Elementos Keplerianos

¿Que son los Elementos Keplerianos?
Los Elementos Keplerianos son números = datos que sirven para fijar las órbitas de los satélites.
Con estos datos, normalmente llamados keps, o 2line elements y dependiendo de los diferentes programas de calculo, los ordenadores fijan la órbita de un satélite y su posición en el espacio durante todo el momento de su órbita.
Los Elementos Keplerianos se editan fijando la posición del satélite para un momento determinado de su órbita. Son siete, los parámetros necesarios para definir la órbita del satélite, normalmente, los programas de seguimiento, y después del calculo, aportan otros que complementan la órbita.
Teniendo en cuenta que fijan la posición de un satélite en un determinado momento (AAMMDDHHSS) es necesario refrescar estos datos en nuestros programas de seguimiento, y el factor más importante a tener en cuenta es la altura del satélite que trabajemos. Para la estación MIR (300Km) deberíamos refrescar cada 2-3 semanas para un OSCAR-16 (800Km) sería suficiente cada 5-6 semanas. Resumiendo, un refresco cada 3-4 semanas en general tendría nuestra base de datos bien actualizada.
Veamos un ejemplo de los elementos Keplerianos en formato "2Line" para el satélite AO-16 (PACSAT) fijados el día 351.16855037 de 1998, (17/12/1998 a las 4h:2':42,7")

AO-16
1 20439U 90005D 98351.16855037 .00000154 00000-0 76142-4 0 02125
2 20439 098.4989 069.0113 0012192 036.3093 323.8917 14.30128957464553

SATÉLITE
1 AAAAAU WW 0 0 BBBBB.BBBBBBBB .CCCCCCCC XXXXX-X YYYYY-Y L DDDZ
2 AAAAA EEE.EEEE FFF.FFFF GGGGGGG HHH.HHHH III.IIII JJ.JJJJJJJJKKKKKZ

A- Numero de satélite fijado en el espacio
B- Fecha (Añodia.Fracción de día) momento de obtención de los Keplerianos
C- DECAY-RATE, (1ª derivación de Mean-Motion (Coeficiente balístico))
D- Número de elemento
E- INCLINACIÓN - I0
F- RAAN - O0 (Ascensión Recta del Nodo Ascendente)
G- EXCENTRICIDAD - E0
H- Argumento del Perigeo - W0
I- Mean anomaly - M0
J- Mean motion - N0
K- Numero de Órbita en la fecha
L- Tipo de efeméride
W- Año de puesta en órbita
X- 2ª derivación del movimiento medio
Y- Coeficiente de presión de radiación
Z- CHECKSUM

Elementos orbitales

•  T0 - Epoch - Es siempre un número que especifica el momento en que fueron fijados los datos para un determinado satélite.

   M0 - Mean anomaly - Es el ángulo que se proyecta uniformemente en el tiempo, entre 0 y 360 grados durante una revolución (órbita), estableciendo 0 grados para el perigeo y 180 grados para el apogeo . Fija la posición del satélite dentro de una órbita.

   N0 - Mean motion - Número de órbitas por día, también llamado "periodo orbital".

   I0 - Inclination - Es el ángulo (en grados) formado entre el plano órbital y el plano Ecuatorial de la tierra.

   E0 - Eccentricity - Indica la forma de la elipse orbital. Con una E0=0 la elipse es un circulo, con una E0=1 la elipse es extremadamente elíptica. Lo normal es que nuestros satélites se situen [0 <=E0 <1 ].

   W0 - Arg. of Perigee - Es el ángulo (en grados) formado entre la línea de nodos (línea que se proyecta desde el centro de la tierra hasta el satélite cuando éste corta al ecuador en su órbita ascendente) y la línea de apsides de la elipse órbital.

   O0 - RAAN Right Ascension of Ascending Node - Es el ángulo expresado en grados que forma el radio terrestre que pasa por el nodo ascendente de una órbita determinada, con la dirección del punto "vernal". Éste es un punto de referencia de la esfera celeste, al que se refieren todas las ascensiones rectas de las estrellas y se define como el punto de intersección de la eclíptica (recorrido curvilíneo que aparentemente describe el Sol alrededor de la Tierra) con el ecuador terrestre en el equinocio de primavera.

   K0 - Epoch revolutions - Numero total de órbitas efectuadas por el satélite hasta el momento.

   Decay rate - Este valor (en revoluciones por día), nos indica el ritmo al cual Mean-Motion-(N0) cambia debido a la atracción u otros efectos relacionados. Típicamente es un numero muy pequeño.

  
  Attitude control

  •  Attitude Longitude - ALON - Es una medición sobre como esta orientado el satélite en el espacio. Importante para saber hacia como están apuntando sus antenas respecto a la Tierra.
    Está determinada por 2 ángulos ALON y ALAT (Latitud Bahn - Longitud Bahn). Estos 2 números describen una dirección en un sistema esférico de coordenadas.
    Relaciona el ángulo entre el eje del satélite (Z-axis) y el semi-eje mayor de la elipse órbital. Refiriéndose a la figura, ALON= TWIST+180 degrees.
    
•  Attitude Latitude - ALAT - Relaciona la posición entre el eje del satélite (Z-axis) y el plano órbital, si el eje del satélite (z-axis) está en el plano órbital entonces ALAT=0, fuera de esta condición ALAT nos indicará esta diferencia.

   

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