تعيين مشخصات مداري براي ماهواره‌هايي با رد زميني تكراري

Determining orbital element on Earth Observation Repeat-Ground-Track orbit

براي برخي ماهواره‌هاي رصدزمين، مدار ايده‌آل مداري است كه رد زميني تكرار شود تا اين امكان را به وجود آورد كه منطقه خاصي از زمين به‌طور دوره‌اي تحت نظر يا سنجش قرار گيرد. اين مقاله، روشي سريع براي تعيين پارامترهاي مداري ماهواره‌هايي با چنين مأموريتي است. اين روش نيم قطر اصلي مدار را با توجه به زاوية ميل مدار و همچنين دورة چرخش مدار به‌دست مي‌آورد. سپس تغيرات نيم قطر اصلي را براساس خروج از مركز مدار محاسبه مي‌كند . همچنين روش ديگري نيز پيشنهاد مي‌گردد كه اصلاح شده و بهبود يافته روش پيشين به‌حساب مي‌آيد. از مزاياي روش ارائه شده‌ مي‌توان به عملكرد سريع و سهولت در محاسبات اشاره كرد. در پايان نيز، به‌منظور تصديق و اطمينان از نحوة عملكرد برنامه از نرم‌افزار satellite tool kit كمك گرفته شده و نتايج مقايسه خواهد شد.

This paper presents a new methodology for a quick and efficient numerical determination of the condition for repeat ground tracks to be employed in an orbital optimization design methodology. This methodology employs the simplicity and reliability of the epicyclical motion condition for a repeat ground track to find a semimajor axis for a given repetition cycle and inclination. Then the semimajor axis is re fined for application to any elliptical motion. This methodology was discovered by comparing two recent methods in addition to a new proposed method offered in this paper investigating both nonlinear algebraic and polynomial formulations of the governing repeat-ground-track condition relationship. A lesser known simplified method is used for preliminary solution refinement. The advantages and disadvantages of each approach are weighed with each method ’s reliability, performance, and computational ease based on a case study. From these criteria, one method is recommended for use in repeat-ground-track orbit design optimization methodology.