Кількісний аналіз моделей атмосферної густини, придатних для розрахунку гальмування ШСЗ

1Жаборовський, ВП
1Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, Київ, Україна
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2014, 30(6):71-78
Start Page: Обертання Землі і геодинаміка
Мова: українська
Анотація: 

Для визначення параметрів обертання Землі з лазерних спостережень ШСЗ потрібно моделювати їхній рух з точністю, не гіршою, ніж точність локації (3...5 мм). Для супутників, що знаходяться на навколоземних орбітах нижчих 1000 км таке моделювання ускладню-ється необхідністю врахування атмосферного гальмування. При цьому головною проблемою є визначення густини атмосфери Землі. Існує декілька методик визначення атмосферної густини в діапазоні висот до 1500 км. В цій роботі проводиться аналіз емпіричних моделей NRL-MSISE-00, DTM-2012 та JB2008, які можуть застосовуватися для розв’язання цієї задачі. Проведено кількісний аналіз випадкових похибок цих моделей та сформульовано деякі рекомендації з їхнього використання для моделювання руху ШСЗ при розв’язанні задач косміч-ної геодинаміки.

Ключові слова: атмосфера, густина, Земля, лазерні спостереження
References: 

1. ГОСТ 25645. 115-84. Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли, ( Введ. 24.08.84)

2. B. R. Bowman, B. R. Bowman, W. K. Tobiska, et al., "A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and geomagnetic indices". 37th COSPAR Scientific Assembly. Held 13—20 July 2008, in Montreal, Canada, —2008, P. 367..

3. S. L. Bruinsma, N. Sanchez-Ortiz, E. Olmedo, N. Guijarro, "Evaluation of the DTM-2009 thermosphere model for benchmarking purposes". J. Space Weather Space Clim. 2 (2012).

4. S. L. Bruinsma, G. Thuillier, F. Barlier, "The DTM-2000 empirical thermosphere model with new data assimilation and constraints at lower boundary: accuracy and properties". J. Atmos. and Solar—Terr. Phys. 65, 1053—1070 (2003).

5. J. O. Cappellari, C. E. Velez, A. J. Fuchs, "Mathematical theory of the Goddard trajectory determination system". GSFC Document X—582—76—77, Greenbelt. (1976.).

6. V. Ya. Choliy, "On the extension of Helmert transform". AASP. 4 (1), 3—10 (2014).

7. D. P. Drob, J. T. Emmert, G. Crowley, et al., "An empirical model of the Earth’s horizontal wind field: HWM07". J. Geophys. Res. 113 (A12), 304 (2008). DOI: 10.1029/2008JA013668.

8. C. G. Justus, A. Duvall, V. W. Keller, "Trace constituent updates in the Marshall engineering thermosphere and global reference atmospheric model". Adv. Space Res. 38, 2429—2432 (2006).

9. H. Landau, D. Hagmeier, "Analysis of the required force modeling for NAVSTAR GPS satellites". Studiengang Vermessungswesen, Schriftenreihe UniBw — 1986. P. 193—208.

10. O. Montenbruck, E. Gill, Fh. Lutze, "Satellite orbits — models, methods, and applications". Appl. Mech. Revs. 55 (2), B27 (2000).

11. J. M. Picone, A. E. Hedin, D. P. Drob, A. C. Aikin, "NRLMSISE-00 empirical model of the atmosphere: Statistical comparisons and scientific issues". J. Geophys. Res. 107 (A12), SIA 15—1 (2002).

12. G. Seeber, Satellite Geodesy, ( Berlin, New York, 2003.—589 p.)

13. M. F. Storz, B. R. Bowman, J. I. Branson, et al., "High accuracy satellite drag model (HASDM)". Adv. Space Res. 36 (12), 2497—2505 (2005).

14. V. V. Tkachuk, V. Ya. Choliy, "On the comparison of fundamental numerical ephemerides". Adv. Astron. and Space Phys. 3 (2), 141—144 (2013).

15. D. Vallado, D. A. Finkleman, "Critical assessment of satellite drag and atmospheric density modeling". Center for Space Standards and Innovation, Colorado Springs, Colorado. 80920.

16. V. P. Zhaborovskyy, V. Ya. Choliy, KyivGeodynamics++: software for processing satellite laser ranging data: Proceeding of 17th YSC, ( Kyiv, 2011.)