Orbittyp aus TLE bestimmen

Ich habe mich gefragt, ob und wie man anhand der Werte in einem TLE erkennen kann, ob eine Umlaufbahn LEO, MEO, HEO oder GEO ist. Ich möchte dies irgendwann im Code tun, daher wären alle Formeln oder Schwellenwerte sehr willkommen.

Antworten (3)

Laut Wikipedia ist Feld 8 der TLE-Zeile 2 die „mittlere Bewegung in Umdrehungen pro Tag“; daraus kannst du die Umlaufzeit bestimmen.

Für eine geosynchrone Umlaufbahn sollten Sie mit 1,0 Umdrehungen pro Tag rechnen (tatsächlich liegen sie aufgrund der Komplexität der Definition von „Tag“ in der Regel sehr nahe bei 1,0027 ).

LEO , definiert als < 2000 km Höhe, sollte Perioden zwischen 84 und 127 Minuten haben (dh ~ 11 bis ~ 17 Umdrehungen pro Tag).

MEO , definiert als 2000 km bis geostationär, wären dann 1-11 Umdrehungen pro Tag.

HEO , definiert als höher als geostationär, wäre weniger als 1 Umdrehung pro Tag.

Stark elliptische Umlaufbahnen erschweren dies offensichtlich; Es liegt an Ihnen, wie Sie einen Satelliten mit Perigäum in LEO und Apogäum in MEO klassifizieren möchten. Sie können die SMA aus der Periode ableiten , und die Exzentrizität steht in Zeile 2, Feld 5, wenn Sie das tatsächliche Perigäum und Apogäum wollen.

Sehr schön. Hatte die Felder noch nie aufgebrochen gesehen.
Zumindest in den Bereichen, in denen ich Erfahrung habe, bezieht sich HEO auf Highly Excentric Orbit oder High Excentricity Orbit. Ich glaube nicht, dass ich jemals gesehen habe, dass es sich auf High Earth Orbit bezieht. Diese sind selten - als Sammelbegriff bezeichnen wir sie normalerweise als Super-Sync.

Die TLE gibt die mittlere Bewegung an ( n ) in r e v d a j . Dazu muss umgerechnet werden r a d s was durch Multiplikation erreicht werden kann n TLE-Wert von 2 π 86400 .

Daher direkt ab zu gehen n in TLE zur großen Halbachse a . Wir können die folgende Formel verwenden: a = u 1 / 3 2 n π 86400 2 / 3 .

Von hier aus können Orbitalregime bestimmt werden ( 100 k m < a 2000 k m bedeutet Löwe, 2000 k m < a < 35786 k m ist MEO und GEO ist ~ 35 , 786 k m ).

Es gibt andere Komplexitäten in Bezug auf Exzentrizität, und für GEO sollten Sie Neigungsgrenzen einbeziehen.

Für GEO könnte es intuitiver und genauer sein, direkt auf die mittlere Bewegung (z. B. ~1,0027 U/Tag für die Synchronität zu einem Sterntag) zuzugreifen, anstatt den Eulerschen (und daher ungefähren) Wert für abzuleiten a . Sogar da draußen hat J2 einen 100-ppm-Effekt auf die Periode (Sie können nicht einfach verwenden μ ). Gleichung für die Umlaufzeit um abgeflachte Körper, basierend auf J2?
Auch dein a ist die große Halbachse, aber dann verwenden Sie wieder a für Höhe in Ihren Ungleichungen vergessen Sie nicht die 6378 km! , und Neigung nicht vergessen! Geosynchron ist nicht notwendigerweise geostationär.
Ich würde nicht zustimmen, GEO selektiver zu wählen - es gibt viele GEO-Objekte, die um die GEO-Umlaufbahn oszillieren (alte Satelliten, Trümmer), und diese zählen für mich auch als GEO. D'oh auf die Höhe - vergiss auf keinen Fall die 6378!
Wenn ich es wäre, würde ich zuerst die bestmöglichen Informationen geben und dann die verschiedenen Optionen zur Vereinfachung anbieten. Es ist nur ein Gedanke. Jetzt steht es sowieso zumindest hier in den Kommentaren.

Sie können TLE-Daten für jedes dieser Orbitregime separat herunterladen, indem Sie auf einen Link unter https://www.space-track.org/#recent klicken, nachdem Sie sich registriert und den Bedingungen der Website zugestimmt haben . Die dort verwendeten Definitionen sind:

  • HEO: Exzentrizität > 0,25
  • GEO: 0,99 <= Mittlere Bewegung <= 1,01 und Exzentrizität < 0,01
  • MEO: 600 Minuten <= Zeitraum <= 800 Minuten und Exzentrizität < 0,25
  • LEO: Mittlere Bewegung > 11,25 und Exzentrizität < 0,25

In dieser Verwendung bedeutet HEO definitiv Highly Elliptical Orbit, nicht "High Earth". Beachten Sie auch die ziemlich restriktive Definition von „Medium“ für mittlere Bewegung zwischen 1,8 und 2,4 , sodass es Teile des Parameterraums gibt, die zu keinem dieser Namen passen. Dies ist in der Praxis nicht wirklich ein Problem, da es sehr wenige tatsächliche Objekte gibt, deren Bahnelemente in eine der unbenannten Regionen fallen.