Satellite轨道模型构建与摄动分析(Matlab应用)

简介：
本课程通过Matlab软件教授如何建立和模拟卫星轨道模型，并进行精确的摄动分析，以优化航天器运行轨迹。 卫星轨道建模及摄动运动分析通常采用特殊摄动方法来进行。这种方法涉及创建数学模型来模拟一个物体在引力作用下绕另一个质量体运行的轨迹，并考虑其他力的影响，如第三天体的引力、空气阻力、太阳辐射压力或推进系统推力等二次效应。 由于需要精确建模轨道受到的小扰动，直接计算整个轨道可能会超出机器精度范围。因此，通常采用特殊摄动方法来提高模型精度。在时间和空间上进行传播时，这些模型首先将轨道近似为开普勒轨道，并随后添加各种干扰因素的影响以更准确地描述实际运动。 这种方法特别适用于处理天体力学中的复杂问题，因为它可以应用于任何大小的扰动力情况。例如，喷气推进实验室开发的行星星历表就是基于这种特殊摄动方法的高度精确模型。 在进行卫星扰动运动模拟时，我采用了如下工具和模型： - 积分器：采用带步长控制功能的变阶Radau IIA积分器。 - 力学模型：包括地球重力场（使用GGM03S模型）、太阳系内行星引力作用（基于JPL DE440数据计算位置），以及大气阻力、太阳辐射压力和固体地球潮汐效应等。其中，大气密度通过NRLMSISE00模型来估算，而太阳辐射压力则采用圆柱形简化模型处理。