Propagación de la órbita del satélite heliosíncrono

El TLE ya considera arrastrar hasta algún punto (verifique si BSTAR es negativo, si lo es, entonces el TLE está considerando que se han realizado maniobras). Un BSTAR positivo reduce el semieje mayor (promedio) con el tiempo, un efecto de arrastre. J2, J3 y J4 se consideran parcialmente (piense en la aproximación de la serie de Taylor con$J_2^2$puesto a cero).

Si tiene una órbita sincrónica con el sol, entonces se debe considerar al menos J2, de lo contrario, podría no haber tal órbita. Todas las demás perturbaciones son necesarias solo en función de la duración de la propagación y la fidelidad de la simulación: cuánto tiempo se ejecuta la simulación y qué tan precisa debe ser. 2 semanas y baja precisión significa que la salida SGP4 está bien.

Creo que SGP8 considerará las perturbaciones del sol y la luna, pero no SGP4.

Con respecto a qué propagador de órbita debe usar, depende. Si está diseñando una misión espacial que operará en una órbita heliosincrónica, entonces, por lo general, un J2 es mejor. En esos casos, la misión suele tener formas de mantenerse en la órbita diseñada, evitando todas las perturbaciones excepto J2. Por lo tanto, un propagador J2 es mejor. Por otro lado, si está propagando un satélite real utilizando un TLE real, SGP4 es mucho más preciso.

Si usa Julia y SatelliteToolbox.jl , puede seleccionar fácilmente el propagador. Por ejemplo, para un propagador J2 puro:

julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:J2}, Orbit(0.0,7130982.0,0.001111,98.405*pi/180,pi/2,0.0,0.0))
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
 [5.30372e-7, 7.12306e6, 3.58655e-6]
 [-9.98335e5, 2.14179e6, -6.72549e6]
 [-5.75909e5, -5.83674e6, -4.06734e6]
 [6.65317e5, -5.69201e6, 4.2545e6]
 [9.62557e5, 2.37418e6, 6.65228e6]
 [-1.10605e5, 7.11845e6, -231186.0]
 [-1.02813e6, 1.90664e6, -6.79145e6]
 [-4.82921e5, -5.97389e6, -3.87579e6]
 [750898.0, -5.53993e6, 4.43709e6]

Este propagó la órbita durante 24h y almacenó la información cada 3 horas. Para SGP4, puede hacer lo siguiente:

julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:sgp4}, Orbit(0.0,7130982.0,0.001111,98.405*pi/180,pi/2,0.0,0.0))
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
 [-2159.7, 7.13166e6, -14607.2]
 [-1.00096e6, 2.1411e6, -6.73899e6]
 [-5.78906e5, -5.83897e6, -4.08451e6]
 [6.64614e5, -5.70129e6, 4.24735e6]
 [9.6287e5, 2.37768e6, 6.64987e6]
 [-1.12629e5, 7.12679e6, -2.45705e5]
 [-1.03066e6, 1.90639e6, -6.80469e6]
 [-4.86132e5, -5.97626e6, -3.89338e6]
 [7.5014e5, -5.54932e6, 4.42998e6]

Si su órbita está definida en el archivo sat.tle, entonces puede propagar la órbita usando:

julia> tle = read_tle("sat.tle")
1-element Array{SatelliteToolbox.TLE,1}:
                              TLE
    ==========================================================
                            Name: Test
                Satellite number: 6251
        International designator: 62025E
                    Epoch (Year): 6
                     Epoch (Day): 176.82412014
              Element set number: 398
                     Inclination:  58.05790000 deg
                            RAAN:  54.04250000 deg
             Argument of perigee: 139.15680000 deg
                    Mean anomaly: 221.18540000 deg
                 Mean motion (n):  15.56387291 revs/day
               Revolution number: 677

                              B*: 0.000000 1/[er]

                        1   d
                       ---.--- n: 0.000000 rev/day²
                        2  dt

                        1   d²
                       ---.--- n: 0.000000 rev/day³
                        6  dt²
    ==========================================================

julia> orbp = init_orbit_propagator(Val{:sgp4}, tle[1])
julia> (o,r,v) = propagate!(orbp, collect(0:3:24)*60*60)
julia> r
9-element Array{Array{T,1} where T,1}:
 [3.98829e6, 5.49898e6, 928.983]
 [4.77232e6, 4.45027e6, -1.90764e6]
 [4.99362e6, 2.89039e6, -3.60054e6]
 [4.62067e6, 1.00698e6, -4.88731e6]
 [3.69211e6, -9.77058e5, -5.62356e6]
 [2.31243e6, -2.82934e6, -5.72624e6]
 [6.40617e5, -4.33414e6, -5.18251e6]
 [-1.1272e6, -5.31664e6, -4.05161e6]
 [-2.77972e6, -5.66325e6, -2.45952e6]