激光测距卫星的自旋及热阻力模型研究

项目名称： 激光测距卫星的自旋及热阻力模型研究

项目编号： No.11203071

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 李荣旺

作者单位： 中国科学院云南天文台

项目金额： 29万元

中文摘要： 本项目从人造卫星精密定轨和空间天气学研究的需求出发，利用激光测距卫星高精度的测量数据和较为完备的各项几何、物理参量等特点，对卫星的自旋和热阻力进行建模分析和研究。研究结果是对人造天体准确力源模型的进一步完善，也是通过解算卫星高精度测量资料来获取更为详细、精确的动力学信息的必要条件。项目研究围绕激光测距卫星轨道半长径衰减这一现象的具体物理解释，对以往动力学分析中引入的经验类阻力进行更加深入的分析和探索。研究拟依据国际激光测距网提供的长期观测资料和云南天文台光度测量数据，在解算出与实测吻合的卫星自旋模型基础上，创新性地建立与自旋相对应的表面温度分布模型，并据此计算卫星表面温度不均匀所致热阻力的精确值。研究建立的分析模型在满足卫星精密定轨研究需求的同时，也使得准确分析电离层大气在卫星运动中的作用成为可能。

中文关键词： 热阻力；自旋模型；卫星激光测距；精密定轨；非等间隔频谱分析

英文摘要： On the demand of satellite precision orbit determination and space weather research, we want to analysis and model the spin axis of satellite and its thermal drag forces by using high accuracy satellite laser ranging observations and detailed geometry and physical properties. The results will improve the accuracy of forces model of satellite, and also are the necessary to solve more detailed and accuracy dynamics parameters by using high satellite laser ranging observations. To check the physical processes of the decay of semimajor axis of orbit, investigations of the empirical along-track acceleration has been done in detail. Based on the long-term observations providing by International Laser Ranging System and photometric data of Yunnan Observatory, a spin axis model agreeing with observations will be derived, on the basis of which, surface temperature distribution throughout the satellite will be modeled. And the thermal drag forces according to the asymmetry reradiation due to temperature distribution will be calculated more accuracy. The model, besides meeting the requirements of precision orbit determination, makes the analysis of the effect of ionospheric in satellite motion to be possible.

英文关键词： Thermal Drag Forse；Spin Model；Satellite Laser Ranging；Precision Orbit Determination；lomb