Das vereinfachte Störungsmodell SGP4 wird verwendet, um Erdsatelliten-Zustandsvektoren (Position und Geschwindigkeit) unter Verwendung von Standard-Ephemeridendaten zu berechnen, die als TLEs (Two Line Elements) codiert sind. Laut Wikipedia :
Aktuelle Codebibliotheken haben SGP4- und SDP4-Algorithmen zu einer einzigen Codebasis zusammengeführt, die den Bereich der Umlaufzeiten handhabt, die normalerweise allgemein als SGP4 bezeichnet werden.
wobei SDP4 der Deep-Space-Partner des ursprünglichen SGP4 ist, das nur das einfachste Widerstandsmodell verwendet, aber jetzt auch andere Störeffekte berücksichtigt, einschließlich der Gravitationsstörungen des Mondes und der Sonne (sowie Resonanzeffekte in der Nähe von 1 und 2 Umlaufbahnen pro Tag).
Veröffentlichte TLEs werden speziell berechnet, um mit dem entsprechenden SGP-Prädiktor zu arbeiten. Gemäß der Originalversion von 1980/1988 des Spacetrack Report No. 3, Models for Propagation of NORAD Element Sets :
Alle Weltraumobjekte werden von NORAD als erdnah (Zeitraum kleiner als 225 Minuten) oder Weltraumobjekt (Zeitraum größer oder gleich 225 Minuten) klassifiziert. Je nach Zeitraum werden die NORAD-Elementsätze automatisch mit dem erdnahen oder dem Deep-Space-Modell generiert. Der Benutzer kann dann die Satellitenperiode berechnen und weiß, welches Vorhersagemodell zu verwenden ist.
In SGP4 verwendet die Initialisierung die mittlere Bewegung des TLE, um ein Flag zu setzen, das bestimmt, welches Ausbreitungsverfahren später in der Ausführung verwendet wird. Zum Beispiel etwas in der Art von:
if ((2*pi / satrec.no) >= 225.0)
{
satrec.method = 'd';
satrec.isimp = 1;
oder
IF((TWOPI/XNODP/XMNPDA) .GE. .15625) IDEEP=1
wobei 0,15625 genau 225/(24*60) ist.
FRAGE: Kann jemand erklären, wie SDP4 die Gravitationsstörungen von Sonne und Mond mathematisch schätzt? Enthält es eine "Mini-Ephemeride" für die relativen Positionen des Sonnen-, Erde- und Mondsystems als Funktion der Epoche oder zumindest ihrer durchschnittlichen Perioden und propagiert die Bewegung des Satelliten einschließlich dieser Kräfte oder verwendet es eine durchschnittliche Störung? Modell?
Hinweis: Ich suche keine allgemeine Antwort wie "es verwendet die Störungstheorie", ich möchte ungefähr wissen, wie SGP4 es tatsächlich macht.
Nur für ein bestimmtes Beispiel : Im Januar zieht die Sonne in eine Richtung, aber im Juli zieht sie in die entgegengesetzte Richtung. Wenn die Umlaufbahn stark elliptisch ist, spielt dies eine Rolle für die Störungsberechnung? Spielt es eine Rolle, ob die Sonne in Richtung Periapsis, Apoapsis oder zur Seite zieht?
SGP4 wird auch im Bericht 2006 Revisiting Spacetrack Report #3: Rev 2 diskutiert .
Ich habe Hujsak 1979 gefunden - sein Titel lautet "A Restricted Four Body Solution for Resonating Satellites Without Drag", aber das verlinkte PDF zeigt, dass es auch Spacetrack Report #1 ist. Vier Körper bedeutet Erde, Mond, Sonne und Satellit. Es findet eine Menge Integration statt: Einige Dinge werden drei- oder viermal gemittelt, über verschiedene Zeiträume in Bezug auf verschiedene Massen gleichzeitig. Es ist ein Typoskript, nicht die endgültig veröffentlichte Version, daher kann es schwierig sein, es zu lesen.
Hoots 1981 hingegen ist die endgültige Version, die in Celestial Mechanics veröffentlicht wurde , also würde ich damit anfangen zu lesen; Klicken Sie auf "Drucken", um mehr als eine Seite gleichzeitig anzuzeigen.
