Atualização do propagador analítico da atitude de satélites estabilizados por rotação com modelo de quadripolo para o campo geomagnético
Maria Cecília Zanardi1; Eduardo Machado1; Cláudia Celeste Celestino1
1 Universidade Federal do ABC
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1436
Resumo
O objetivo deste trabalho é atualizar e validar um propagador analítico de atitude de satélites estabilizados por rotação já desenvolvido, o qual inclui a influencia dos torques magnéticos, torque de radiação solar, torque aerodinâmico e torque de gradiente de gravidade, mas utilizando o modelo de vetor de dipolo para descrever o campo geomagnético. O torque a ser atualizado neste trabalho são o torque magnético residual (que contribui para a precessão e deriva do eixo de rotação) e o torque devido as correntes de Foulcaut (cujo principal efeito é o decaimento exponencial da velocidade de rotação) , através da utilização do modelo de quadripolo para o campo geomagnético. A solução analítica das equações do movimento mostra a evolução temporal da velocidade de rotação e dos ângulos de atitude. Um sistema de coordenadas esféricas que acompanha a rotação do satélite é utilizado para posicionar o eixo de rotação em relação ao sistema equatorial terrestre, descrito pelos ângulos de ascensão reta e declinação. Aplicações são desenvolvidas considerando o Satélite Brasileiro de Coleta de Dados SCD1, o qual é apropriado para a verificação e comparação da teoria com os dados reais gerados e processados pelo Centro de Rastreio e Controle do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CRC/INPE). Na implementação numérica da solução no propagador já existente por um período de 40 dias, os desvios médios da ascensão reta e da velocidade de rotação ultrapassaram a precisão desejada do INPE. Na presente abordagem, com a substituição do campo magnético pelo modelo de quadripolo, o desvio médio da velocidade de rotação permaneceu dentro da precisão desejada para a missão do SCD1. Os resultados da presente abordagem, da abordagem anterior com modelo de vetor de dipolo e os dados reais são comparados, assim com são avaliados os ângulos de aspecto solar e o erro de apontamento. A presente abordagem pode ser útil para as missões do programa espacial brasileiro.
Palavras-chave: satelites estabilizados por rotação; torques magneticos; propagação analitica