CC BY
37Решетневскуе чтения. 2018
УДК 629.7.086:629.783:525:621.396.946
ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЛЛИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ]ЧОКАБ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ «ГОНЕЦ-М» НА НИЗКОЙ КРУГОВОЙ ОРБИТЕ
И. К. Коловский*, В. Н. Подолякин, Д. Н. Шмаков
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: kolovigor@mail.ru
Говорится о возможности применения баллистических данных NORAD в формате TLE для космических аппаратов на низкой круговой орбите. Приводится анализ использования данных NORAD для оценки коррекции орбитального положения космических аппаратов «Гонец-М».
Ключевые слова: баллистика, низкая круговая орбита, космический аппарат, TLE, NORAD, обработка данных.
ASSESSMENT OF THE USE OF THE BALLISTIC DATABASES NORAD FOR SATELLITE "GONETS-M" INTO A LOW CIRCULAR ORBIT
I. K. Kolovsky*, V. N. Podolyakin, D. N. Shmakov
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: kolovigor@mail.ru
This article states, possibility of applying ballistic databases NORAD in the TLE format for low circular orbit satellites. Also provided an analysis of the use of the ballistic data NORAD to determine correction the orbital parameters of the satellite "Gonets-M".
Keywords: ballistics, low circular orbit, spacecraft, TLE, NORAD, information processing.
Для решения задачи расчета положения спутников в определенный момент времени в последние годы все чаще используют баллистические данные, формируемые службой NORAD (США) и представляемые в формате TLE (Two-Line Element Set Format) для большинства космических аппаратов. Популярность этого подхода определяется доступностью по сети Интернет этих данных [1].
В первом приближении для оценки параметров орбиты КА на низкой круговой орбите можно использовать данные в формате TLE без дополнительной обработки.
Данные в формате TLE содержат следующие основные шесть параметров движения КА: п - средняя аномалия; ю - аргумент перигея; i - наклонение плоскости орбиты; e - эксцентриситет; Q - долгота восходящего узла; n - среднее движение. Эти шесть параметров движения КА в определенный момент времени полностью определяют положение КА в пространстве [2].
Из данных NORAD рассмотрим параметр n -среднее движение. Этот параметр n можно использовать для вычисления периода обращения КА [3]. В процессе штатной эксплуатации КА «Гонец-М» основной целью проведения коррекции элементов орбиты КА является изменение периода обращения КА «Гонец-М».
Поэтому после проведения коррекции орбиты КА, пока измерения текущих навигационных параметров (ИТНП) еще не получены, по значению п из NORAD можно оценить результаты коррекции орбиты КА «Гонец-М». Следует отметить, что новые данные NORAD после проведения коррекции орбиты КА появляются уже в течение суток после окончания коррекции, что позволяет провести оперативную оценку результатов коррекции орбиты.
Известно, что от времени оборота КА вокруг Земли зависит число витков в сутки. Поэтому возьмем параметр орбиты п, который приводится в двухстрочных элементах ТЬБ, и получим Тоск - оскулирующий период обращения КА «Гонец-М», используя выражение
Тоск = 86 400 с/п.
В качестве исследования возьмем данные NORAD [4] и ИТНП (Тдр - драконический период обращения, полученный по измерениям) спутниковой системы «Гонец-М» КА № 40553, 40552, 40554 на низкой круговой орбите с высотой 1500 км (см. таблицу).
В таблице показано, что полученные значения изменения оскулирующего периода обращения по данным NORAD до и после коррекции орбиты КА «Го-нец-М» хорошо согласуются с изменением периода обращения по результатам ИТНП. Поэтому по данным NORAD можно делать выводы о том, как была реализована коррекция орбиты КА «Гонец-М».
Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
Сравнение Тдр и Госк КА «Гонец-М»
КА № 40553
Дата ИТНП NORAD
измерений T 1 др n Т 1 оск
До коррекции орбиты 01.08.2017 6 954,898 с 12,428 964 6 951,484 с
После коррекции орбиты 07.08.2017 6 955,055 с 12,428 725 6 951,638 с
А 0,157 с 0,154 с
КА № 40552
Дата ИТНП NORAD
измерений T 1 др n Т оск
До коррекции орбиты 12.06.2017 6 954,860 с 12,429 011 6 951,478 с
После коррекции орбиты 18.06.2017 6 955,058 с 12,428 666 6 951,671 с
А 0,198 с 0,193 с
КА № 40554
Дата ИТНП NORAD
измерений T 1 др n Т оск
До коррекции орбиты 21.01.2018 6 954,925 с 12,428 945 6 951,515 с
После коррекции орбиты 28.01.2018 6 955,053 с 12,428 737 6 951,632 с
А 0,128 с 0,117 с
Таким образом, баллистические данные службы МОЯЛО в формате ТЬБ можно использовать, в частности, для оценки проведения коррекции низкой круговой орбиты КА «Гонец-М». А для более точного вычисления положения КА на орбите по данным МОЯЛО следует разрабатывать специальную методику и программу, которая позволит корректно обрабатывать и использовать данные МОЯЛО в формате ТЬБ для моделирования движения КА.
Библиографические ссылки
1. Романов А. А., Романов А. А., Трусов С. В., Ур-личич Ю. М. Спутниковая радиотомография ионосферы. М. : Физматлит, 2013. 296 с.
2. Барабошкин О. И., Трусов С. В., Романов А. А. Определение баллистических параметров в формате ТЬБ в системе радиотомографии ионосферы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9, № 3. С. 151-155.
3. Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
4. Электронная база данных командования воздушно-космической обороны Северной Америки
(NORAD) [Электронный ресурс]. URL: https:// www.space-track.org (дата обращения: 23.07.2018).
References
1. Romanov A. A., Romanov A. A., Trusov S. V., Urlichich Yu. M. Sputnikovaya radiotomografiya ionos-fery [Satellite ionosphere radiotomography]. Moscow : Fizmatlit Publ., 2013. 296 p.
2. Baraboshkin O. I., Trusov S. V., Romanov A. A. Determination of TLE format ballistic parameters in the system of ionosphere tomography. Sovr. Probl. DZZ Kosm. [Current problems in remote sensing of the Earth from space]. 2012. Vol. 9, No. 3. P. 151-155 (in Russ.)
3. Chebotarev V. E., Kosenko V. E. Osnovy proekti-rovniya kosmicheskikh apparatov informatsionnogo obe-specheniya : ucheb. posobie [Fundamentals of the satellite information development: training manual]. Krasnoyarsk : SibSAU Publ. 2011. 488 p (in Russ.).
4. The electronic database of North American Aerospace Defense Command (NORAD). Available at: https://www.space-track.org (accessed: 19.06.2017).
© Коловский И. К., Подолякин В. Н., Шмаков Д. Н., 2018
