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一种生成紧密排布轨道壳层的方法及其对轨道容量的影响

地球与行星天体物理 2022-03-28 v1

摘要

近地轨道(LEO)中按壳层进行轨道槽位分配可提升空间安全性、简化空间交通协调与管理,并优化轨道容量。本文描述了两种生成二维点阵花状星座(2D-LFCs)的方法,这些星座相对于任意阶次或任意阶次与次数的地球重力势来定义。通过生成相对于地球重力势为准周期且冻结的壳层,可以安全地将壳层以小于各壳层半长轴振荡变化或相应开普勒二维点阵花状星座在非球形重力势下传播所得变化的垂直间隔距离进行堆叠。这有助于缓解先前工作中每壳层单一倾角的要求,在给定轨道体积内容纳更多壳层,同时保持各壳层内自安全的相位关系。这些方法利用了先前关于时间分布星座公式以及利用重复地面轨迹轨道在任意地球重力势下设计闭合二维点阵花状星座的研究。文中指出了影响这些冻结壳层宽度与形状的因素。给出了用于估算壳层几何与厚度的简化公式。研究表明,将壳层按相似或递增倾角排序分组相较于任意倾角排序可提升容量。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.13354,
  title  = {A Method for Generating Closely Packed Orbital Shells and the Implication on Orbital Capacity},
  author = {Miles Lifson and David Arnas and Martin Avendaño and Richard Linares},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13354},
  year   = {2022}
}