COMPARING TWO ANALYTICAL MODELS FOR ORBIT DETERMINATION USING GPS NAVIGATION SOLUTIONS
DOI:
https://doi.org/10.26512/ripe.v2i19.15023Resumo
This work presents the results of two analytical orbit models for orbit determination using the navigation solutions provided by on-board GPS receivers. Herein one proposes to analyze two analytical orbit models that can be used both on-board and on ground control centers for quick orbit determination. One model is the NORAD SGP8 elements (Hoots and
Roehrich, 1980) where the two-line elements (TLE) are the orbit data needed to compute orbits. The second one is the analytical orbit model of the CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite) mission named COE (CBERS Orbit Elements). The orbit determination (OD) system to generate the TLE and COE datasets is being developed to be implemented in the INPE (Brazilian Institute for Space Research) ground control center. The TLE may be disseminated regularly to allow image receiving ground stations to track the CBERS-4
satellite. The COE can be used in the control center to monitor the orbit and compute maintenance maneuvers. The paper describes the basics of the two models, and implements such models to fit in the least squares sense the GPS long arc navigation solution measurements. Results will be shown based on actual GPS measurements from CBERS satellites, comparing aspects of the fittings and the models propagation. Â
Keywords: Orbit determination, GPS Navigation Solution, CBERS Orbit Elements, Two-Line Elements
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Referências
Brouwer, D., 1959. Solution of the Problem of an Artificial Satellite Theory without Drag. The Astronomical Journal, vol. 64, n. 9, pp. 378-397.
Brouwer, D., & Hori, G. I., 1961. Theoretical Evaluation of Atmospheric Drag Effects in the Motion of an Artificial Satellite. The Astronomical Journal, vol. 66, n. 5, pp. 203-205, 212- 213, 264-265.
Hoots, F. R., & Roehrich, R. L., 1980. Models for Propagation of NORAD Element Sets. Peterson AFB, CO (Spacetrack Report No. 3).
Kozai, Y., 1959. The Motion of a Close Earth Satellite. The Astronomical Journal, vol. 64, n. 9, pp. 367-377.
Kuga, H. K., 1997. Flight Dynamics at INPE. In Balthazar, J. M., Dean, T. M., Rosario, J. M., eds, Nonlinear Dynamics, Chaos, Control and Their Applications to Engineering Sciences. Brazil, AAM - American Academy of Mechanics, vol. 1, pp. 306-311.
Kuga, H. K., 2002. Utilização das Efemérides "2-lines" do NORAD no Modelo Orbital do Satélite CBERS-1. In Balthazar, J. M., Boaventura, M., Silva, G. N., & Tsuchida, M., eds, I Congresso de Dinâmica, Controle e Aplicações, vol. 1, pp. 925-930.
Kuga, H. K., Vilhena de Moraes, R., & Pardal, P. C. P. M., 2004. Órbitas Congeladas: Desenvolvimento Analítico não Singular para o Centro de Controle de Satélites do INPE. In 3o Congresso Temático em Dinâmica e Controle, pp. 1828-1831.
Kuga, H. K., Silva, A. R., & Lopes, R. V. F., 2009. Análise da precisão das efemérides orbitais do GPS a bordo do satélite CBERS-2B. In Epiphanio, J. C. N., & Galvão, L. S., eds, Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. Natal, Brasil. pp. 2057-2064.
Lane, M. H., & Cranford, K. H., 1969. An Improved Analytical Drag Theory for the Artificial Satellite Problem. AIAA, paper n. 69-925.
Montenbruck, O. , & Gill, E., 2000. Satellite Orbits: Model, Methods and Applications. Springer.
Orlando, V., & Kuga, H. K., 2001. Flight Dynamics Operations of INPE's Satellite Control Center. Boletim de Ciências Geodésicas, vol. 7, n.1, pp. 3-14.
Pardal, P.C.P.M., Kuga, H.K. & Vilhena de Moraes, R., 2008. Study of orbital elements on the neighbourhood of a frozen orbit. Journal of Aerospace Engineering, Sciences and Applications, vol. I, n. 2, May-Aug., pp. 23-32.
Vallado, D., 1997. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. McGraw-Hill.
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