Наскільки точні перехідні часи супутникових синхронних супутників?


12

Сонцесинхронні супутники, як говорить їх назва, набувають сцен у той же сонячний час дня, коли вони проходять над тим же місцем. За даними цього сайту , синхронність Сонця досягається за рахунок використання вузлової регресії та запуску супутника на орбіту, де вузлова регресія майже точно скасовує щоденну зміну положення Сонця над будь-якою точкою Землі, викликану земною орбіта навколо сонця. Це виявляється, залежно від висоти супутника, нахилом від 95 до 100 градусів.

Локальний час спадання вузла (або час переходу) зазвичай згадується в супутникових описових документах. Мені хотілося б знати, наскільки насправді є сонячний час, який надається в цих описових документах, і як покращити цю точність на основі потенційно впливаючих параметрів (висота, широта, довгота, день року, вік супутника). Я розумію, що головна відмінність походить від місцевого сонячного часу проти середнього сонячного часу (див. Рівняння часу , до 18 хвилин), але я шукаю порядку більшості інших можливих джерел розбіжностей між оголошеним часом переходу та фактична локальна сонячна точка в будь-якій точці світу.

Маю на увазі кілька супутників (Sentinel's, MODIS, Landsat ...), але мене особливо цікавить PROBA-V. PROBA-V пролітає на висоті 820 км по сонячній синхронній орбіті з локальним часом переходу при запуску 10:45 год. Оскільки у супутника немає бортового палива, очікується, що час перепуску поступово відрізнятиметься від значення пуску. Приклади корекції дрейфу для супутників типу Sentinel-2 також вітаються.


2
На який супутник ви посилаєтесь і наскільки точними потрібні дані?
Керстен

@Kersten Я спершу хотів би дізнатися, наскільки може перевищуватися час переходу від часу, зазначеного в документах. Це кілька секунд, кілька хвилин чи більше? Мене цікавить PROBA-V, але це конкретний випадок, оскільки ця платформа не контролює свою орбіту. Загальні правила, такі як "збільшення різниці на х хвилин на кожні 10 ° від екватора", вітаються. Мені просто потрібен порядок.
radouxju

Відповіді:


6

Я не фахівець орбіт, але спробую відповісти. Враховуючи теоретичний час переходу на синхронну орбіту Сонця, точну визначити не так просто, оскільки це залежить від безлічі факторів.

  • теоретичний час переходу дійсний на екваторі та для місцевого часу під супутниковою доріжкою, коли він перетинає екватор (який називається висхідним вузлом або низхідним вузлом залежно від супутника, який або набуває зображення висхідними, або низхідними)
  • Наприклад, приблизно 15 хвилин потрібно їхати з Брюсселя до екватора
  • це залежить також від кута огляду від супутника. Якщо супутник дивиться на захід, щоб побачити вашу зацікавлену точку, його шляхопровід є раніше, а якщо він дивиться на схід, час естакади пізніше
  • і космічні агенції точно не підтримують час переходу, вони дозволяють деякий занос у вікні. Коли супутник перетинає одну сторону вікна, вони здійснюють маневр, щоб повернути його на інший бік і дати йому знову дрейфувати

Тож єдиний спосіб точно передбачити час переходу - використовувати симулятор орбіти, використовуючи в якості введення два бюлетені елементів ліній, які доступні, наприклад, у Норада. https://celestrak.com/NORAD/elements/

Набагато простіше, але менш точно, якщо ваш супутник знаходиться на поетапній орбіті з повторним циклом N днів, ви також можете використовувати час отримання попереднього придбання, на N днів раніше. Але я не впевнений, що PROBA-V знаходиться на поетапній орбіті.


Дякую Олів'є за вашу відповідь. Я не намагаюся знайти точний час переходу, але хотів би знати, наскільки це може відрізнятися від "офіційного" часу. Щоб зробити все простішим, розглянемо надір подання. Отже 1) наскільки обертання Землі компенсує 15 хв, необхідних для переходу з екватора до Брюсселя? 2) скільки дрейфу переноситься космічними агенціями (для цього другого питання, дрейф PROBA-V НЕ виправляється, як я вже згадував, а що стосується Sentinel-2)
radouxju

Привіт Жульєне, схоже, ти знайшов відповіді для PROBA-V і надав їх у своїй відповіді. Щодо Sentinel-2, вибачте, я не знаю, можливо, хтось із ESA відповість. Можливо, ви повинні додати Sentinel-2 та PROBA-V в теги запитання.
О.Гаголе

3

Виходячи з першої відповіді та цього поста , я спробував поставити деякі цифри на різні параметри, що впливають на місцевий сонячний час переходу сонячного синхронного супутника:

супутниковий дрейф

Сонцесинхронні орбіти потрібно час від часу коригувати. Наприклад, кожні два роки у випадку MODIS. У випадку PROBA-V дрейф не виправляється. Як можна побачити в посібнику користувача PROBA-V v1.3 , некорегований дрейф призводить до зміни часу проходу приблизно на півгодини протягом 3,5 року. Я думаю, що цей дрейф зберігається протягом приблизно 10 хвилин, коли застосовуються виправлення.

введіть тут опис зображення

Середній сонячний час порівняно з місцевим сонячним часом

Двінадцятий полудень за місцевим сонячним часом (LST) визначається як коли найбільше сонце на небі. Місцевий час (LT) зазвичай змінюється від LST через ексцентриситет орбіти Землі. Місцевий сонячний час знаходиться в інтервалі +/- 15 хвилин порівняно із середнім сонячним часом. Ілюстрація з Вікіпедії нижче.

введіть тут опис зображення

Кут зору

сонячна синхронність досягається надір. Через велику кількість PROBA-V місцеположення, що спостерігаються, має різний місцевий час. Ось кілька прикладів, отриманих за допомогою калькулятора сонячного положення NOAA з пробігом PROBA-V ~ 2200 км. Я (грубо) дивився на слід у цих широтах.

Екватор : +/- 20 хвилин

65 ° північ : +/- 40 хвилин

З "Sentinel-2" та його відносно меншим пробігом (290 км) різниця складе +/- 4 хвилини на екваторі.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.