Transcript Inbetriebnahme und Charakterisierung der Infrarotkamera TICS für

Institut für Raumfahrtsysteme
Flying Laptop
Orbitanalyse Kleinsatellitenprojekt
Kleinsatellitenentwurf II
M. Dittmar, M. Lachenmann, O. Zeile
Institut für Raumfahrtsysteme
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Gliederung
• Orbit Grundlagen
• Orbitanalyse, wozu?
• Los geht‘s
Voraussetzung: Teilnahme an Kleinsatellitenentwurf I und den stattgefundenen STK Vorlesungen
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Orbit Grundlagen
Form
Position
a = große Halbachse (km)
e = Exzentrizität (der elliptischen Bahn)
q (n) = Wahre Anomalie (Der Winkel zwischen dem
Periapsis (Erde = Perigäum) und dem Satelliten in
der Orbitebene zu einem bestimmten Zeitpunkt)
q
120°
150°
90°
Exzentrizität
(0.0 to 1.0)
Apogäum
180°
Wahre Anomalie
a
Perigäum
0°
Große Halbachse
(km)
e=0.8 vrs e=0.0
Ⓒ Brown University
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Orbit Grundlagen
Lage im Raum
i = Inklination (Winkel zwischen der
Orbitebene und der Äquatorialebene)
Ω = Rektazension des Aufsteigenden Knoten
/Argument des Aufsteigenden Knotens
(Winkel zwischen dem Frühlingspunkt
und der Position der Süd-NordDurchquerung der Äquatorebene)
w = Argument der Periapsis (Perigäum)
(Winkel zwischen dem aufsteigenden
Knoten und der Periapsis (Perigäum) )
Perigäumsrichtung
Ω
ω
Austeigender
Knoten
Frühlingspunkt
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Orbit Grundlagen
Orbitdefinitionen
Lage
Höhe
‘LEO’ < ~1,000km (Satellite Telephones, ISS)
–
Sonnensynchroner Orbit
‘MEO’ = ~1,000km to 36,000km (GPS)
–
Hochelliptische Orbits
–
Äquatorialer Orbit
–
Polarer Orbit
‘GEO’ = 36,000km (CommSats, HDTV)
‘Deep Space’ > ~GEO
•
•
Molniya
Tundra
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Orbit Grundlagen
• Sonnensynchroner Orbit
→ Bahnform bleibt erhalten
→ Apsidenlinie unterliegt stetiger Drehung (~1°/d)
→ 700 – 1000 km Höhe
Benötigt eine leicht retrograde Orbitausrichtung.
Ermöglicht die Beobachtung des gleichen Bodenspur unter den täglich selben
Belichtungsbedingungen.
Nummer der vollständigen Umläufe ist ganzzahlig (meist 15)
Einsatz für Erkundungs- / Beobachtungsmissionen
Max. Sichtbarkeit beträgt 15 min.
Effekt der Apsidenliniendrehung
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Orbit Grundlagen
• Molnyia (12h)
‘Long loitering’, sehr hohes Apogäum
Früher u.a. von UdSSR & USA für
Frühwarnungssysteme benutzt
Ganztägige Abdeckung benötigt 3
Satelliten
•Tundra Orbits (24h)
Höheres Apogäum als Molniya-Orbits
Geeignet um Gebiete über einem best.
Breitengrad zu beobachten
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Orbitanalyse, wozu?
• Thermalanalyse
• Zielkontakt
• Bodenstationskontakt
• Powerbudget
Institut für Raumfahrtsysteme
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Orbitanalyse, wozu?
• Zielkontaktzeitanalyse
– Wahl der Pointing Modes
– Qualität / Häufigkeit der Aufnahmen
– Analyse des Data Handling (Datenraten, Speicherplatzbedarf)
• Bodenstationskontaktzeit
– Linkbudget in Korrelation zu zur transferierenden Datenmenge
• Powerbudget
– Powerverbrauch in Korrelation zu Powerversorgung
(Orbit ↔ Solarfläche ↔ Batterie)
• Thermalanalyse
– Wärmeeinstrahlung
 Radiatorfläche
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Und los!
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• IRS
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–
Latitude: 48°40‘25“
Longitude: 9°00‘30“
Altitude: 467 m
Height Above Ground: 15 m
Constraints – Basic – Elevation Angle Min: 7 deg