椭圆低地球轨道卫星的气动稳定性
地球物理
2013-01-23 v1
摘要
对高度低于 的热层进行针对性观测，极大有助于增进对质量与成分的全球分布、对地磁强迫的动力学响应以及通过波动的动量传递的理解。与这类低高度短寿命轨道相关的风险，阻碍了Discovery级任务的发射。质谱仪等仪器的微型化以及纳米卫星技术的进步，加之纳米卫星制造与运行成本相对低廉，为执行低高度任务开辟了途径。描述运动的二阶非齐次常微分方程的含时系数具有双周期形状。因此，将使用Jacobi椭圆函数对其进行近似。通过变量替换，原常微分方程将被转化为Hill常微分方程，以便利用Floquet理论进行稳定性分析。我们关注常微分方程系数的变化如何影响解的稳定性。预期结果将给出使运动保持动力学稳定的参数允许范围。该应用的一个可能扩展是开发一种计算工具，用于快速评估再入或重返飞行器在稀薄流区以及运行于相对较低轨道的卫星的稳定性。
引用
@article{arxiv.1301.5223,
title = {Aerodynamic Stability of Satellites in Elliptic Low Earth Orbits},
author = {Matthew Bailey and Brian Ladson and Stefan C. Mancas and Bogdan Udrea and Uchenna Umeadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.5223},
year = {2013}
}
备注
18 pages, 16 figures