단순화된 섭동 모델

Simplified perturbations models

단순화된 섭동 모델은 지구 중심 관성 좌표계에 상대적인 위성과 우주 파편의 궤도 상태 벡터를 계산하는 데 사용되는 5가지 수학 모델(SGP, SGP4, SDP4, SGP8, SDP8)의 집합이다. 이 모델 세트는 NORAD와 NASA에 의해 생산된 2선 요소 세트에 특히 그 모델의 사용 빈도 때문에 흔히 SGP4라고 통칭된다.

이 모델들은 태양과 달과 같은 다른 신체로부터 지구의 모양, 끌림, 방사선, 중력 효과에 의해 야기되는 섭동의 영향을 예측한다.[1][2] 단순화된 일반 섭동(SGP) 모델은 궤도 주기가 225분 미만인 가까운 지구 물체에 적용된다. 단순화된 심우주 섭동(SDP) 모델은 궤도 주기가 225분 이상인 물체에 적용되며, 이는 원형 궤도를 가정했을 때 고도 5,877.5 km에 해당한다.[3]

SGP4와 SDP4 모델은 1988년 FORTRAN IV에서 샘플 코드와 함께 출판되었고, 이후 궤도상에서 더 많은 수의 물체를 처리할 수 있도록 원래 모델에 대한 정밀한 개선이 이루어졌다. SGP8/SDP8은 궤도 붕괴를 처리하기 위한 추가적인 개선사항을 도입했다.[3]

SGP4 모델은 에폭에서 약 1km의 오차를 가지며 하루에 약 1~3km의 오차를 가진다.[3] 이 데이터는 이 오류로 인해 NASA와 NORAD 소스에서 자주 업데이트된다. 원래의 SGP 모델은 1959년 코자이(Kozai)에 의해 개발되었고, 1966년 힐튼(Hilton) & Kuhlman(Kuhlman)에 의해 개량되었으며, 원래 국립우주감시센터(이후 미국우주감시네트워크)가 궤도상의 물체를 추적하기 위해 사용하였다. SDP4 모델은 에폭시 10km의 오차를 가진다.[1]

딥 스페이스 모델 SDP4와 SDP8은 '간단한 드래그' 방정식만 사용한다. 높은 항력 위성 케이스는 궤도가 빠르게 낮아지고 원형에 가까워지는 한 "깊은 공간"에 오래 머물지 않기 때문에 정확성은 여기서 큰 관심사가 아니다. 또한 SDP4는 모든 궤도에 달-태양 중력 섭동을 추가하며, 지구 공명 항은 특히 24시간 정지 및 12시간 몰니야 궤도를 나타낸다.[2]

이 모델을 추가 개정 및 2010년까지 나사 고다드 우주 비행 센터가 발간한 시윕스 임무의 추적 및 탐색과 보조 지상 설비 정보 시설 제트 추진 연구소에서 행성 정보 시스템의 수많은 주로 깊은 우주, 임무의 항해 목적의 지지도의 지원에서 개발되었다.[1][4] 현재 코드 라이브러리는[5][6] 일반적으로 SGP4라고 하는 궤도 주기의 범위를 다루는[7] 1990년에 단일 코드베이스로 병합된 SGP4와 SDP4 알고리즘을 사용한다.[7]

참조

  1. ^ a b c Miura, Nicholas Zwiep (2009). "COMPARISON AND DESIGN OF SIMPLIFIED GENERAL PERTURBATION MODELS". California Polytechnic State University, San Luis Obispo.
  2. ^ a b Hoots, Felix R.; Ronald L. Roehrich (31 December 1988). "Models for Propagation of NORAD Element Sets" (PDF). United States Department of Defense Spacetrack Report (3). Retrieved 16 June 2010.
  3. ^ a b c Vallado, David A.; Paul Crawford; Richard Hujsak; T. S. Kelso (August 2006). "Revisiting Spacetrack Report #3" (PDF). Astrodynamics Specialist Conference. doi:10.2514/6.2006-6753. ISBN 978-1-62410-048-2. Retrieved 29 April 2017.
  4. ^ "Planetary Data System". NASA Science Mission Directorate. Retrieved 16 June 2010.
  5. ^ Kelso, Dr. T. S. "CelesTrak: Publications [AIAA 2006-6753]". www.celestrak.com. Celestrak. Retrieved 15 April 2019.
  6. ^ Gray, Bill (30 March 2019). "sat_code: Code for the SGP4/SDP4 satellite motion model". Github. Retrieved 15 April 2019.
  7. ^ a b Vallado, David A; Crawford, Paul; Hujsak, Richard. "Revisiting Spacetrack Report #3: Rev 1" (PDF). Celestrak. AIAA. Retrieved 15 April 2019.

외부 링크

알고리즘 구현을 위한 소스 코드 및 TLE 해석(일부 경우):