El modelo de perturbaciones simplificadas SGP4 se utiliza para calcular los vectores de estado de los satélites terrestres (posición y velocidad) utilizando datos de efemérides estándar codificados como TLE (elementos de dos líneas). Según Wikipedia :
Las bibliotecas de códigos actuales han fusionado los algoritmos SGP4 y SDP4 en una sola base de código que maneja el rango de períodos orbitales que generalmente se denominan genéricamente como SGP4.
donde SDP4 es el compañero en el espacio profundo del SGP4 original, utilizando solo el modelo de arrastre más simple pero ahora también tiene en cuenta otros efectos perturbadores, incluidas las perturbaciones gravitacionales de la Luna y el Sol (así como los efectos resonantes cerca de 1 y 2 órbitas por día).
Los TLE publicados se calculan específicamente para trabajar con el predictor de SGP adecuado. De acuerdo con la versión original de 1980/1988 del Informe Spacetrack No. 3, Modelos para la propagación de conjuntos de elementos NORAD :
Todos los objetos espaciales están clasificados por NORAD como cercanos a la Tierra (período inferior a 225 minutos) o del espacio profundo (período mayor o igual a 225 minutos). Según el período, los conjuntos de elementos NORAD se generan automáticamente con el modelo cercano a la Tierra o del espacio profundo. Luego, el usuario puede calcular el período del satélite y saber qué modelo de predicción usar.
En SGP4, la inicialización usa el movimiento medio de TLE para establecer un indicador que determina qué método de propagación se usa más adelante en la ejecución. Por ejemplo, algo en la línea de:
if ((2*pi / satrec.no) >= 225.0)
{
satrec.method = 'd';
satrec.isimp = 1;
o
IF((TWOPI/XNODP/XMNPDA) .GE. .15625) IDEEP=1
donde 0.15625 es exactamente 225/(24*60).
PREGUNTA: ¿ Alguien puede explicar cómo SDP4 estima matemáticamente las perturbaciones gravitacionales del Sol y la Luna? ¿Contiene una "mini-efemérides" para las posiciones relativas del sistema Sol, Tierra, Luna en función de la época, o al menos sus períodos promedio, y propaga el movimiento del satélite incluyendo estas fuerzas, o usa alguna perturbación promedio? ¿modelo?
nota: no estoy buscando una respuesta general como "usa la teoría de la perturbación", me gustaría saber más o menos cómo lo hace realmente SGP4.
Solo por ejemplo , en enero el Sol tirará en una dirección, pero en julio tirará en la dirección opuesta. Si la órbita es muy elíptica, ¿importa esto para el cálculo de la perturbación? ¿Importa si el Sol tira en la dirección del periapsis, apoapsis o hacia un lado?
SGP4 también se analiza en el informe de 2006 Revisiting Spacetrack Report #3: Rev 2 .
Encontré Hujsak 1979 : su título es "Una solución restringida de cuatro cuerpos para resonar satélites sin arrastre", pero el pdf vinculado muestra que también es el Informe de Spacetrack # 1. Cuatro cuerpos significa Tierra, Luna, Sol y satélite. Hay mucha integración en marcha: algunas cosas se promedian tres o cuatro veces, durante diferentes períodos con respecto a diferentes masas simultáneamente. Es un texto mecanografiado, no la versión final publicada, por lo que puede ser difícil de leer.
Hoots 1981 , por otro lado, es la versión final publicada en Celestial Mechanics , así que empezaría a leer con esta; haga clic en "imprimir" para ver más de una página a la vez.
Hoots 1980 , a diferencia de los otros enlaces, es de pago (solo la primera página es gratuita). Sin embargo, una vez que finalmente obtuve acceso, descubrí que este artículo en particular dice explícitamente: "Este documento está declarado obra del gobierno de los EE. UU. y, por lo tanto, es de dominio público", por lo que tal vez sea necesario presentar una queja al editor (AIAA). . Una descripción detallada de su contenido ahora está disponible en mi respuesta a ¿ Diferencias entre SGP8 y el estándar SGP4? ¿Se utiliza alguna vez en la práctica?
No he encontrado a Hujsak y Hoots juntos, pero dado que aparece como "Documentación del programa del Centro de cómputo espacial del comando de defensa aeroespacial", no esperaba encontrarlo.
También hay dos tesis de maestría de 1993 en la Escuela Naval de Posgrado que describen la paralelización de la familia de propagadores SGP: Ostrom y Brewer revisan el mismo material que Spacetrack #3, pero con más comentarios explicativos sobre qué ecuación hace qué.
Si desea una respuesta completa sobre cómo lo hace SGP4 (o SDP4), debe leer la fuente original: The Space Track Report #3 . Para conocer la teoría real detrás de esto, debe leer las referencias de Hujsak y Hoots, a las que no pude tener acceso.
Durante la descripción de las rutinas SDP4, dice:
"En este punto, SDP4 llama a la sección de inicialización de DEEP, que calcula todas las cantidades inicializadas necesarias para las perturbaciones del espacio profundo (consulte la Sección Diez).
(...)
Aquí SDP4 llama a la sección de periódicos de DEEP que agrega los periódicos lunares y solares del espacio profundo a los elementos orbitales (ver Sección Diez). A partir de este momento, se supondrá que n, e, I, ω, Ω y M son el movimiento medio, la excentricidad, la inclinación, el argumento del perigeo, la longitud del nodo ascendente y la anomalía media después de que se hayan calculado los períodos lunar-solar. agregado."
La Sección 10, sin embargo, proporciona el código pero no las ecuaciones para las rutinas del espacio profundo. El código Fortran está lleno de constantes y (aparentemente al menos) variables ficticias, que contaminan el código. Pero también hay una implementación bien conocida en Matlab disponible en el sitio web de Celestrak, que encuentro más legible.
Del código de Matlab, puedo inferir que no hay mini-efemérides ni para el sol ni para la luna, ya que no hay ningún cálculo que involucre la fecha juliana o el tiempo universal en ningún lugar. Sin embargo, en los efectos de resonancia de la Tierra, se utiliza el tiempo sideral. Un comentario en dspacereclamos de rutina:
"Este procedimiento proporciona contribuciones del espacio profundo a los elementos medios para perturbar el tercer cuerpo. Estos efectos se han promediado sobre una revolución del Sol y la Luna. Para los efectos de resonancia de la Tierra, los efectos se han promediado sobre ninguna [sic] revoluciones del satélite. ( movimiento medio)".
Al verificar la dsinitfunción, verá que los elementos medios se modifican al agregar su perturbación de tiempo promedio multiplicada por el tiempo transcurrido desde la época TLE, como en:
em = em + dedt * t
Donde la excentricidad media se ve aumentada por el efecto perturbador. El factor dedtdepende de varios cálculos, pero no hay una serie trigonométrica involucrada (como en el pasado, el cálculo de funciones trigonométricas se hacía con parsimonia).
Por lo tanto, puede verificar las referencias para obtener una respuesta más precisa, pero me iré con la conclusión de que agregan perturbaciones por alguna tasa de perturbación promedio (muy bien escalada) en elementos medios, que luego se convierten en posición y velocidad de osculación con habitual métodos.
dedten la ecuación que he mencionado no es realmente una derivada.
Tarlan Mammadzada
UH oh
hermandad