太陽輻射流量實測值對低地球軌道衛星軌道預報的影響

蔣虎+胡海鷹

摘 要：太陽輻射流量是影響衛星軌道預報精度的重要因素之一。在太陽活動活躍期，空間環境的變化十分頻繁，太陽輻射流量的變化也是如此。這里，我們對2011年6月份的太陽輻射流量峰值及谷值兩種極端情況下，分別對低地球軌道衛星軌道進行預報，結果表明：對700km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達33 km左右， 速度差異可以達0.035 km/s左右。

關鍵詞：太陽輻射流量 低地球軌道 軌道 預報 空間環境

中圖分類號：TN929 13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影響衛星軌道預報結果好壞的因素很多，包括各種攝動力模型引入的誤差，比如地球引力場、太陽光壓、大氣阻力、N體攝動力、海潮、固體潮模型等[1]。太陽輻射流量是計算大氣阻力時必需的參數之一， 大氣阻力的攝動量級在10-7左右。這里，我們將對太陽射電輻射流量對低地球軌道衛星軌道預報影響進行仿真評估。

1 仿真輸入條件

根據中國科學院空間環境研究預報中心發布的2011年6月份空間環境月報相關數據[2]，今年6月份太陽射電流量最大值為114，最小為85。仿真過程中，衛星主要軌道參數取為：高度700 km，傾角45°，偏心率為0。由于太陽射電流量本身的預報是十分困難的，因而在做軌道預報時，太陽射電流量值通常會取一個經驗值。下面我們分別對太陽射電流量值取114和85兩種極端情況下，對選定的衛星軌道進行一個月的軌道預報，仿真出衛星位置、速度等參數的差異。

2 仿真結果

基于上述仿真條件，我們分別給出了衛星三維位置、三維速度預報差異的仿真情況，見圖1和圖2。

3 結語

通過仿真分析，我們可以看到：太陽射電流量分別為114和85兩種情況下，對700 km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達約33 km，速度差異可以達約0.035 km/s。另外，相對而言，X、Y位置分量的差異比Z分量的差異更明顯些；類似地，X、Y速度分量的差異比Z速度分量的差異更明顯些。

從太陽射電流量對低軌道衛星的軌道預報影響的仿真情況來看，對于軌道預報精度要求高的情況，采用太陽射電流量經驗值的做法存在一定的風險[3]，需要采用另外方法加以考慮，比如降低預報時間長度、太陽射電流量預報等。

參考文獻

[1] 蔣虎，LEO衛星軌道設計中的主要攝動源影響評估[J].云南天文臺臺刊，2002（2）：29-34.

[2] 空間環境月報，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint

摘 要：太陽輻射流量是影響衛星軌道預報精度的重要因素之一。在太陽活動活躍期，空間環境的變化十分頻繁，太陽輻射流量的變化也是如此。這里，我們對2011年6月份的太陽輻射流量峰值及谷值兩種極端情況下，分別對低地球軌道衛星軌道進行預報，結果表明：對700km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達33 km左右， 速度差異可以達0.035 km/s左右。

關鍵詞：太陽輻射流量 低地球軌道 軌道 預報 空間環境

中圖分類號：TN929 13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影響衛星軌道預報結果好壞的因素很多，包括各種攝動力模型引入的誤差，比如地球引力場、太陽光壓、大氣阻力、N體攝動力、海潮、固體潮模型等[1]。太陽輻射流量是計算大氣阻力時必需的參數之一， 大氣阻力的攝動量級在10-7左右。這里，我們將對太陽射電輻射流量對低地球軌道衛星軌道預報影響進行仿真評估。

1 仿真輸入條件

根據中國科學院空間環境研究預報中心發布的2011年6月份空間環境月報相關數據[2]，今年6月份太陽射電流量最大值為114，最小為85。仿真過程中，衛星主要軌道參數取為：高度700 km，傾角45°，偏心率為0。由于太陽射電流量本身的預報是十分困難的，因而在做軌道預報時，太陽射電流量值通常會取一個經驗值。下面我們分別對太陽射電流量值取114和85兩種極端情況下，對選定的衛星軌道進行一個月的軌道預報，仿真出衛星位置、速度等參數的差異。

2 仿真結果

基于上述仿真條件，我們分別給出了衛星三維位置、三維速度預報差異的仿真情況，見圖1和圖2。

3 結語

通過仿真分析，我們可以看到：太陽射電流量分別為114和85兩種情況下，對700 km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達約33 km，速度差異可以達約0.035 km/s。另外，相對而言，X、Y位置分量的差異比Z分量的差異更明顯些；類似地，X、Y速度分量的差異比Z速度分量的差異更明顯些。

從太陽射電流量對低軌道衛星的軌道預報影響的仿真情況來看，對于軌道預報精度要求高的情況，采用太陽射電流量經驗值的做法存在一定的風險[3]，需要采用另外方法加以考慮，比如降低預報時間長度、太陽射電流量預報等。

參考文獻

[1] 蔣虎，LEO衛星軌道設計中的主要攝動源影響評估[J].云南天文臺臺刊，2002（2）：29-34.

[2] 空間環境月報，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint

摘 要：太陽輻射流量是影響衛星軌道預報精度的重要因素之一。在太陽活動活躍期，空間環境的變化十分頻繁，太陽輻射流量的變化也是如此。這里，我們對2011年6月份的太陽輻射流量峰值及谷值兩種極端情況下，分別對低地球軌道衛星軌道進行預報，結果表明：對700km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達33 km左右， 速度差異可以達0.035 km/s左右。

關鍵詞：太陽輻射流量 低地球軌道 軌道 預報 空間環境

中圖分類號：TN929 13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影響衛星軌道預報結果好壞的因素很多，包括各種攝動力模型引入的誤差，比如地球引力場、太陽光壓、大氣阻力、N體攝動力、海潮、固體潮模型等[1]。太陽輻射流量是計算大氣阻力時必需的參數之一， 大氣阻力的攝動量級在10-7左右。這里，我們將對太陽射電輻射流量對低地球軌道衛星軌道預報影響進行仿真評估。

1 仿真輸入條件

根據中國科學院空間環境研究預報中心發布的2011年6月份空間環境月報相關數據[2]，今年6月份太陽射電流量最大值為114，最小為85。仿真過程中，衛星主要軌道參數取為：高度700 km，傾角45°，偏心率為0。由于太陽射電流量本身的預報是十分困難的，因而在做軌道預報時，太陽射電流量值通常會取一個經驗值。下面我們分別對太陽射電流量值取114和85兩種極端情況下，對選定的衛星軌道進行一個月的軌道預報，仿真出衛星位置、速度等參數的差異。

2 仿真結果

基于上述仿真條件，我們分別給出了衛星三維位置、三維速度預報差異的仿真情況，見圖1和圖2。

3 結語

通過仿真分析，我們可以看到：太陽射電流量分別為114和85兩種情況下，對700 km高度的圓軌道衛星而言，一個月預報的位置差異可以達約33 km，速度差異可以達約0.035 km/s。另外，相對而言，X、Y位置分量的差異比Z分量的差異更明顯些；類似地，X、Y速度分量的差異比Z速度分量的差異更明顯些。

從太陽射電流量對低軌道衛星的軌道預報影響的仿真情況來看，對于軌道預報精度要求高的情況，采用太陽射電流量經驗值的做法存在一定的風險[3]，需要采用另外方法加以考慮，比如降低預報時間長度、太陽射電流量預報等。

參考文獻

[1] 蔣虎，LEO衛星軌道設計中的主要攝動源影響評估[J].云南天文臺臺刊，2002（2）：29-34.

[2] 空間環境月報，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint