Упрощенные модели возмущений
Упрощенные модели возмущений представляют собой набор из пяти математических моделей (SGP, SGP4, SDP4, SGP8 и SDP8), используемых для расчета орбитального состояния спутников векторов и космического мусора относительно околоземной инерциальной системы координат. Этот набор моделей часто называют SGP4 из-за частоты использования этой модели, особенно с наборами двухлинейных элементов, производимых NORAD и NASA .
Эти модели предсказывают эффект возмущений , вызванных формой Земли, сопротивлением, радиацией и гравитационными эффектами других тел, таких как Солнце и Луна. [1] [2] Модели упрощенных общих возмущений (SGP) применяются к околоземным объектам с орбитальным периодом менее 225 минут. Упрощенные модели возмущений глубокого космоса (SDP) применяются к объектам с орбитальным периодом более 225 минут, что соответствует высоте 5877,5 км при условии круговой орбиты. [3]
Модели SGP4 и SDP4 были опубликованы вместе с примером кода на FORTRAN IV в 1988 году с усовершенствованиями по сравнению с исходной моделью для обработки большего количества объектов на орбите с тех пор. SGP8/SDP8 представил дополнительные улучшения для обработки распада на орбите . [3]
Модель SGP4 имеет ошибку ~1 км на эпоху и растет со скоростью ~1–3 км в день. [3] Из-за этой ошибки эти данные часто обновляются в источниках НАСА и НОРАД. Первоначальная модель SGP была разработана Козаем в 1959 году, усовершенствована компанией Hilton & Kuhlman в 1966 году и первоначально использовалась Национальным центром управления космическим наблюдением (а позже Сетью космического наблюдения США ) для отслеживания объектов на орбите. Модель SDP4 имеет ошибку 10 км на эпоху. [1]
В моделях дальнего космоса SDP4 и SDP8 используются только «упрощенные уравнения сопротивления». Точность здесь не вызывает большого беспокойства, поскольку спутники с высоким сопротивлением не остаются в «глубоком космосе» очень долго, поскольку орбита быстро становится ниже и становится почти круговой. SDP4 также добавляет возмущения лунно-солнечной гравитации ко всем орбитам и условия земного резонанса специально для 24-часовой геостационарной и 12-часовой орбиты Молнии . [2]
Дополнительные версии модели были разработаны и опубликованы к 2010 году Центром космических полетов имени Годдарда НАСА для поддержки отслеживания миссии SeaWiFS и Центром навигации и вспомогательной информации в Лаборатории реактивного движения для поддержки системы планетарных данных для навигационных целей многочисленных, в основном глубокий космос, миссии. [1] [4] Текущие библиотеки кода [5] [6] использовать алгоритмы SGP4 и SDP4, объединенные в единую кодовую базу в 1990 году. [7] обработка диапазона орбитальных периодов, которые обычно обозначаются как SGP4. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Миура, Николас Цвип (2009). «СРАВНЕНИЕ И ПОСТРОЕНИЕ УПРОЩЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ОБЩЕГО ВОЗМУЩЕНИЯ» . Калифорнийский политехнический государственный университет, Сан-Луис-Обиспо .
- ^ Jump up to: а б Хутс, Феликс Р.; Рональд Л. Рерих (31 декабря 1988 г.). «Модели распространения наборов элементов NORAD» (PDF) . Отчет Министерства обороны США о космическом пути (3) . Проверено 5 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Валладо, Дэвид А.; Пол Кроуфорд; Ричард Хуйсак; Т. С. Келсо (август 2006 г.). «Возвращение к отчету о космосе № 3» (PDF) . Конференция специалистов по астродинамике . дои : 10.2514/6.2006-6753 . ISBN 978-1-62410-048-2 . Проверено 5 сентября 2023 г.
- ^ «Планетарная система данных» . Управление научной миссии НАСА . Проверено 5 сентября 2023 г.
- ^ Келсо, доктор Т.С. «CelesTrak: Публикации [AIAA 2006-6753]» . www.celestrak.com . Целестрак . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ Грей, Билл (30 марта 2019 г.). «sat_code: Код для модели движения спутника SGP4/SDP4» . Гитхаб . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Валладо, Дэвид А; Кроуфорд, Пол; Хуйсак, Ричард. «Возвращение к отчету о космосе № 3: Ред. 1» (PDF) . Целестрак . АИАА . Проверено 15 апреля 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]Исходный код для реализации алгоритма и интерпретация TLE в некоторых случаях:
- python-sgp4 Реализация модели sgp4 на Python с автоматической загрузкой элементов TLE из базы данных NORAD.
- PHP5 на основе Gpredict
- Java: SDP4 и Predict4Java.
- C++, ФОРТРАН, Паскаль и MATLAB .
- go-satellite GoLang реализация модели SGP4 и вспомогательных утилит.