Features of Kotlin orbit estimation library
Вантажиться...
Дата
2018
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Since the launch of Sputnik 1, the number
of objects in near-earth orbit has been constantly increasing.
The growth of number of these objects increases
the risk of their collisions with existing satellites and ones
which will be launched, that can be accompanied by their
failure or even destruction. Most space agencies and many
countries have their own space surveillance networks.
These networks continually measure the positions of
known objects, find new ones and predict their future positions.
It is necessary to know the position of the objects
with an accuracy of up to the characteristic size of the
operating satellites (about 10 cm or more) to prevent collisions.
Today, this task can be solved only for a small
number of reference satellites and only for the past.
The calculation of the objects positions in near-Earth
space requires the implementation of complex models of
the Earth motion and a space object using many factors
affecting the final result. Some of these factors, for example,
the atmospheric density and the attitude of the satellite
in the space, are not well predicted by modern models
and require constant refinement from observations.
Ukrainian Optical Facilities for Near-Earth Space Surveillance
Network (UMOS) is used to surveillance and study
near-Earth space in Ukraine.
There are many practical tasks that require knowledge
of the positions of the space objects. The different software
solutions are being applied to solve them. All of
them must implement motion models of near-Earth space
objects, the Earth and the main bodies of the Solar System
for their needs. Space dynamics libraries are developed to
implement these models. Orekit is one of these libraries.
The Kotlin Orbit Estimation Library (KOrbEstLib) is built
on the features of Orekit and extends them. KOrbEstLib
expands the set of input and output data types, implementing
the support of a number of Ukrainian and international
data formats, in particular, the formats used in the UMOS
network. In addition, KOrbEstLib offers an alternative
implementation for estimating the parameters of the motion
model of space objects in comparison with Orekit.
This paper discusses a number of implementation features
of the KOrbEstLib.
З моменту запуску першого космічного супутника кількість об'єктів на навколоземній орбіті неухильно зростає. Збільшення кількості цих об'єктів підвищує ризик їх зіткнень з діючими супутниками і тими, що тільки виводяться, це може супроводжуватися виходом їх з ладу або навіть руйнуванням. Для запобігання зіткнень необхідно знати положення всіх великих космічних об'єктів. Більшість космічних агентств і багато країн мають свої мережі спостереження за космічним простором. Ці мережі постійно вимірюють положення відомих об'єктів, займаються пошуком нових і прогнозують їхнє майбутнє положення. Для запобігання зіткнень необхідно знати розташування об'єктів з точністю до характерних розмірів діючих супутників (від 10 см до декількох метрів). На сьогоднішній день така задача може бути вирішена тільки для невеликої кількості еталонних супутників і тільки для минулого часу. Обчислення положень об'єктів в навколоземному просторі вимагає реалізації складних моделей руху Землі та космічного об'єкта з урахуванням великої кількості факторів, що впливають на кінцевий результат. Ряд цих факторів, наприклад густина атмосфери і орієнтація супутника в просторі, недостатньо добре передбачаються сучасними моделями і вимагають постійного уточнення з спостережень. Українська мережа оптичних станцій для дослідження навколоземного простору (УМОС) використовується для цілей контролю та його вивчення. Існує безліч практичних завдань, що вимагають знання положення космічних об'єктів. Для їх вирішення застосовуються різноманітні програмні рішення. Всі вони повинні для своїх потреб реалізовувати моделі руху навколоземних космічних об'єктів, Землі і основних тіл Сонячної системи. Для реалізації цих моделей розробляються бібліотеки для космічної динамики. Однією з таких бібліотек є Orekit. Kotlin Orbit Estimation Library (KOrbEstLib) спирається на можливості Orekit та розширює їх. KOrbEstLib впроваджує додатковий набір вхідних і вихідних типів даних, реалізуючи підтримку ряду українських і міжнародних форматів даних, зокрема форматів прийнятих в мережі УМОС. Крім цього, KOrbEstLib пропонує альтернативну в порівнянні з Orekit реалізацію для оцінки параметрів моделі руху космічних об'єктів. У роботі розглядаються ряд особливостей реалізації бібліотеки Kotlin Orbit Estimation Library.
З моменту запуску першого космічного супутника кількість об'єктів на навколоземній орбіті неухильно зростає. Збільшення кількості цих об'єктів підвищує ризик їх зіткнень з діючими супутниками і тими, що тільки виводяться, це може супроводжуватися виходом їх з ладу або навіть руйнуванням. Для запобігання зіткнень необхідно знати положення всіх великих космічних об'єктів. Більшість космічних агентств і багато країн мають свої мережі спостереження за космічним простором. Ці мережі постійно вимірюють положення відомих об'єктів, займаються пошуком нових і прогнозують їхнє майбутнє положення. Для запобігання зіткнень необхідно знати розташування об'єктів з точністю до характерних розмірів діючих супутників (від 10 см до декількох метрів). На сьогоднішній день така задача може бути вирішена тільки для невеликої кількості еталонних супутників і тільки для минулого часу. Обчислення положень об'єктів в навколоземному просторі вимагає реалізації складних моделей руху Землі та космічного об'єкта з урахуванням великої кількості факторів, що впливають на кінцевий результат. Ряд цих факторів, наприклад густина атмосфери і орієнтація супутника в просторі, недостатньо добре передбачаються сучасними моделями і вимагають постійного уточнення з спостережень. Українська мережа оптичних станцій для дослідження навколоземного простору (УМОС) використовується для цілей контролю та його вивчення. Існує безліч практичних завдань, що вимагають знання положення космічних об'єктів. Для їх вирішення застосовуються різноманітні програмні рішення. Всі вони повинні для своїх потреб реалізовувати моделі руху навколоземних космічних об'єктів, Землі і основних тіл Сонячної системи. Для реалізації цих моделей розробляються бібліотеки для космічної динамики. Однією з таких бібліотек є Orekit. Kotlin Orbit Estimation Library (KOrbEstLib) спирається на можливості Orekit та розширює їх. KOrbEstLib впроваджує додатковий набір вхідних і вихідних типів даних, реалізуючи підтримку ряду українських і міжнародних форматів даних, зокрема форматів прийнятих в мережі УМОС. Крім цього, KOrbEstLib пропонує альтернативну в порівнянні з Orekit реалізацію для оцінки параметрів моделі руху космічних об'єктів. У роботі розглядаються ряд особливостей реалізації бібліотеки Kotlin Orbit Estimation Library.
Опис
Ключові слова
artificial satellite, optical observation, space dynamic software, orbit estimation, Orekit, штучні спутники, оптичні спостереження, програмне забезпечення, визначення орбіт
Бібліографічний опис
Odessa Astronomical publications = Одесские астрономические публикации = Одеські астрономічні публікації