sever;
 Rovina XY sa zhoduje s rovníkovou rovinou Zeme, pričom + X smeruje k jarnej rovnodennosti a os Y je v zmysle pravidla pravej ruky.

Tento referenčný rámec nie je skutočne inerciálny, z dôvodu pomalej 26 000 rokov prebiehajúcej precesie zemskej osi. Používané sú aj referenčné rámce definované orientáciou Zeme v štandardnej astronomickej dobe, ako napríklad B1950 alebo J2000.

Mnohé ďalšie referenčné rámce môžu byť použité, sústredené na Slnko alebo na iné planéty alebo mesiace, definované barycenterom a uhlom slnečnej sústavy alebo dokonca vlastnou orbitálnou rovinou kozmickej lode.

Vektory polohy a rýchlosti 
Polohový vektor  (x, y, z) opisuje polohu telesa vo zvolenom referenčnom rámci zatiaľ čo vektor rýchlosti  (vx, vy, vz) opisuje jeho rýchlosť v tom istom rámci súčasne. Tieto dva vektory a čas, v ktorom sú platné, jednoznačne opisujú trajektóriu telesa.

Príklad 
Sonda Parker Solar Probe a jej vektor polohy a rýchlosti v km a km/s v pravouhlom súradnicovom systéme ekliptiky pre referenčnú epochu ICRF/J2000.0 .

 "Target body name: Parker Solar Probe (spacecraft) 

 Center body name: Solar System Barycenter (0)

 Coordinate systm: Ecliptic and Mean Equinox of Reference Epoch

 Reference frame : ICRF/J2000.0       

 2458525.500000000 = A.D. 2019-Feb-11 00:00:00.0000 TDB 

 X = 1.237967973819378E+08 Y =-4.282473446430393E+07 Z =-7.281281333583204E+06

 VX=-2.725205624226898E+00 VY= 2.001737437645441E+01 VZ= 1.570624927037567E-01"

Pozri aj 
 Obežná rovina
 ECEF

Referencie 

Vektory
Obežné dráhy
Nebeská mechanika