Orbitanalyse Kleinsatellitenprojekt Kleinsatellitenentwurf II M. Dittmar, M. Lachenmann, O. Zeile

Orbit Grundlagen Orbitanalyse, wozu? Los geht‘s Gliederung andere Bilder Voraussetzung: Teilnahme an Kleinsatellitenentwurf I und den stattgefundenen STK Vorlesungen

q a Form Position Orbit Grundlagen Exzentrizität (0.0 to 1.0) a = große Halbachse (km) e = Exzentrizität (der elliptischen Bahn) Position q (n) = Wahre Anomalie (Der Winkel zwischen dem Periapsis (Erde = Perigäum) und dem Satelliten in der Orbitebene zu einem bestimmten Zeitpunkt) 120° q 150° 90° Exzentrizität (0.0 to 1.0) Wahre Anomalie a Apogäum 180° Perigäum 0° Große Halbachse (km) e=0.8 vrs e=0.0 Ⓒ Brown University

Orbit Grundlagen Lage im Raum ω Ω Austeigender Knoten i = Inklination (Winkel zwischen der Orbitebene und der Äquatorialebene) Ω = Rektazension des Aufsteigenden Knoten /Argument des Aufsteigenden Knotens (Winkel zwischen dem Frühlingspunkt und der Position der Süd-Nord-Durchquerung der Äquatorebene) w = Argument der Periapsis (Perigäum) (Winkel zwischen dem aufsteigenden Knoten und der Periapsis (Perigäum) ) Perigäums-richtung ω Ω Austeigender Knoten Frühlingspunkt

Orbitdefinitionen Höhe Lage Orbit Grundlagen ‘LEO’ < ~1,000km (Satellite Telephones, ISS) ‘MEO’ = ~1,000km to 36,000km (GPS) ‘GEO’ = 36,000km (CommSats, HDTV) ‘Deep Space’ > ~GEO Sonnensynchroner Orbit Hochelliptische Orbits Molniya Tundra Äquatorialer Orbit Polarer Orbit

Sonnensynchroner Orbit Orbit Grundlagen Sonnensynchroner Orbit Effekt der Apsidenliniendrehung → Bahnform bleibt erhalten → Apsidenlinie unterliegt stetiger Drehung (~1°/d) → 700 – 1000 km Höhe Benötigt eine leicht retrograde Orbitausrichtung. Ermöglicht die Beobachtung des gleichen Bodenspur unter den täglich selben Belichtungsbedingungen. Nummer der vollständigen Umläufe ist ganzzahlig (meist 15) Einsatz für Erkundungs- / Beobachtungsmissionen Max. Sichtbarkeit beträgt 15 min.

Molnyia (12h) Tundra Orbits (24h) Orbit Grundlagen ‘Long loitering’, sehr hohes Apogäum Früher u.a. von UdSSR & USA für Frühwarnungssysteme benutzt Ganztägige Abdeckung benötigt 3 Satelliten Tundra Orbits (24h) Höheres Apogäum als Molniya-Orbits Geeignet um Gebiete über einem best. Breitengrad zu beobachten

Orbitanalyse, wozu? Thermalanalyse Zielkontakt Bodenstationskontakt Powerbudget

Zielkontaktzeitanalyse Orbitanalyse, wozu? Zielkontaktzeitanalyse Wahl der Pointing Modes Qualität / Häufigkeit der Aufnahmen Analyse des Data Handling (Datenraten, Speicherplatzbedarf) Bodenstationskontaktzeit Linkbudget in Korrelation zu zur transferierenden Datenmenge Powerbudget Powerverbrauch in Korrelation zu Powerversorgung (Orbit ↔ Solarfläche ↔ Batterie) Thermalanalyse Wärmeeinstrahlung Radiatorfläche

Und los!

IRS Latitude: 48°40‘25“ Longitude: 9°00‘30“ Altitude: 467 m Height Above Ground: 15 m Constraints – Basic – Elevation Angle Min: 7 deg