Propagación en órbita terrestre baja en GMAT

Estoy propagando una órbita terrestre baja usando GMAT.

Estoy tratando de hacer que la propagación sea realista, considerando los armónicos zonales, el Sol, la Luna, Júpiter, las perturbaciones de Venus, las fuerzas de marea y la radiación solar.

Lo que necesito exactamente es calcular el cambio en el argumento del perigeo en 6 meses.

¿Cuál es la configuración del modelo de fuerza más realista para este propósito?

Mi configuración ahora es la siguiente:ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Tiene en cuenta los armónicos zonales?

Respuestas (1)

La noción de "lo más realista" es bastante discutible. De hecho, si desea lo más realista, debe incluir un modelo 3D preciso de su nave espacial que incluya el albedo de cada superficie infinitesimal de la nave espacial, tenga en cuenta el sombreado de algunas partes de la nave espacial con respecto a otras ( lo que afectará a la reflectividad y por tanto a la presión de la radiación solar), sino que también incluirá los armónicos esféricos de todos los planetas, incluirá a todos los planetas, incluirá a los cometas y asteroides, etc., etc.

Sin embargo, para responder a su pregunta sobre el estudio del argumento de los cambios en el periapsis durante seis meses, le recomendaría que solo tenga en cuenta los armónicos esféricos, ya que estos tendrán el mayor efecto. Más específicamente, probablemente le resulte interesante propagar una nave espacial con diferentes órdenes de armónicos. Por lo tanto, lo animo a propagar la nave espacial con solo dos dinámicas de cuerpo (es decir, apague los armónicos, SRP, arrastre y todos los demás cuerpos), y compare la deriva en AoP con una propagación que tenga en cuenta los armónicos de la Tierra de grado 2 y orden 0 (comúnmente conocido como el efecto J2), y con grado 4 y orden 0. Luego, aumente la fidelidad del modelo cambiando a un campo de gravedad de 21 por 21.

Espero que esto ayude.

Chris, me refiero a 'realista' por medio de las capacidades de GMAT. Mostré mi configuración en GMAT. ¿Sugerirías cambiar algo? Por ejemplo, el grado de gravedad y el orden es 10, ¿está bien?
¿Y si hago el grado de gravedad y pido 70?
@Leeloo si desea lo más realista según las capacidades de GMAT, entonces sí, debe usar un grado de 70 por 70 y debe cambiar a JGM3 en lugar de JGM2. Sin embargo, lo que creo que debería interesarle es ver cómo la fidelidad del modelo de gravedad afecta la deriva en AoP para que pueda comparar la deriva en diferentes niveles de fidelidad. Cuanto mayor sea la fidelidad, más largo/difícil será el cálculo, por lo que saber cómo se desvía el AoP en función de la fidelidad le permite realizar una iteración rápida con poca pérdida de fidelidad.
¡Gracias! Compararé diferentes niveles de fidelidad. ¿Qué pasa con la configuración de mareas y el archivo de mareas?
Por lo general, no tiene que preocuparse por la configuración de las mareas a menos que esté haciendo geodesia. Lo mismo con el modelo de niebla. Sin embargo, si debe activar uno de los modelos de arrastre para una mayor fidelidad si está en LEO. Notará que el efecto de arrastre no es una deriva secular, ya que frena continuamente el vehículo.
¿Por qué mencionaste el campo de gravedad 21 a 21? ¿No de 10 a 10 o de 30 a 30? ¿Hay algo especial?
No, no hay nada especial en 21 por 21. Es el tipo de campo de gravedad que es lo suficientemente bueno para planificar operaciones de naves espaciales con alta fidelidad.
¿Por qué es lo suficientemente bueno? necesito entender la logica por favor
Con un campo de 21 por 21, tienes una muy buena representación de la gravedad de la Tierra. Si cambia a 70 por 70, o usa EGM2008 y un campo de orden 2192, tendrá una mayor fidelidad, pero la simulación tardará horas en ejecutarse, pero la diferencia en la propagación después de 100 días puede ser de unos pocos cientos de metros en comparación con a 21 por 21. Cuando ejecutamos simulaciones, generalmente hacemos análisis de Monte Carlo, con miles de ejecuciones y análisis de valores atípicos. Preferimos poder analizar los resultados después de solo dos o tres días de simulación en lugar de esperar una semana si los resultados serán muy similares.
¡Gracias! Lo siento, pero ¿por qué exactamente 21? ¿Por qué no 20 por 20?
20 por 20 también funcionaría. Solo obtienes una fidelidad ligeramente más baja, eso es todo. Pero podría ser suficiente en muchos casos. Por ejemplo, cuando queremos hacer un estudio rápido, a menudo solo usamos un 8 por 8, que tiene una fidelidad decente, pero es significativamente más rápido.
Chris, si elijo el grado 3 y el orden 0, ¿el GMAT consideraría solo J2 y J3, o también J21 y J22?
@Leeloo GMAT considerará J2 y J3. Sin embargo, si no recuerdo mal, J3 es nulo para la Tierra. También tenga en cuenta que J2 significa grado 2 orden 0 y J3 grado 3 y orden 0. Pero ambos tienen más de orden cero disponible, por lo que puede hacer grado 3 orden 3, por ejemplo.
Chris, ¿por qué GMAT usa su propia fecha juliana modificada (que difiere de la común)?
@Leeloo No sé por qué, pero también hemos notado ese problema. También está fuera de un número fijo, como 30.000 días o algo así.
Chris, ¿dónde encontrar los coeficientes JGM-3 normalizados? En el archivo conf GMAT probablemente no estén normalizados.
@Leeloo, ¿estás seguro de que no están normalizados? Lo había mirado hace unos meses y si mal no recuerdo están normalizados (y así probé mi implementación). Por cierto, probablemente quieras usar los datos de Tide Free de EGM2008 para un mejor cálculo de armónicos. Buscar en Google debería llevarte directamente al archivo.
Chris, uso coeficientes de aquí csr.utexas.edu/publications/statod/TabD.3.new.txt , y son diferentes de JGM3.conf de GMAT. Sobre el EGM2008: Encontré el archivo, pero hay 4 coeficientes (no el par C y S), y estoy pensando en cómo usarlos.
Chris, mire el valor de C20 en csr.utexas.edu/publications/statod/TabD.3.new.txt , que es -0.10826360229840D-02. Pero en JGM.cof de GMAT es -4.84165374886470e-04
@Leeloo, con respecto a los cuatro coeficientes en el EGM2008, es porque tiene los valores C y S y luego la incertidumbre en cada uno.
@Leeloo en cuanto a los coeficientes JGM3, no sé dónde los encontró UT Texas, pero los coeficientes EGM2008 son similares a los GMAT R2018a disponibles en el archivo relativo data/gravity/earth/JGM3.cof.
Propagación en órbita terrestre baja en GMAT
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