根据卫星轨道参数（Two Line Element）模拟星下点轨迹 |
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根据卫星轨道参数（Two Line Element）模拟星下点轨迹
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最方便获取的卫星轨道参数是北美防空司令部（NORAD）发布的两行根数（Two Line Element）
主要根数记录在第二行：（inclination）轨道倾角，升交点经度，轨道偏心率，近地点角距，平近点角，（mean motion）平运动速率。 星下点轨迹绘制 以GAOFEN5参数为例，半长轴等于地球半径+轨道高度。
clc close all clear all %% W_EARTH =7.29e-5; %地球自转速度 GGC =3.986e5;%地球引力常数 %轨道六根数 a =(6371 + 705)*1e3; %地球半径 e =0.003123; %轨道偏心率 i =98.2358*pi/180; %轨道倾角 w =75.3926*pi/180; %轨道近地点幅角 RAAN =192.8991*pi/180; %升交点赤经 T = 2*pi*sqrt((a^3)/GGC); N_T=fix(86400*0.2/T);%绘制近地轨道星下点，周期远小于24h 86400s=24h %轨道真近点角计算 Ts= 5; %采样时间间隔 s t =0:Ts:fix(N_T*T); %采样时间点 tp =0; n =sqrt(GGC/a^3); %卫星平运动时间 M =n*(t-tp);%星平近点角 f =M+(2*e-e^3/4)*sin(M)+1.25*e^2*sin(2*M)+13/12*e^3*sin(3*M);%轨道真近点角 %% Rz_RAAN =[cos(RAAN) -sin(RAAN) 0;sin(RAAN) cos(RAAN) 0; 0 0 1]; Rz_w =[cos(w) -sin(w) 0;sin(w) cos(w) 0;0 0 1]; Rx_i =[1 0 0;0 cos(i) -sin(i);0 sin(i) cos(i)]; %坐标转换矩阵 R =a*(1-e^2)./(1+e*cos(f));%卫星距地心的距离，考虑f的离散值 r_sv =[R;R;R].*[cos(f);sin(f);zeros(1,size(f,2))];%卫星在轨道坐标系中的坐标 r_so =Rz_RAAN*Rx_i*Rz_w*r_sv;%卫星在地心惯性坐标系中的坐标 x_so =r_so(1,:);%卫星在地心惯性坐标系的分量 y_so =r_so(2,:);%卫星在地心惯性坐标系的分量 z_so =r_so(3,:);%卫星在地心惯性坐标系的分量 %卫星纬度delta,大于0为北纬 delta =atan(z_so./sqrt(x_so.^2+y_so.^2))*180/pi; %卫星经度delta，大于180为西经 for m=1:1:size(r_so,2) if(r_so(1,m)0) alpha(m) =atan(r_so(2,m)/r_so(1,m))*180/pi; else alpha(m) =360+atan(r_so(2,m)/r_so(1,m))*180/pi; end end end %% figure(1) %out axis([-180 180 -90 90]) set(gcf,'outerposition', get(0,'screensize')); geoshow('landareas.shp', 'FaceColor', [1 1 1]); grid on hold alpha1 =rem((alpha-W_EARTH*t*180/pi+N_T*360),360); for m=1:1:size(r_so,2) if alpha1(m)>180 alpha1(m)=alpha1(m)-360; end; % alpha1(m)=-alpha1(m); end plot(alpha1,delta,'.'); plot(115.25,39.26,'*') grid; xlabel('卫星经度'); ylabel('卫星纬度'); %%
matlab代码绘制的结果与在线绘制的相同。 在线绘制星下点轨迹 北美防空司令部 Two-Line Element |
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