Hoots 1980 ist im Gegensatz zu den anderen Links kostenpflichtig (nur die erste Seite ist kostenlos). Als ich jedoch schließlich Zugang erhielt, entdeckte ich, dass dieser spezielle Artikel ausdrücklich besagt: „Dieses Papier wurde zum Werk der US-Regierung erklärt und ist daher gemeinfrei“, also ist vielleicht eine Beschwerde beim Herausgeber (AIAA) angebracht . Eine ausführliche Inhaltsbeschreibung findet sich nun in meiner Antwort auf Unterschiede zwischen SGP8 und dem Standard-SGP4? Wird es jemals in der Praxis verwendet?
Hujsak und Hoots zusammen habe ich nicht gefunden, aber da es als "Aerospace Defense Command Space Computational Center Program Documentation" aufgeführt ist, hatte ich das nicht erwartet.
Es gibt auch zwei Masterarbeiten von 1993 an der Naval Postgraduate School, die die Parallelisierung der SGP-Familie von Propagatoren beschreiben: Ostrom und Brewer greifen beide dasselbe Material wie Spacetrack #3 auf, aber mit erklärenderen Kommentaren dazu, welche Gleichung was tut.
Wenn Sie eine vollständige Antwort darauf wünschen, wie SGP4 (oder SDP4) es tut, sollten Sie die Originalquelle lesen: The Space Track Report #3 . Für die eigentliche Theorie dahinter sollten Sie die Referenzen von Hujsak und Hoots lesen, auf die ich keinen Zugriff haben konnte.
Während der Beschreibung der SDP4-Routinen heißt es:
„An diesem Punkt ruft SDP4 den Initialisierungsabschnitt von DEEP auf, der alle initialisierten Größen berechnet, die für die Weltraumstörungen benötigt werden (siehe Abschnitt Zehn).
(...)
Hier ruft SDP4 den Periodics-Abschnitt von DEEP auf, der die Mond- und Sonnenperiodics des Weltraums zu den orbitalen Elementen hinzufügt (siehe Abschnitt Zehn). Von diesem Punkt an wird angenommen, dass n, e, I, ω, Ω und M die mittlere Bewegung, Exzentrizität, Neigung, Argument des Perigäums, Länge des aufsteigenden Knotens und mittlere Anomalie sind, nachdem Mond-Sonnen-Perioden aufgetreten sind hinzugefügt."
Abschnitt 10 liefert jedoch den Code, aber keine Gleichungen für die Deep-Space-Routinen. Der Fortran-Code ist voller Konstanten und (scheinbar zumindest) Dummy-Variablen, die den Code verschmutzen. Aber es gibt auch eine bekannte Implementierung in Matlab auf der Website von Celestrak, die ich besser lesbar finde.
Aus dem Matlab-Code kann ich schließen , dass es weder für die Sonne noch für den Mond Mini-Ephemeriden gibt, da nirgendwo eine Berechnung mit dem Julianischen Datum oder der Weltzeit stattfindet. Bei Erdresonanzeffekten wird jedoch die Sternzeit verwendet. Ein Kommentar in dspaceRoutineansprüchen:
„Dieses Verfahren liefert Deep-Space-Beiträge zu mittleren Elementen für störende dritte Körper. Diese Effekte wurden über eine Umdrehung von Sonne und Mond gemittelt. Für Erdresonanzeffekte wurden die Effekte über keine [sic] Umdrehungen des Satelliten gemittelt. ( Mittlere Bewegung)."
Wenn Sie die dsinitFunktion überprüfen, werden Sie sehen, dass die mittleren Elemente modifiziert werden, indem ihre durchschnittliche Zeitstörung multipliziert mit der verstrichenen Zeit seit der TLE-Epoche addiert wird, wie in:
em = em + dedt * t
Wo die mittlere Exzentrizität durch die Störwirkung verstärkt wird. Der Faktor dedthängt von mehreren Berechnungen ab, aber es sind keine trigonometrischen Reihen beteiligt (wie in der Vergangenheit wurde die Berechnung trigonometrischer Funktionen mit Sparsamkeit durchgeführt).
Sie könnten also die Referenzen auf eine genauere Antwort überprüfen, aber ich gehe mit der Schlussfolgerung, dass sie Störungen durch eine (sehr gut skalierte) durchschnittliche Störrate auf mittleren Elementen hinzufügen, die anschließend wie gewohnt in oskulierende Position und Geschwindigkeit umgewandelt werden Methoden.
dedtist das in der Gleichung, die ich erwähnt habe, nicht wirklich eine Ableitung.
Tarlan Mamadzada
äh
Bruststimme