Изменение параметров орбиты из-за сопротивления

Помимо STK, существуют ли какие-либо коммерчески доступные программные пакеты для моделирования изменений параметров орбиты из-за увеличения/уменьшения сопротивления спутника. Я пытаюсь выяснить, можно ли использовать аэродинамическое сопротивление на НОО для орбитального маневрирования.

Вас интересует только коммерческий софт? Открытый исходный код не считается?
Если вам удастся использовать аэродинамическое сопротивление для орбитального маневрирования на очень низкой орбите, вам придется расплачиваться за это очень быстрым затуханием орбиты в несколько недель или месяцев. Более высокая орбита с более длительным сроком службы имеет гораздо меньшее сопротивление, может быть слишком мало сопротивления для маневрирования.
просто к сведению, что касается аэродинамических сил космического корабля на НОО, составляющая вдоль направления движения называется «сопротивлением», а составляющие, перпендикулярные ей, называются «подъемной силой». Здесь есть еще много информации о подъемной силе и космическом полете: space.stackexchange.com/search?q=user%3A12102+aerodynamic+lift

Ответы (3)

Одна из проблем с моделями перетаскивания заключается в том, что большинство из них не очень точны. Те немногие, которые являются точными, обычно написаны на FORTRAN, и многие инструменты просто взаимодействуют с кодом FORTRAN вместо того, чтобы переписывать и повторно проверять алгоритм.

Типичными моделями с высокой точностью воспроизведения являются модели Jacchia Roberts и более поздняя модель NRLMSISE00. Насколько мне известно, первый доступен только на FORTRAN. Однако в Julia есть проверенная модель NRLMSISE00: https://github.com/sisl/SatelliteDynamics.jl . Документация доступна здесь: https://sisl.github.io/SatelliteDynamics.jl/latest/modules/earth_environment/nrlmsise00/#NRLMSISE00-1 .

Я добавляю это здесь только для полноты картины: Общий инструмент анализа миссии ( GMAT ) также может моделировать сопротивление космического корабля. GMAT не относится к коммерческому программному обеспечению, но он доступен .
В стандартном дистрибутиве GMAT есть две модели атмосферы: Jacchia Roberts, которую можно использовать только для высот более 100 км, и MSISE90 (для любых высот).

Copernicus, вероятно, тоже делает то же самое, но похоже, что это доступно только для подрядчиков НАСА.

Отметим также, что GMAT используется при эксплуатации космических аппаратов, поэтому считается проверенным программным обеспечением. Что касается Copernicus, я не верю, что он поддерживает модели сопротивления: его основная цель — проектирование траекторий Земля-Луна, если я правильно помню.

Основным коммерческим конкурентом STK является FreeFlyer. Сейчас у них проходит конференция пользователей, присоединиться к которой можно по адресу https://ai-solutions.com/ffuc2020/ .

Еще один бесплатный инструмент, который стоит рассмотреть, — Orekit с https://www.orekit.org/ .

Моделирование перетаскивания серьезно затруднено из-за отсутствия информации об отношении. «Высокая точность» применяется только к моделированию плотности атмосферы. Форма спутника игнорируется во всех известных мне реализациях. Объект повсеместно рассматривается как сфера («модель пушечного ядра»). Чем дальше от сферического тело, чувствующее лобовое сопротивление, тем хуже будет любая атмосферная модель, какой бы хорошей она ни была. Я использовал подробные спутниковые модели (насколько велики солнечные панели, в каком направлении они направлены, в какой цвет окрашены различные части поверхности и т. д.) для расчета давления солнечного излучения, но я не видел ничего подобного для лобового сопротивления. . Если есть способ сделать это, я хотел бы использовать его!