Astronáutica y Vehículos Espaciales - Tema 2: Mecánica Orbital ...
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Introducción Histórica a la Mecánica OrbitalEl Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos OrbitalesTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.PropagadoresUn propagador de órbitas es un algoritmo que permite obtenerefemérides futuras a partir de los elementos dados en unaépoca.Formulación básica: dado (a 0 , e 0 , i 0 , Ω 0 , ω 0 , M 0 ) en el instantet 0 , calcular (a, e, i, Ω, ω, M) en el instante t.En ausencia de perturbaciones, el propagador básico es elkepleriano o de los dos cuerpos:(a, e, i, Ω, ω) = (a 0 , e 0 , i 0 , Ω 0 , ω 0 ) y M = M 0 + n(t − t 0 ).El caso opuesto, el más complicado posible, sería usar lasecuaciones planetarias (Lagrange o Gauss) e integrarlasnuméricamente con el modelo más completo posible deperturbaciones.Existen muchos modelos intermedios, semianaĺıticos, quepermiten obtener buenos resultados.122 / 151
Introducción Histórica a la Mecánica OrbitalEl Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos OrbitalesTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.Propagador J2 medioEmpleando los valores medios seculares encontrados para elJ2, un posible propagador sería:a = a 0 ,e = e 0 ,i = i 0 ,Ω = Ω 0 − 3 2 n R2 Lω = ω 0 + 3 4 n R2 LM = M 0 +(p 2 J 2 cos i(t − t 0 ),p 2 J 2(5 cos i 2 − 1)(t − t 0 ),n + 3 4 n R2 Lp 2 J 2√1 − e 2 (2 − 3 sen i 2 ))(t − t 0 ),Este propagador es simple de usar y útil en misiones en órbitabaja, donde la influencia del J2 es grande.123 / 151
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Introducción Histórica a la <strong>Mecánica</strong> <strong>Orbital</strong>El Problema de los Dos CuerposLeyes horarias. Teorema de Lambert. Elementos <strong>Orbital</strong>esTeoría de PerturbacionesGeneralidades. Ecuaciones planetariasCampo gravitatorio de un cuerpo no esférico. AchatamientoOtros efectos. Resumen. Periodos orbitales.Propagadores. Determinación de órbitas.PropagadoresUn propagador de órbitas es un algoritmo que permite obtenerefemérides futuras a partir de los elementos dados en unaépoca.Formulación básica: dado (a 0 , e 0 , i 0 , Ω 0 , ω 0 , M 0 ) en el instantet 0 , calcular (a, e, i, Ω, ω, M) en el instante t.En ausencia de perturbaciones, el propagador básico es elkepleriano o de los dos cuerpos:(a, e, i, Ω, ω) = (a 0 , e 0 , i 0 , Ω 0 , ω 0 ) y M = M 0 + n(t − t 0 ).El caso opuesto, el más complicado posible, sería usar lasecuaciones planetarias (Lagrange o Gauss) e integrarlasnuméricamente con el modelo más completo posible deperturbaciones.Existen muchos modelos intermedios, semianaĺıticos, quepermiten obtener buenos resultados.122 / 151