Constelaciones de Satélites Lunares en Órbitas Bajas Congeladas
Autores: Ovchinnikov, Mikhail; Shirobokov, Maksim; Trofimov, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Constelaciones de Satélites Lunares en Órbitas Bajas Congeladas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Investigación
órbitas lunares bajas congeladas
Constelaciones
Diseño
Metodología
Cobertura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación estudia el potencial de las órbitas lunares bajas congeladas para ser utilizadas en el diseño de constelaciones para comunicación o navegación global y regional. Introducimos un enfoque robusto de dos etapas para el diseño de órbitas lunares bajas congeladas basado en la aplicación sucesiva de técnicas no graduales, la optimización bayesiana y el método de Nelder-Mead. La metodología desarrollada tiene una serie de ventajas sobre las técnicas de diseño numérico existentes y permite revelar órbitas con el comportamiento periódico del vector de excentricidad durante largos intervalos de propagación en el modelo dinámico completo. Al aprovechar un nomograma conveniente con parámetros de visibilidad de constelaciones y curvas de cobertura de límite inferior, hemos identificado las configuraciones orbitales de baja altitud más adecuadas del tipo Walker y luego las ajustamos para que sean congeladas. La condición de congelación se puede lograr sin cambiar la orientación de los planos orbitales. Se analizan las métricas de visibilidad y cobertura (multiplicidad de cobertura continua para sitios específicos, regiones polares o toda la superficie lunar; dilución de posición de precisión) de las constelaciones candidatas. Se destacan varios diseños prometedores de constelaciones congeladas en órbitas lunares bajas casi circulares. Se discuten la estabilidad de la órbita congelada y el costo de mantenimiento de estación.
Descripción
Esta investigación estudia el potencial de las órbitas lunares bajas congeladas para ser utilizadas en el diseño de constelaciones para comunicación o navegación global y regional. Introducimos un enfoque robusto de dos etapas para el diseño de órbitas lunares bajas congeladas basado en la aplicación sucesiva de técnicas no graduales, la optimización bayesiana y el método de Nelder-Mead. La metodología desarrollada tiene una serie de ventajas sobre las técnicas de diseño numérico existentes y permite revelar órbitas con el comportamiento periódico del vector de excentricidad durante largos intervalos de propagación en el modelo dinámico completo. Al aprovechar un nomograma conveniente con parámetros de visibilidad de constelaciones y curvas de cobertura de límite inferior, hemos identificado las configuraciones orbitales de baja altitud más adecuadas del tipo Walker y luego las ajustamos para que sean congeladas. La condición de congelación se puede lograr sin cambiar la orientación de los planos orbitales. Se analizan las métricas de visibilidad y cobertura (multiplicidad de cobertura continua para sitios específicos, regiones polares o toda la superficie lunar; dilución de posición de precisión) de las constelaciones candidatas. Se destacan varios diseños prometedores de constelaciones congeladas en órbitas lunares bajas casi circulares. Se discuten la estabilidad de la órbita congelada y el costo de mantenimiento de estación.