CSAT 1
Comunicaciones por Sat
Comunicaciones por Sat
é
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lite
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Curso 2009/10
Curso 2009/10
Comunicaciones por Satélite. Curso 2009/10. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Par
Par
á
á
metros orbitales
metros orbitales
Formato TLE de NORAD
Formato TLE de NORAD
Ramón Martínez Rodríguez-Osorio
Par
Par
á
á
metros orbitales
metros orbitales
Para especificar las coordenadas inerciales de un satélite en el instante t, se suele emplear el siguiente conjunto de seis parámetros:
γ Ω Plano Ecuatorial Plano Orbital Perigeo (tp) X0 Nodo Ascendente Nodo Descendente i Inclinación ω 1) Excentricidad (e) 2) Semieje mayor (a)
3) Ascensión recta del nodo ascendente (Ω)
4) Inclinación del plano orbital (i) 5) Argumento del perigeo (ω) 6) Tiempo de paso por el perigeo (tp)
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Comunicaciones por Satélite. Curso 2009/10. ©Ramón Martínez, Miguel Calvo
Modelos orbitales
Modelos orbitales
• Son modelos orbitales empleados para determinar
(predicción) la posición y la velocidad de un satélite
– Perturbaciones, arrastre atmosférico, potencial gravitatorio, etc.
• Ejemplos:
– SGP (Hilton & Kuhlman, 1966): Simplified General Perturbation – SGP4: Near-Earth satellites (Cranford, 1970), T<225 minutos – SDP4: Deep space satellites (Hujsak, 1979), T>225 minutos – SGP8 y SDP8
• Estos modelos hacen uso de los datos orbitales
contenidos en el formato NORAD (Nov., 1972)
• NORAD: North American Aerospace Defense Command
Elementos del conjunto NORAD
Elementos del conjunto NORAD
• El formato NORAD consiste en dos líneas de 69 caracteres• Los únicos caracteres válidos son:
– Números del 0 al 9 (columnas N)
– Letras mayúsculas de la A a la Z the capital letters A-Z (columnas A) – Punto y espacio en blanco
– Signos más y menos
– La columna C indica el carácter de los datos: U (unclassified) o S (secret) • Los datos de cada satélite se expresan en tres líneas de texto con el
siguiente formato:
– Línea 0: nombre de 24 caracteres (para concordar con la longitud del nombre del NORAD SATCAT).
– Líneas 1 y 2: es el formato estándar TLE (Two-Line Orbital Element) idéntico al usado por NORAD y NASA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
1 NNNNNU NNNNNAAA NNNNN.NNNNNNNN +.NNNNNNNN +NNNNN-N +NNNNN-N N NNNNN 2 NNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NNNNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NN.NNNNNNNNNNNNNN
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Descripci
Descripci
ó
ó
n de L
n de L
í
í
nea 1
nea 1
Checksum (Modulo 10)
(Letters, blanks, periods, plus signs = 0; minus signs = 1) 69 1.14 Element number 65-68 1.13 Ephemeris type 63 1.12
BSTAR drag term (decimal point assumed) 54-61
1.11
Second Time Derivative of Mean Motion (decimal point assumed) 45-52
1.10
First Time Derivative of the Mean Motion 34-43
1.9
Epoch (Day of the year and fractional portion of the day) 21-32
1.8
Epoch Year (Last two digits of year) 19-20
1.7
International Designator (Piece of the launch) 15-17
1.6
International Designator (Launch number of the year) 12-14
1.5
International Designator (Last two digits of launch year) 10-11 1.4 Classification 08 1.3 Satellite Number 03-07 1.2
Line Number of Element Data 01 1.1 Description Column Field AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 1 NNNNNU NNNNNAAA NNNNN.NNNNNNNN +.NNNNNNNN +NNNNN-N +NNNNN-N N NNNNN 2 NNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NNNNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NN.NNNNNNNNNNNNNN
