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高精度轨道传播器

版本2.2.1.1(19.5 MB)由 梅萨姆·马胡蒂
卫星摄动运动的精确建模(特殊摄动法)

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更新2021年3月30日

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近地卫星的运动受各种力的影响。其中一种是地球的中心引力,另一种是扰动。这些扰动分为引力和非引力。在这种情况下,运动方程可以写成:
r̉=-(GM/r^3)*r+γp
γ_p是干扰力引起的附加加速度矢量。
γp=r̉U E+r̉U S+r̉U M+r̉U p+r̉U E+r̉U D+r̉U SP+r̉U A+r̉
r̉u E=地球(中心体)内非球形和不均匀质量分布引起的加速度
r̉u S,r̉u M,r̉u P=由其他天体(太阳、月亮和行星)引起的加速度
r̉u e,r̉u o=地球和海洋潮汐引起的加速度
r̉u D=大气阻力引起的加速度
r̉u SP,r̉u A=直接和地球反射太阳辐射压力引起的加速度
r̉u emp=未建模力引起的加速度
在这里,我使用了以下积分器和力模型来模拟卫星的扰动运动:
积分器:带步长控制的变阶Radau IIA积分器
力模型:
-地球重力场(GGM03S模型)
-太阳系行星的引力(行星的位置由JPLDE436计算)
-使用Jacchia Bowman 2008、NRLMSISE-00、MSIS-86、Jacchia 70或改进的Harris Priester大气密度模型(在Accel.m中,您可以取消注释您喜爱的模型)的拖曳效果
-采用几何或圆柱阴影模型的太阳辐射压力
-固体固体潮(IERS公约2010)
-海潮
-广义相对论
-使用IAU 2006分辨率的ECEF2ECI和ECI2ECEF转换
模拟从运行HPOP.m开始。在InitialState.txt中,为您喜爱的卫星设置初始值。在HPOP.M中,可以通过设置如下1个不同的扰动来考虑:
AuxParam.n=70;%中心体引力场的最大度
AuxParam.m=70;%中心体引力场的最小阶
AuxParam.sun=1;%太阳扰动
AuxParam.moon=1;%月球扰动
AuxParam.planets=1;%行星扰动
AuxParam.sRad=1;%太阳辐射压力
AuxParam.drag=1;%大气阻力
AuxParam.SolidEarthTides=1;%固体潮
AuxParam.OceanTides=1;%海潮
AuxParam.Relativity=1;%广义相对论
参考资料:
蒙滕布鲁克,吉尔E。;卫星轨道:模型、方法和应用;斯普林格·维拉格,海德堡;更正第三次印刷(2005年)。
Montenbruck O.,Pfleger T。;个人计算机上的天文学;斯普林格·维拉格,海德堡;第四版(2000年)。
Seeber G.;卫星大地测量学;Walter de Gruyter,柏林,纽约;第二次完全修订和扩展版(2003年)。
瓦拉多D.A;天体动力学和应用基础;麦格劳·希尔,纽约;第三版(2007年)。
NIMA.2000.国防部世界大地测量系统1984.NIMA-TR 8350.2,第三版,修正案1.华盛顿特区:国家图像和测绘局总部。
http://sol.spacenvironment.net/jb2008/
http://ssd.jpl.nasa.gov/?ephemerides
http://celestrak.com/SpaceData/

引用为

梅萨姆·马胡蒂(2021年)。高精度轨道传播器(//www.tatmou.com/matlabcentral/fileexchange/55167-high-precision-orbit-propagator),MATLAB中央文件交换。恢复.

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