Я пытаюсь распространить орбиту sun-synchronous satellite. Исходные данные определяются TLE.
Орбита спутника управляется оператором с помощью маневров. То есть влияние возмущений компенсируется, орбита спутника всегда остается солнечно-синхронной .
Есть ли способ распространять орбиту, учитывая вышеуказанные условия, делая вычисления на кеплетовских элементах ?
Я пробовал модель SGP4, но в данном случае она не подходит.
TLE уже считает сопротивление до некоторой точки (проверьте, отрицательно ли значение BSTAR, если да, то TLE считает, что маневры были выполнены). Положительный BSTAR уменьшает (среднее) большую полуось с течением времени из-за эффекта сопротивления. J2, J3 и J4 учитываются частично (представьте себе аппроксимацию ряда Тейлора с установить на ноль).
Если у вас солнечно-синхронная орбита, то нужно учитывать как минимум J2, иначе такой орбиты быть не могло. Все другие возмущения необходимы только на основе продолжительности распространения и точности моделирования: как долго выполняется моделирование и насколько оно должно быть точным. 2 недели и низкая точность означают, что выход SGP4 в порядке.
Я считаю, что SGP8 будет учитывать возмущения Солнца и Луны, но не SGP4.
Что касается того, какой пропагатор орбиты вы должны использовать, это зависит от вас. Если вы разрабатываете космическую миссию, которая будет работать на синхронной с Солнцем орбите, то обычно лучше использовать J2. В этих случаях у миссии обычно есть способы удержаться на расчетной орбите, избегая всех возмущений, кроме J2. Следовательно, пропагатор J2 лучше. С другой стороны, если вы распространяете реальный спутник, используя настоящий TLE, то SGP4 будет намного точнее.
Если использовать Julia и SatelliteToolbox.jl , то можно очень легко выбрать пропагатор. Например, для чистого пропагатора J2:
julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:J2}, Orbit(0.0,7130982.0,0.001111,98.405*pi/180,pi/2,0.0,0.0))
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
[5.30372e-7, 7.12306e6, 3.58655e-6]
[-9.98335e5, 2.14179e6, -6.72549e6]
[-5.75909e5, -5.83674e6, -4.06734e6]
[6.65317e5, -5.69201e6, 4.2545e6]
[9.62557e5, 2.37418e6, 6.65228e6]
[-1.10605e5, 7.11845e6, -231186.0]
[-1.02813e6, 1.90664e6, -6.79145e6]
[-4.82921e5, -5.97389e6, -3.87579e6]
[750898.0, -5.53993e6, 4.43709e6]
Это распространяло орбиту в течение 24 часов и сохраняло информацию каждые 3 часа. Для SGP4 вы можете сделать следующее:
julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:sgp4}, Orbit(0.0,7130982.0,0.001111,98.405*pi/180,pi/2,0.0,0.0))
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
[-2159.7, 7.13166e6, -14607.2]
[-1.00096e6, 2.1411e6, -6.73899e6]
[-5.78906e5, -5.83897e6, -4.08451e6]
[6.64614e5, -5.70129e6, 4.24735e6]
[9.6287e5, 2.37768e6, 6.64987e6]
[-1.12629e5, 7.12679e6, -2.45705e5]
[-1.03066e6, 1.90639e6, -6.80469e6]
[-4.86132e5, -5.97626e6, -3.89338e6]
[7.5014e5, -5.54932e6, 4.42998e6]
Если ваша орбита определена в файле sat.tle, вы можете распространять орбиту, используя:
julia> tle = read_tle("sat.tle")
1-element Array{SatelliteToolbox.TLE,1}:
TLE
==========================================================
Name: Test
Satellite number: 6251
International designator: 62025E
Epoch (Year): 6
Epoch (Day): 176.82412014
Element set number: 398
Inclination: 58.05790000 deg
RAAN: 54.04250000 deg
Argument of perigee: 139.15680000 deg
Mean anomaly: 221.18540000 deg
Mean motion (n): 15.56387291 revs/day
Revolution number: 677
B*: 0.000000 1/[er]
1 d
---.--- n: 0.000000 rev/day²
2 dt
1 d²
---.--- n: 0.000000 rev/day³
6 dt²
==========================================================
julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:sgp4}, tle[1])
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
[3.98829e6, 5.49898e6, 928.983]
[4.77232e6, 4.45027e6, -1.90764e6]
[4.99362e6, 2.89039e6, -3.60054e6]
[4.62067e6, 1.00698e6, -4.88731e6]
[3.69211e6, -9.77058e5, -5.62356e6]
[2.31243e6, -2.82934e6, -5.72624e6]
[6.40617e5, -4.33414e6, -5.18251e6]
[-1.1272e6, -5.31664e6, -4.05161e6]
[-2.77972e6, -5.66325e6, -2.45952e6]
Крис