太阳辐射流量实测值对低地球轨道卫星轨道预报的影响

蒋虎+胡海鹰

摘 要：太阳辐射流量是影响卫星轨道预报精度的重要因素之一。在太阳活动活跃期，空间环境的变化十分频繁，太阳辐射流量的变化也是如此。这里，我们对2011年6月份的太阳辐射流量峰值及谷值两种极端情况下，分别对低地球轨道卫星轨道进行预报，结果表明：对700km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达33 km左右， 速度差异可以达0.035 km/s左右。

关键词：太阳辐射流量 低地球轨道 轨道 预报 空间环境

中图分类号：TN929 13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影响卫星轨道预报结果好坏的因素很多，包括各种摄动力模型引入的误差，比如地球引力场、太阳光压、大气阻力、N体摄动力、海潮、固体潮模型等[1]。太阳辐射流量是计算大气阻力时必需的参数之一， 大气阻力的摄动量级在10-7左右。这里，我们将对太阳射电辐射流量对低地球轨道卫星轨道预报影响进行仿真评估。

1 仿真输入条件

根据中国科学院空间环境研究预报中心发布的2011年6月份空间环境月报相关数据[2]，今年6月份太阳射电流量最大值为114，最小为85。仿真过程中，卫星主要轨道参数取为：高度700 km，倾角45°，偏心率为0。由于太阳射电流量本身的预报是十分困难的，因而在做轨道预报时，太阳射电流量值通常会取一个经验值。下面我们分别对太阳射电流量值取114和85两种极端情况下，对选定的卫星轨道进行一个月的轨道预报，仿真出卫星位置、速度等参数的差异。

2 仿真结果

基于上述仿真条件，我们分别给出了卫星三维位置、三维速度预报差异的仿真情况，见图1和图2。

3 结语

通过仿真分析，我们可以看到：太阳射电流量分别为114和85两种情况下，对700 km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达约33 km，速度差异可以达约0.035 km/s。另外，相对而言，X、Y位置分量的差异比Z分量的差异更明显些；类似地，X、Y速度分量的差异比Z速度分量的差异更明显些。

从太阳射电流量对低轨道卫星的轨道预报影响的仿真情况来看，对于轨道预报精度要求高的情况，采用太阳射电流量经验值的做法存在一定的风险[3]，需要采用另外方法加以考虑，比如降低预报时间长度、太阳射电流量预报等。

参考文献

[1] 蒋虎，LEO卫星轨道设计中的主要摄动源影响评估[J].云南天文台台刊，2002（2）：29-34.

[2] 空间环境月报，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint

摘 要：太阳辐射流量是影响卫星轨道预报精度的重要因素之一。在太阳活动活跃期，空间环境的变化十分频繁，太阳辐射流量的变化也是如此。这里，我们对2011年6月份的太阳辐射流量峰值及谷值两种极端情况下，分别对低地球轨道卫星轨道进行预报，结果表明：对700km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达33 km左右， 速度差异可以达0.035 km/s左右。

关键词：太阳辐射流量 低地球轨道 轨道 预报 空间环境

中图分类号：TN929 13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影响卫星轨道预报结果好坏的因素很多，包括各种摄动力模型引入的误差，比如地球引力场、太阳光压、大气阻力、N体摄动力、海潮、固体潮模型等[1]。太阳辐射流量是计算大气阻力时必需的参数之一， 大气阻力的摄动量级在10-7左右。这里，我们将对太阳射电辐射流量对低地球轨道卫星轨道预报影响进行仿真评估。

1 仿真输入条件

根据中国科学院空间环境研究预报中心发布的2011年6月份空间环境月报相关数据[2]，今年6月份太阳射电流量最大值为114，最小为85。仿真过程中，卫星主要轨道参数取为：高度700 km，倾角45°，偏心率为0。由于太阳射电流量本身的预报是十分困难的，因而在做轨道预报时，太阳射电流量值通常会取一个经验值。下面我们分别对太阳射电流量值取114和85两种极端情况下，对选定的卫星轨道进行一个月的轨道预报，仿真出卫星位置、速度等参数的差异。

2 仿真结果

基于上述仿真条件，我们分别给出了卫星三维位置、三维速度预报差异的仿真情况，见图1和图2。

3 结语

通过仿真分析，我们可以看到：太阳射电流量分别为114和85两种情况下，对700 km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达约33 km，速度差异可以达约0.035 km/s。另外，相对而言，X、Y位置分量的差异比Z分量的差异更明显些；类似地，X、Y速度分量的差异比Z速度分量的差异更明显些。

从太阳射电流量对低轨道卫星的轨道预报影响的仿真情况来看，对于轨道预报精度要求高的情况，采用太阳射电流量经验值的做法存在一定的风险[3]，需要采用另外方法加以考虑，比如降低预报时间长度、太阳射电流量预报等。

参考文献

[1] 蒋虎，LEO卫星轨道设计中的主要摄动源影响评估[J].云南天文台台刊，2002（2）：29-34.

[2] 空间环境月报，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint

摘 要：太阳辐射流量是影响卫星轨道预报精度的重要因素之一。在太阳活动活跃期，空间环境的变化十分频繁，太阳辐射流量的变化也是如此。这里，我们对2011年6月份的太阳辐射流量峰值及谷值两种极端情况下，分别对低地球轨道卫星轨道进行预报，结果表明：对700km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达33 km左右， 速度差异可以达0.035 km/s左右。

关键词：太阳辐射流量 低地球轨道 轨道 预报 空间环境

中图分类号：TN929 13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（b）-0239-02

影响卫星轨道预报结果好坏的因素很多，包括各种摄动力模型引入的误差，比如地球引力场、太阳光压、大气阻力、N体摄动力、海潮、固体潮模型等[1]。太阳辐射流量是计算大气阻力时必需的参数之一， 大气阻力的摄动量级在10-7左右。这里，我们将对太阳射电辐射流量对低地球轨道卫星轨道预报影响进行仿真评估。

1 仿真输入条件

根据中国科学院空间环境研究预报中心发布的2011年6月份空间环境月报相关数据[2]，今年6月份太阳射电流量最大值为114，最小为85。仿真过程中，卫星主要轨道参数取为：高度700 km，倾角45°，偏心率为0。由于太阳射电流量本身的预报是十分困难的，因而在做轨道预报时，太阳射电流量值通常会取一个经验值。下面我们分别对太阳射电流量值取114和85两种极端情况下，对选定的卫星轨道进行一个月的轨道预报，仿真出卫星位置、速度等参数的差异。

2 仿真结果

基于上述仿真条件，我们分别给出了卫星三维位置、三维速度预报差异的仿真情况，见图1和图2。

3 结语

通过仿真分析，我们可以看到：太阳射电流量分别为114和85两种情况下，对700 km高度的圆轨道卫星而言，一个月预报的位置差异可以达约33 km，速度差异可以达约0.035 km/s。另外，相对而言，X、Y位置分量的差异比Z分量的差异更明显些；类似地，X、Y速度分量的差异比Z速度分量的差异更明显些。

从太阳射电流量对低轨道卫星的轨道预报影响的仿真情况来看，对于轨道预报精度要求高的情况，采用太阳射电流量经验值的做法存在一定的风险[3]，需要采用另外方法加以考虑，比如降低预报时间长度、太阳射电流量预报等。

参考文献

[1] 蒋虎，LEO卫星轨道设计中的主要摄动源影响评估[J].云南天文台台刊，2002（2）：29-34.

[2] 空间环境月报，2011年6月刊，www.sepc.ac.cn.

[3] www.stk.com.endprint