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两体轨道传播(考虑非球形地球):卫星重力场任务的模拟场景-MATLAB开发

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简介:
本项目利用MATLAB进行两体轨道传播仿真,特别考虑到地球并非完美球体的影响。旨在为卫星重力场测量任务提供精确的模型和算法支持。 模拟了CHAMP、GRACE 和 GOCE的任务场景,并为各种比较提供了独特的易于访问的数据集。该数据集涵盖30天的时间段,包括速度、加速度以及GOCE中指定重力场和参考框架规范的张量分量。对于GPS轨道、CHAMP和GRACE 数据集而言,模拟场景得到了简化。荷兰航天局SRON为GOCE 的张量分量提供了各种误差模型。详细信息在自述文件中给出,并包括有关数学细节的附加材料。 该数据集应用于与卫星承载的重力场任务相关的调查,特别是用于比较全球和/或区域恢复技术、球谐函数(每个参数和度数方差)以及地理块中的重力泛函(中心点和平均块值)。此外,它还适用于在指定区域内通过地理块评估重力泛函。

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  • ):-MATLAB
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    本项目利用MATLAB进行两体轨道传播仿真,特别考虑到地球并非完美球体的影响。旨在为卫星重力场测量任务提供精确的模型和算法支持。 模拟了CHAMP、GRACE 和 GOCE的任务场景,并为各种比较提供了独特的易于访问的数据集。该数据集涵盖30天的时间段,包括速度、加速度以及GOCE中指定重力场和参考框架规范的张量分量。对于GPS轨道、CHAMP和GRACE 数据集而言,模拟场景得到了简化。荷兰航天局SRON为GOCE 的张量分量提供了各种误差模型。详细信息在自述文件中给出,并包括有关数学细节的附加材料。 该数据集应用于与卫星承载的重力场任务相关的调查,特别是用于比较全球和/或区域恢复技术、球谐函数(每个参数和度数方差)以及地理块中的重力泛函(中心点和平均块值)。此外,它还适用于在指定区域内通过地理块评估重力泛函。
  • 学原理
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    《地球卫星轨道力学原理》是一本专注于讲解如何运用力学理论分析和设计地球卫星运行轨道的专业书籍。它深入探讨了影响卫星轨道的各种因素及其计算方法,为航天工程领域的研究者提供重要参考。 本书内容涵盖时间参考系、二体问题的初轨计算、摄动运动方程、奇点问题以及变换理论及其应用等方面,并包括日月摄动分析、中间轨道理论、轨道改进方法,还简要介绍了有摄星历表计算中的数值方法。附录中提供了相关数据和习题。
  • 状态转移矩阵(不):用于计算程度和阶次矩阵-MATLAB
    优质
    本项目提供了一种方法,使用MATLAB生成状态转移矩阵,该矩阵在忽略地球非理想形状的情况下,用于精确计算地球重力场的不同程度和阶次。此工具对于研究地球物理学及航天器轨道设计具有重要意义。 尽管二体问题的状态转移矩阵可以作为实际情况的合理近似,但在某些情况下仍需考虑主要扰动的影响。对于受这些扰动影响的卫星运动分析,在这种情境下可能无法获得解析解,而必须通过数值方法求解一组特殊的微分方程——变分方程。除了能够提供更高的精度外,使用变分方程还具有额外的优势:它不仅适用于状态转移矩阵的计算,还可以用于处理涉及偏导数的强制模型参数问题。
  • Mie 电:三维散射- MATLAB
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    本项目利用MATLAB开发了Mie电场模拟程序,专注于计算和展示三维球体在不同条件下的散射电场特性。 该程序不仅计算米氏散射系数,还同时计算入射电场、散射电场及内部电场,并将这些场表示为一系列对应于等间距phi值的笛卡尔平面或球体形式。此外,此代码会在多个波数和介电常数值上运行模拟。 该程序基于莎拉·帕奇(Sarah Patch)的作品进行开发,由Nick Walter进行了并行版本改写,可以将结果输出到.h5 或 .mat 文件中。 如需联系,请通过电子邮件与 Nick Walter 联系。
  • EGM2008 WGS84 型(2.5X2.5)
    优质
    EGM2008 WGS84地球重力场模型是基于WGS84地理参考框架构建的一种全球高精度重力场模型,空间分辨率为2.5°×2.5°。 高阶地球重力场模型在小端和大端的情况下进行积分设置为0。如果需要动态调整,请联系我。
  • EGM96
    优质
    EGM96地球引力场模型是由美国国防部开发的一种全球大地测量模型,详细描述了地球的重力场特性,广泛应用于导航、航天及地理信息系统等领域。 在GPS计算软件中加载此模型可以用于计算点位的正常高。
  • 同步分析与实现
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    本研究深入探讨了地球同步轨道卫星通信中的关键挑战,并提出了一套详尽的信道模型及其实现方法,为提升卫星通信质量和效率提供了理论依据和技术支持。 为了研究地球同步轨道卫星信道的传播特性,依据星地链路的空间分布情况,探讨了自由空间损耗、电离层闪烁、大气吸收、多径及阴影对通信链路的影响;根据天气状况的不同(分为“好”与“坏”),提出了适用于地球同步轨道卫星信道的Rice模型和Suzuki模型,并利用两状态Markov过程巧妙地将这两种模型结合在一个动态系统中,以反映不同天气条件下的状态转换。最后设计了实现该信道模型的方法。仿真结果显示,所提出的模型与实测数据具有很好的一致性。
  • 高精度器:利用特殊扰动法精确-MATLAB
    优质
    本项目基于MATLAB开发了一种采用特殊扰动法的高精度轨道传播器,能够精细地计算和预测卫星在复杂力学环境下的运动轨迹。 近地卫星的运动受多种力影响,其中一种是地球中心引力的作用力;其余的影响因素称为扰动,并进一步分为重力与非重力两类。 在考虑这些干扰的情况下,描述卫星运动方程可以写作:r̈=-(GM / r^3)* r + γ_p。这里γ_p代表由各种扰动力引起的额外加速度矢量,具体表示为: γ_p = r ̈_E+r ̈_S+r ̈_M+r ̈_P+r ̈_e+r ̈_o+r ̈_D+r ̈_SP+r ̈_A+r ̈_emp 其中: - r ̈_E 表示由于地球内部质量分布不均和非球形造成的加速度; - r ̈_S, r ̈_M, 和r ̈_P 分别表示太阳、月球及其他行星对卫星运动的影响; - r ̈_e 和 r ̈_o 是地球与海洋潮汐效应导致的加速度; - r ̈_D 表示大气阻力产生的影响; - r ̈_SP, 及r ̈_A 分别表示由太阳辐射压力(直接和反射)引起的加速度; - r ̈_emp 则代表由于未被模型考虑的力而造成的额外扰动。 为了模拟卫星在受到这些干扰下的运动情况,我采用了特定的积分器及力模型进行分析。
  • 高程异常型计算
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  • 高程异常型计算
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