航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

返回列表
查看: 581|回复: 9
收起左侧

[科普资料] 航天爱好者的工具软件(系列?)——共面发射窗口预测

  [复制链接]
darklighter 发表于 2017-3-19 21:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
发射前将神舟飞船的发射窗口推算到±2秒之内?你也可以!

看结果:
任务软件预测发射窗口实际起飞时间误差(s)
SZ-11
2016/10/17 07:30:33
2016/10/17 07:30:31
2
SZ-10
2013/6/11 17:38:00
2013/6/11 17:38:02
-2
SZ-9
2012/6/16 18:37:23
2012/6/16 18:37:24
-1
SZ-8
2011/11/1 05:58:10
2011/11/1 05:58:10
基准   



使用方法:
1. 确保启用Excel宏;
2. 在“TLE”列里填入目标飞行器(天宫、ISS等)最新的TLE,可从celestrak.com、heavens-above.com等网站获得;
3. 填入发射工位的“经、纬、高”,直接复制表格中已有数据,或在“Sites”工作表里查,或从Google Earth上量取;
4. 在“升降轨”一列中,升轨发射(大致从南向北)填“a”,降轨发射填“d”,请参考已有数据;
5. 在“起始时间”列中填入预测的开始时间,程序将从这个时间附近向后寻找发射窗口;
6. 填入一个神秘“修正量”,请参照已有数据,神舟飞船填-355;
7. 点击“预测”按钮,逐行输出结果,最多处理100行;
8. “相位差”指窗口时刻目标飞行器在轨道上超前发射工位多少角度(分别于地心连线的夹角),
    在工位正上方为0°,在地球正对面为180°。

工作原理:
1. 利用与TLE数据格式搭配的SGP4轨道预报方法,预测目标飞行器任意时刻的位置;
(VBA版的SGP4实现取自http://celestrak.com/publication ... /AIAA-2006-6753.zip
2. 寻找共面发射窗口,即工位与目标飞行器轨道面重合的时刻;
3. 但不能将重合时刻直接当成发射窗口,还必须加上“修正量”;
4. “修正量”主要反应以下因素的影响:
  a. 运载火箭飞行过程:发射不是从工位瞬移到轨道上,有时还会有偏航迂回机动;
  b. 卫星/飞船飞行过程:卫星/飞船往往不直接进入最终轨道,而是先在高度不同的初始轨道上停留一段时间,
      由于摄动影响,初始轨道与最终轨道的轨道面之间的夹角持续变化,需要发射时补偿;
  c. 其他工程细节因素;
5. “修正量”可从类似发射的历史窗口数据中归纳。

应用实例:
1. 上述原理适用于空间站交汇对接、大部分星座组网发射等情况;
2. Excel文件中提供了多种空间站交汇对接任务的典型实例。

数据分析:
1. Excel文件提供的历史数据包含以下几部分:
  a. 所有种类载人、货运飞船发射的典型数据;
  b. SZ-11任务不同时间TLE的数据,用于观察目标飞行器TLE的新旧对预测精度的影响;
2. 神舟飞船预测精度最高,在±2秒之内,其他飞船大多在±1分钟之内;
3. 对于SZ-11,2周内的TLE数据预测精度均在±10秒之内,天宫最后一次变轨之前有数分钟的误差;
4. 只有神舟飞船每次发射与目标保持固定的相位差(90°左右),其他飞船都能适应大范围的初始相位变化;
5. 上述两点均与天宫在交汇对接前保持在回归轨道,而ISS轨道没有回归特性有关。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x

评分

参与人数 1火箭 +1 收起 理由
站长 + 1 支持一下,工作做得不错!

查看全部评分

 楼主| darklighter 发表于 2017-3-19 22:03 | 显示全部楼层
本版Excel除历史数据外,还带有TZ-1和Cygnus CRS-7(在43、44行)的发射窗口预测。
TZ-1预测传送门:http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mo ... 3863&fromuid=10
hdcscience2012 发表于 2017-3-19 22:58 | 显示全部楼层
不错的工具。请问对于您已经整理好的这些,只需要填入目标飞行器的最新的TLE就可以了吧?
跆拳道大灰狼 发表于 2017-3-20 09:05 | 显示全部楼层
感谢分享,真是好东西了!
击沉CVN 发表于 2017-3-20 09:46 | 显示全部楼层
谢谢分享,好工具
Lsquirrel 发表于 2017-3-20 09:54 | 显示全部楼层
谢谢分享,用起来很方便啊!
站长 发表于 2017-3-20 10:03 | 显示全部楼层
谁能利用这个程序提供一个天舟一号的发射窗口?
hdcscience2012 发表于 2017-3-20 10:23 | 显示全部楼层
站长 发表于 2017-3-20 10:03
谁能利用这个程序提供一个天舟一号的发射窗口?

站长,前面@darklighter 发了。TZ-1预测传送门:http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mo ... 3863&fromuid=10

Flying_Pencil 发表于 2017-3-20 12:11 | 显示全部楼层
好东西收藏了
有一个在线计算GTO到GEO速度增量的网页,也存这里吧(科学上网)
http://www.satsig.net/orbit-rese ... tion-calculator.htm
输入上次Echostar的轨道22.43 179 35903
出来结果是1711
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

i2000s 发表于 2017-3-25 14:58 | 显示全部楼层
建议汇总到爱好版置顶帖?http://bbs.9ifly.cn/thread-14837-1-1.html
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2017-3-27 20:44 , Processed in 0.494162 second(s), 23 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表