Descripci
Descripci
ó
ó
n de L
n de L
í
í
nea 2
nea 2
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 1 NNNNNU NNNNNAAA NNNNN.NNNNNNNN +.NNNNNNNN +NNNNN-N +NNNNN-N N NNNNN 2 NNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NNNNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NN.NNNNNNNNNNNNNN Checksum (Modulo 10) 69 2.10
Revolution number at epoch [Revs] 64-68
2.9
Mean Motion [Revs per day] 53-63
2.8
Mean Anomaly [Degrees]
44-51 2.7
Argument of Perigee [Degrees]
35-42 2.6
Eccentricity (decimal point assumed)
27-33 2.5
Right Ascension of the Ascending Node [Degrees]
18-25 2.4 Inclination [Degrees] 09-16 2.3 Satellite Number 03-07 2.2
Line Number of Element Data 01
2.1
Description Column
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Algunos par
Algunos par
á
á
metros de la L
metros de la L
í
í
nea 1
nea 1
• Satellite Number:
– Identificador de satélite según el catálogo NORAD SATCAT
• Epoch time:
– Indica el instante de tiempo al que se refieren los parámetros orbitales
– Un epoch de 98001.00000000 corresponde a las 0000 UT del 1 de enero de 1998
– Un epoch de 98000.00000000 corresponde a las 0000 UT del 31 de diciembre de 1997
• Ephemeris type
– Modelo orbital (1=SGP, 2=SGP4, etc.)
• Element number
– Se incrementa en 1 cada vez que se actualizan los datos
Algunos par
Algunos par
á
á
metros de la L
metros de la L
í
í
nea 2
nea 2
• Son parámetros calculados con los modelos orbitales
– Excentricidad – Inclinación
– Ascensión recta del nodo ascendente – Argumento del perigeo
– Anomalía media
• Campos de comprobación de errores
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Tiempo de actualizaci
Tiempo de actualizaci
ó
ó
n
n
• Depende del tipo de satélite y su capacidad de maniobra:
– Un satélite LEO de muy baja altura (US space shuttle) con gran capacidad de maniobra, debe actualizar los datos de forma continua por el efecto imprevisible de la atmósfera, varias veces al día
– Un satélite en una órbita sin apenas efectos atmosféricos (LAGEOS II), una o dos veces a la semana
– Otros objetos requieren un tratamiento especial (por ejemplo, naves en la fase de reentrada en la atmósfera)
Ejemplo
Ejemplo
HISPASAT 1D 1 27528U 02044A 05275.27573707 -.00000212 00000-0 00000+0 0 5891 2 27528 0.0481 338.9668 0003039 248.5080 212.9272 1.00272113 11165 Año de lanzamiento (18-09-2002) Número delanzamiento Año del Epoch Día y fracción del Epoch
Número medio de revoluciones por día
Excentricidad: e=0003039
Inclinación: i=0.0481º
Argumento del perigeo:
ω=248.5080º
Ascensión recta del nodo ascendente:
Ω=338.9668º
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Ejemplo: Evoluci
Ejemplo: Evoluci
ó
ó
n temporal
n temporal
98.68 98.7 98.72 98.74 98.76 98.78 98.8 98.82 98.84 Tiempo (Epoch) In c lin a c io n (º )
Ejemplos
Ejemplos
HISPASAT 1D 1 27528U 02044A 05275.27573707 -.00000212 00000-0 00000+0 0 5891 2 27528 0.0481 338.9668 0003039 248.5080 212.9272 1.00272113 11165 AMAZONAS 1 28393U 04031A 05276.26456134 -.00000276 00000-0 10000-3 0 1367 2 28393 0.0063 174.3606 0002821 24.6480 207.3011 1.00273559 4303 MOLNIYA 3-38 1 20646U 90052A 05274.84690381 .00002446 00000-0 51014-3 0 497 2 20646 62.4941 107.9621 7338952 269.5950 14.4037 2.21499683114914 MOLNIYA 1-93 1 28163U 04005A 05276.63055829 .00000472 00000-0 10000-3 0 5811 2 28163 63.0457 121.2853 7240969 287.5962 10.6907 2.00624123 11897CSAT 13
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