Wie berechnet man den Phasenwinkel eines Satelliten?

Ich mache ein Programm zur Vorhersage von Satellitendurchgängen. Ich versuche herauszufinden, ob der Satellit von der Sonne beleuchtet wird und nicht im Schatten der Erde. Ich muss seinen Phasenwinkel kennen: den Winkel zwischen dem Beobachter auf der Erde, dem Satelliten und der Sonne.

Bitte erklären Sie es möglichst in einfachen Worten.

(Vom Rezensenten eingefügt, Erweiterung der Frage, ursprünglich als Antwort gepostet)

Ich habe TLE-Daten für den Satelliten (enthält Rektaszension). Daraus habe ich ECI-Position, Azimut, Elevation, Höhe erhalten. Für Beobachter habe ich Breite und Länge und für die Sonne: Elevation und Azimut.

Was haben Sie an verfügbaren Daten? Die Rektaszension und Deklination des Satelliten?
Wenn Sie CSPICE verwenden, kann naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/toolkit_docs/C/cspice/phaseq_c.html hilfreich sein – wenn nicht, können Sie versuchen, sich die Quelle anzusehen.

Antworten (2)

Zeichnen Sie das Dreieck Sonne-Erde-Satellit, wir finden zuerst den Winkel Sonne-Erde-Sat.

Der Winkel zwischen der Sonne, dem Beobachter und dem Satelliten ist der Winkelabstand zwischen der Sonne und dem Satelliten auf der Sphäre des Beobachters. So könnten Sie das berechnen:

  1. Sie haben horizontale Koordinaten für beide Körper, daher wäre der einfachste Weg, von dort aus auf das sphärische Dreieck Zenit-Sonne-Sat zu schauen, der Winkel im Zenit ist die Differenz zwischen den Azimuten und den Längen Zenit-Sonne und Zenit-Sat wird sein 90 ∘ − H S u N Und 90 ∘ − H S A T , bzw.

  2. Wenn man nun die Kosinusformel für sphärische Dreiecke verwendet, kann man die folgende Formel erhalten:

cos − 1 ⁡ ( Sünde ⁡ ( H S u N ) Sünde ⁡ ( H S A T ) + cos ⁡ ( H S u N ) cos ⁡ ( H S A T ) cos ⁡ ( A S u N − A S A T ) ) .

  1. Verwenden Sie nun den Sinussatz, um den Winkel E-Sonne-Sat zu finden (der Sinus dieses Winkels dividiert durch den Sinus des von uns berechneten Winkels ist gleich dem Verhältnis der Entfernungen von der Erde zum Satelliten und vom Satelliten zum Sonne), und um den dritten Winkel zu finden, subtrahieren Sie die beiden von 180 ∘ .

Hinweis: Wenn Sie die Entfernung von der Sonne zum Satelliten nicht kennen, bin ich sicher, dass Sie die Entfernung von der Erde zur Sonne verwenden können, da der Fehler wahrscheinlich vernachlässigbar ist.

Bei den meisten Satelliten beträgt Erde-Sonne-Sat 1 Bogenminute oder weniger und kann vernachlässigt werden.
Sie können sinx = x schätzen, aber ich würde nicht sagen, dass Sie es völlig ignorieren können, das würde das Bild insgesamt ändern ...
Unter der Annahme, dass Erde-Sonne-Sat = 0 ist, wird Sonne-Sat-Erde eine Bogenminute Fehler hinzugefügt. Ob Sie sich die zusätzliche Mühe machen, hängt von der Präzision ab, die Sie benötigen.
Du magst Recht haben, es war einfach viel bequemer für mich, es so zu erklären, mit all den zusätzlichen Problemen :-)
Ich habe die Formatierung Ihres Beitrags angepasst. Können Sie sich vergewissern, dass dies Ihren Absichten entspricht? Danke!
Das scheint großartig!

Solange Sie die erforderlichen Ephemeriden haben, von denen ich annehme, dass Sie sie angesichts des vorliegenden Problems haben, reicht es nicht aus, das Skalarprodukt zwischen den Vektoren Satellit-zu-Sonne und Satellit-zu-Beobachter zu berechnen und dadurch die zu erhalten arccos des Phasenwinkels &agr; Das wäre aus meiner Sicht der direkteste Weg.

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