Визуализация проекции орбиты "Тундра" на развертку земной поверхности

1.

Визуализация
проекции орбиты
"Тундра" на
развертку земной
поверхности
Выполнили:
Зайцева Алина Дмитриевна
Баушев Михаил Андреевич
Научный руководитель:
Третьяков Иван Николаевич

2.

Актуальность
• Из двух практически используемых сегодня в спутниковой связи
высокоэллиптических орбит — "Молния" с периодом обращения 12
ч и "Тундра" с периодом обращения 24 ч
• Тундра обеспечивает 15-летний срок активного существования КА.
Этот фактор окажется решающим при оценке экономической
окупаемости системы.

3.

Цель
• Реализовать программу,
позволяющую визуализировать
проекцию движения
космического аппарата,
движущегося по орбите
«Тундра». Для реализации
применить язык
программирования Python.

4.

1. Изучить орбиту типа «Тундра»
2. Найти формулы зависимости координат КА в
пространстве от значения кеплеровых элементов орбит
Задачи
3. Найти формулы для реализации проекции траектории
из трехмерного пространства в двумерное на
развертку земной поверхности
4. Реализовать
компьютерную
программу,
визуализирующую проекцию орбиты «Тундра»
5. Визуализировать траектории при разных значениях
аргумента перицентра

5.

Кеплеровы элементы орбиты
• Большая полуось
• Эксцентриситет
• Наклонение
• Долгота восходящего угла
• Аргумент перицентра
• Истинная аномалия

6.

Орбита «Тундра»
При дальнейшем рассмотрении и
построении зон обслуживания
будем использовать орбиту с
параметрами:
• наклонение 63,4 град.;
• эксцентриситет 0,27;
• аргумент перигея 270 град.
(если интересуют северные
широты);
• долгота восходящего узла 130
град.;
• высота апогея ~ 47 170 км;
• высота перигея ~ 24 440 км.

7.

Проекция орбиты «Тундра» при значении
аргумента перицентра -90˚ и 270˚

8.

Проекция орбиты «Тундра» при значении
аргумента перицентра 90˚ и -270˚

9.

Проекция орбиты «Тундра» при значении
аргумента перицентра 180˚

10.

Проекция орбиты «Тундра» при значении
аргумента перицентра 360˚

11.

Выводы
На изображениях можно увидеть,
как меняется проекция движения
спутника по орбите «Тундра» в
зависимости от значения
перицентра.

12.

Перспективы развития
проекта
Реализовать программу с
графическим интерфейсом,
чтобы моделировать проекции
орбит в зависимости от
значений кеплеровых
элементов орбит.

13.

Результаты
Выполнена визуализация
проекции с помощью
библиотеки Matplotlib, для
расчетов использовалась
библиотека Numpy. После
этого было исследование
влияния значения аргумента
перицентра на проекцию
орбиты «Тундра». По
полученным визуализациям
можно сделать вывод, какие
области земной поверхности
покрываются вещанием.