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Package org.orekit.propagation

传播

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Package org.orekit.propagation Description

传播

此包提供了使用不同方法传播轨道状态的工具。

传播是对初始状态演变的预测。OREKIT中的初始状态和传播状态由SpacecraftState表示,这是一个简单的容器,包含特定日期所需的所有信息:质量、运动学姿态日期参考系。该状态提供基本的插值功能,允许将其轻微移动到接近日期。对于更准确和更远的日期,有几个全功能的传播器可用于传播状态。

开普勒传播

KeplerianPropagator实现了Propagator接口,确保一旦实例化并初始化了初始状态,我们就可以在任何时间获得传播的SpacecraftState。这种外推对于简单的EquinoctialOrbit表示不是问题:只有平均近点角值会改变。

埃克斯坦-赫克勒传播

这个解析模型适用于近似圆形轨道且倾角既非赤道也非临界的情况。它考虑了J2到J6势系数校正器,并使用平均参数计算新位置。与开普勒传播器一样,它实现了Propagator接口。

TLE传播

这个解析模型允许使用SGP4或SDP4模型传播{org.orekit.propagation.analytical.tle.TLE}数据。初始化非常简单,只需要初始TLE。与其他解析传播器一样,它实现了Propagator接口。

GNSS传播

这些解析模型允许传播诸如GNSS星历这样的导航消息,这些消息可通过SEMYUMA文件获得。每个GNSS星座都有自己的传播模型,可在org.orekit.propagation.analytical.gnss包中找到。

数值传播

这是OREKIT项目中最重要的部分。基于Hipparchus积分器,NumericalPropagator类实现了空间力学和数学解之间的接口。虽然乍一看它的使用似乎困难,但实际上相当清晰和直观。

要积分的数学问题是一个6维时间导数方程系统。前六个方程由高斯方程给出(以EquinoctialOrbit表示)。这个一阶系统由TimeDerivativesEquations类计算。它将由传播器实例化,然后在每一步(固定的t值)由所有需要的force models修改,它们将添加其贡献,即扰动加速度。

Hipparchus提供的integrators需要t0时刻的状态矢量,t0时刻的状态矢量的第一时间导数,然后计算下一步的状态矢量,并要求下一个第一时间导数,依此类推,直到达到最终要求的日期。

半解析传播

OREKIT中的半解析传播基于Draper半解析卫星理论(DSST),适用于所有轨道类型。DSST将椭圆轨道元素的计算分为两部分:平均轨道元素和短周期项。这两个模型都是通过平均方法在赤道轨道元素中开发的。平均轨道元素是通过数值计算的,而短周期运动是使用分析和数值技术的组合计算的。

Author:
Luc Maisonobe, Fabien Maussion, Pascal Parraud
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