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环火卫星运动的坐标系附加摄动及相应坐标系的选择

发布时间:2018-02-17 08:52

  本文关键词: 天体力学 参考系 方法 分析 方法 数值 出处:《天文学报》2010年04期  论文类型:期刊论文


【摘要】:与处理地球卫星相关问题类似,在研究和处理环火卫星(尤其是低轨卫星)的轨道问题时,宜采用火心历元平赤道坐标系,即火心天球坐标系,其xy坐标面和x轴方向就是相应的平赤道面和平春分点方向.与地球的岁差章动现象类似,在该坐标系中,火星赤道面在空间的摆动同样会引起坐标系附加摄动.采用类似对地球岁差章动的处理方法,在一定精度前提下,基于IAU2000火星定向模型,处理了火星赤道面摆动中的岁差效应,并在此基础上,研究岁差对环火卫星轨道的影响,给出了相应的火星非球形引力位的变化及其导致的卫星轨道的坐标系附加摄动解,其表达形式简单,引用方便.与高精度数值解的比对表明,该分析解能够满足通常的精度要求.因此,在处理环火卫星(即使是低轨卫星)轨道及其相关问题时,可以采用统一坐标系:火心天球坐标系.而不必像当初处理地球卫星那样,为了避免计算坐标系附加摄动而引进一种混合型赤道坐标系,即采用瞬时真赤道面和历元平春分点方向作为其xy坐标面和x轴方向.在统一坐标系的选择下,实际工作中就不会存在坐标系转换的麻烦.
[Abstract]:Similar to dealing with the problems related to Earth satellites, it is advisable to adopt the equatorial coordinate system of the fire center ephemeris, that is, the celestial coordinate system of the fire center, when studying and dealing with the orbit problems of the ring fire satellites (especially the Leo satellites). The XY coordinate plane and the x axis direction are the corresponding equatorial plane and the Spring Equinox direction. Similar to the precession nutation of the earth, in this coordinate system, The equatorial swinging of Mars in space will also cause additional perturbation in coordinate system. The precession effect in the equatorial surface of Mars is dealt with on the basis of IAU2000 Mars directional model under the premise of certain precision by using a similar method to deal with the precession of the earth precession. On this basis, the influence of precession on the orbit of the ring fire satellite is studied, and the corresponding variation of the non-spherical gravitational potential of Mars and the additional perturbation solution of the coordinate system resulting from the orbit of the satellite are given. The expression form is simple. The comparison with the high-precision numerical solution shows that the analytical solution can meet the general accuracy requirements. Therefore, in dealing with the orbit of a ring fire satellite (even a Leo satellite) and its related problems, Instead of introducing a hybrid equatorial coordinate system in order to avoid additional perturbation in the computational coordinate system, we can use a unified coordinate system: the fire center celestial coordinate system. That is to say, the XY coordinate plane and x-axis direction of the instantaneous true equatorial plane and the the Spring Equinox point direction of the epoch are adopted. Under the choice of the unified coordinate system, there will not be any trouble of coordinate system transformation in practice.
【作者单位】: 南京大学天文系;南京大学空间环境与航天动力学研究所;宇航动力学国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(10673006) 宇航动力学国家重点实验室课题资助
【分类号】:P134.3

【共引文献】

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