بررسی روش‌های تعیین مدار اولیه ماهواره‌ها با داده‌های زاویه‌ای و توسعه روشی مناسب رصد اپتیکی برای ماهواره‌های ارتفاع پایین

Abstract

نیاز به تعیین مدار ماهواره‌ها امری اجتناب‌ناپذیر است، این تعیین مدار با روش‌های سیگنالی، راداری و یا اپتیکی صورت می‌پذیرد که باتوجه‌به امکانات کشور برای این موضوع بر روش‌ اپتیکی و یا به‌عبارت‌دیگر روش‌های صرفاً زاویه‌ای معطوف شدیم. در این مقاله به بررسی انواع روش‌های تعیین مدار زاویه‌ای پرداختیم و در نهایت روش گاوس را مناسب‌تر برای هدف خود پیدا کردیم. روش گاوس رویکردهای مختلفی برای رسیدن به پاسخ دارد؛ گلوگاه این مقاله یافتن و انتخاب یک رویکرد مناسب از روش گاوس به‌عنوان مبنای محاسبات و حذف ساده‌سازی‌های تعیین مدار اولیه بود و برای آن از همگرایی اندازه سرعت نقاط رصد در هر گام حل مسئله استفاده کردیم. در این مقاله با رویکردی جدید که هدف آن حذف تخمین‌هاست، به توسعه تعیین مدار پرداختیم و در نهایت یک روش توسعه‌یافته را بدون هیچ تخمین و خطایی ارائه دادیم. برای بررسی این روش یک شبیه‌سازی در حالت بدون اغتشاش (مسئله دو جسم) انجام دادیم و نتایج بدون خطای آن حکایت از توسعه مناسب رویکرد داشت و برای حالت با اغتشاش کامل و نویز نیز، در مقایسه میان این روش و سایر روش‌های کلاسیک و همچنین مقالات متوجه شدیم که دقت این روش برای تعیین مدار اولیه با رصد اپتیکی نتایجی بهتر و یا در سطح روش‌های نوین تعیین مدار دارد و قابل‌استفاده برای تعیین مدار دقیق است. همچنین برای هر ایستگاه، چند ده حل برای صحت‌سنجی کامل کد با نویز در شرایط واقعی استفاده کردیم تا از صحت عملکرد آن مطمئن شویم.