Uproszczone modele perturbacji - Simplified perturbations models

Uproszczone modele zaburzenia to zestaw pięciu modeli matematycznych (SGP SGP4, SDP4, SGP8 i SDP8) wykorzystywanych do obliczania orbit wektorów stanu z satelity i kosmicznych w stosunku do ziemi skoncentrowane inercyjnych układu współrzędnych. Ten zestaw modeli jest często określany zbiorczo jako SGP4 ze względu na częstotliwość używania tego modelu, szczególnie w przypadku zestawów elementów dwuwierszowych produkowanych przez NORAD i NASA .

Modele te przewidują wpływ perturbacji powodowanych przez kształt Ziemi, opór, promieniowanie i efekty grawitacyjne innych ciał, takich jak słońce i księżyc. Uproszczone modele ogólnych zaburzeń (SGP) mają zastosowanie do obiektów bliskich Ziemi o okresie orbitalnym krótszym niż 225 minut. Uproszczone modele zaburzeń głębokiej przestrzeni kosmicznej (SDP) mają zastosowanie do obiektów o okresie orbitalnym dłuższym niż 225 minut, co odpowiada wysokości 5877,5 km przy założeniu orbity kołowej.

Modele SGP4 i SDP4 zostały opublikowane wraz z przykładowym kodem w FORTRAN IV w 1988 r. Z udoskonaleniami w stosunku do oryginalnego modelu, aby obsłużyć większą liczbę obiektów na orbicie od tamtego czasu. SGP8 / SDP8 wprowadził dodatkowe ulepszenia do obsługi rozpadu orbity .

Model SGP4 ma błąd ~ 1 km w epoce i rośnie przy ~ 1–3 km dziennie. Te dane są często aktualizowane w źródłach NASA i NORAD z powodu tego błędu. Oryginalny model SGP został opracowany przez Kozai w 1959 r., Dopracowany przez Hilton & Kuhlman w 1966 r. I był pierwotnie używany przez National Space Surveillance Control Center (a później przez United States Space Surveillance Network ) do śledzenia obiektów na orbicie. Model SDP4 ma błąd wynoszący 10 km w epoce.

Modele głębokiej przestrzeni SDP4 i SDP8 używają tylko równań „uproszczonego przeciągania”. Dokładność nie jest tutaj wielkim problemem, ponieważ obudowy satelitów o dużym oporze nie pozostają w „głębokiej przestrzeni” przez bardzo długi czas, ponieważ orbita szybko staje się niższa i prawie kołowa. SDP4 dodaje również perturbacje grawitacyjne księżycowo-słoneczne do wszystkich orbit oraz terminy rezonansu Ziemi, szczególnie dla 24-godzinnych orbit geostacjonarnych i 12-godzinnych orbit Molniya .

Dodatkowe wersje modelu zostały opracowane i opublikowane do 2010 roku przez Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard w celu wsparcia śledzenia misji SeaWiFS oraz Ośrodka Nawigacji i Informacji Pomocniczej w Laboratorium Napędów Odrzutowych w ramach wsparcia Planetarnego Systemu Danych do celów nawigacyjnych wielu, głównie kosmos, misje. Obecne biblioteki kodów używają algorytmów SGP4 i SDP4 połączonych w jedną bazę kodów w 1990 roku, obsługujących zakres okresów orbitalnych, które są zwykle określane ogólnie jako SGP4.

Bibliografia

Linki zewnętrzne

Kod źródłowy do implementacji algorytmów i interpretacji TLE w niektórych przypadkach: