Analytical Solution and Application for Orbit Prediction Error Due to Initial Orbit and Atmospheric Density Errors

Material type: 文書・図像類

Author: 日南川, 英明ほか

Publisher: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)

Publication date: 2023-02-28

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Note (General)：: 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京The 10th Space Debris Workshop (November 28-3...

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Material Type: 文書・図像類
Title: Analytical Solution and Application for Orbit Prediction Error Due to Initial Orbit and Atmospheric Density Errors
Author/Editor: 日南川, 英明
HINAGAWA, Hideaki
Author Heading: 日南川, 英明
HINAGAWA, Hideaki
Publication, Distribution, etc.: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
Publication Date: 2023-02-28
Publication Date (W3CDTF): 2023-02-28
Alternative Title: 初期軌道誤差及び大気密度誤差がもたらす軌道予測誤差の解析解とその応用
Pages: 109-118
Text Language Code: eng
Target Audience: 一般
Note (General): 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京
The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan
大気抵抗がもたらす高度低下によって軌道長半径が小さくなり軌道周期が短くなる．軌道周期は軌道周回速度と密接な関係にあり，大気抵抗に誤差（本発表では大気密度誤差に由来するとみなす）がある場合，進行方向速度に誤差をもたらすため，軌道伝播した際の軌道位置にも誤差が発生する．昨今の混雑化する宇宙環境において，予測軌道誤差を正しく見積もることは接近解析における衝突確率算出時に必要不可欠である．特に進行方向誤差は初期軌道誤差及び大気密度誤差の影響を受けやすく，それぞれの誤差に対する感度を把握することで接近解析における予測軌道誤差の変化をある程度予測することができる．本発表では，この進行方向誤差に関して，初期軌道誤差及び大気密度誤差に起因する軌道誤差を従来のように数値的に得るのではなく，ある前提条件のもと解析的に計算する方法を提案する．さらに，JAXA が研究開発中の大気密度モデルがその目標性能を達成することで期待される軌道予測誤差の改善度や，接近情報から大気密度予測誤差を推定した結果などの応用例を示す．
Atmospheric drag force decreases spacecraft’s altitude, and its orbital period decreases as well. Uncertainty of the drag force causes uncertainty of propagated orbital position because the orbital period directly effects on its orbital velocity. It is essential to properly estimate uncertainty of the orbital position for conjunction assessment in this congested and contest space. Especially, in-track position is easily influenced by change of the drag force. This presentation proposes an analytical solution for orbital prediction error in along-track due to errors of initial orbit and atmospheric density under some assumptions although prior research already reported numerical solutions. In addition, the author presents analysis of expected orbital prediction error of atmospheric density model developed by JAXA. Furthermore, estimated error of atmospheric density is presented using conjunction data messages.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
資料番号: AA2230027010
DOI: 10.20637/00049183
Access Restrictions: 限定公開
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