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5 – Efemérides orbitais

 

            O movimento em atitude de um satélite é afetado pela sua posição do satélite em sua órbita e também pela própria geometria orbital. Embora os efeitos orbitais possam ser desprezados nas simulações de curta duração no tempo (menores do que 10 minutos), estes devem ser levados em conta sempre que a simulação estender-se por períodos mais longos. Ademais, uma vez que os sensores de atitude com freqüência dependem destas efemérides, é natural incorporá-las ao simulador.

 

            Este pacote está dividido em 4 partes:

 

·        transformações de data e hora,

·        conversão de efemérides,

·        efemérides do Sol

·        campo magnético terrestre e

·        propagação analítica de órbita com modelo SGP8

 

Transformações de data e hora permitem configurar a data e horário de simulação da qual depende das efemérides do Sol e campo magnético. As funções de conversão de efemérides permitem, por exemplo, transformar elementos keplerianos em vetor de estado e vice-versa. Há também funções que permitem gerar uma órbita analiticamente em elementos médios com o modelo de Brower (Brower e Clemence, 1961). A precisão obtida pelo propagador analítico é suficiente para os propósitos da simulação de atitude, principalmente considerando os pequenos intervalos de tempo necessários para a simulação (em geral menores do que poucos dias). Efemérides do Sol permitem obter a posição do Sol no sistema geocêntrico inercial, e o modelo do campo magnético terrestre calcula o campo num ponto qualquer da órbita. O intervalo de atualização destas efemérides pode ser ajustado para permitir alterações no tempo de execução do programa.

 

Os protótipos das rotinas de cálculo de efemérides encontram-se no arquivo orbit.h e a biblioteca para junção (link) é orbit.lib.

 

Um outro pacote de propagação analítica de órbita foi também gerado, em virtude da necessidade de propagação em elementos osculadores (necessária para dar maior confiabilidade no modelo do sensor GPS). Para não sobrecarregar o processamento, decidiu-se utilizar o pacote SGP8, que emprega o modelo analítico de Brower com conversão para elementos osculadores. Os protótipos para este propagador encontram-se no cabeçalho sgp8.h, e a biblioteca encontra-se em sgp8.lib. Para utilizar este modelo deve-se selecionar o valor 1 como parâmetro da função set_orbit_propagation_model (Seção 3.10)