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walkerStar

위성 시나리오에 Walker-Star 위성군 생성

R2023a 이후

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구문

sat = walkerStar(scenario,radius,inclination,totalSatellites,geometryPlanes,phasing)
sat = walkerStar(__,Name=Value)

설명

sat = walkerStar(scenario,radius,inclination,totalSatellites,geometryPlanes,phasing)는 반경 radius, 경사각 inclination, 위성 총 수 totalSatellites, 기하 평면 수 geometryPlanes, 위성 간 위상 phasing 등의 지정된 기하학적 속성을 사용하여 위성 시나리오 scenario 내부에 위성 배열 sat를 생성합니다. 궤도 평면의 승교점(ascending node)은 180도 간격으로 균등하게 배치됩니다.

Walker-Star 위성군에 대한 자세한 내용은 알고리즘를 참조하세요.

sat = walkerStar(__,Name=Value)는 하나 이상의 선택적 Name=Value 인수를 사용하여 위성 배열을 생성합니다. 이 옵션을 위에 열거된 구문의 입력 인수 조합과 함께 사용하십시오.

예제

예제

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Iridium과 유사한 위성군을 Walker-Star 위성군으로 모델링합니다. Walker-Star 위성군은 66개 위성이 6개 평면에 86.4도(86.4:66/6/2)의 기울기로 781km 궤도에 배치되어 있습니다.

디폴트 satellite scenario 객체를 만듭니다.

sc = satelliteScenario;

781km 궤도에서 86.4도(86.4:66/6/2)로 기울어진 6개의 평면에 66개의 위성이 배치되어 있는 Walker-Star 위성군을 만듭니다.

sat = walkerStar(sc, 781e3+6378.14e3, 86.4, 66, 6, 2, Name="Iridium");

위성 시나리오 뷰어를 사용하여 시나리오를 시각화합니다. ShowDetails 이름-값 쌍을 false로 설정하여 위성의 궤도와 레이블을 숨깁니다. 위성 위에 마우스를 올리면 레이블이 표시됩니다. 위성을 클릭하면 레이블, 궤도와 기타 숨겨진 그래픽이 표시됩니다. 해당 위성을 다시 클릭하면 해제됩니다.

satelliteScenarioViewer(sc);

입력 인수

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위성 시나리오로, satelliteScenario 객체로 지정됩니다.

궤도 반경으로, 스칼라로 지정되며, 미터 단위입니다.

데이터형: double

경사각으로, 스칼라로 지정되며, 도 단위입니다.

데이터형: double

위성의 총 개수로, 양의 정수 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

등간격 기하 평면의 수로, 양의 정수 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

인접 평면에 있는 위성 간의 위상으로, 0보다 크거나 같고 geometryPlanes보다 작은 스칼라 정수로 지정됩니다. 이웃 평면에 있는 동등한 위성의 진근점 이각(true anomaly)의 변화는 다음과 같이 계산됩니다.

(phasing*180/totalSatellites).

데이터형: double

이름-값 인수

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선택적 인수 쌍을 Name1=Value1,...,NameN=ValueN으로 지정합니다. 여기서 Name은 인수 이름이고 Value는 대응값입니다. 이름-값 인수는 다른 인수 뒤에 와야 하지만, 인수 쌍의 순서는 상관없습니다.

예: sat = walkerStar(sc,29599.8e3,56, 24,3,1,Name="Galileo")는 Galileo라는 이름의 위성 배열을 만듭니다.

승교점의 적경각으로, 0~180의 스칼라 값으로 지정됩니다. RAAN은 적도 평면에서 x축으로부터 승교점, 즉 위성이 남쪽에서 북쪽으로 적도를 가로지르는 지점까지의 각도를 도 단위로 나타낸 것입니다. 이 함수는 이 값을 적도를 따라 위성을 분포시키는 시작점으로 사용합니다.

데이터형: double

위도 인수로, 0~180 사이의 스칼라 값으로 지정됩니다. ArgumentOfLatitude는 승교점과 본체 사이의 각도입니다. 이 함수는 이 값을 첫 번째 궤도 궤적을 따라 위성을 분포시키는 시작점으로 사용합니다.

데이터형: double

위성군 이름으로, 스칼라로 지정됩니다.

위성군 내의 개별 위성 이름은 위성군 이름에 1부터 시작하는 정수를 덧붙여 사용합니다. 예를 들어, Name_1, Name_2 등으로 사용합니다.

데이터형: char | string

위성 위치와 속도를 전파하는 데 사용되는 궤도 전파기의 이름으로, 다음과 같이 지정됩니다.

  • "two-body-keplerian" — 지구의 구면 중력장을 가정하고 제3체 효과와 기타 환경적 교란을 무시하는 상대적 2체 모델을 기반으로 하는 2체 케플러 궤도 전파기입니다. 가장 정확하지 않은 것으로 간주됩니다.

  • "sgp4" — Simplified General Perturbations-4 궤도 전파기.

  • "sdp4" — Simplified Deep-Space Perturbations-4 궤도 전파기.

데이터형: string | char

출력 인수

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시나리오의 위성으로, Satellite 객체의 배열로 반환됩니다.

알고리즘

Walker-Star 위성군은 임무 수행에 필요한 위성의 수를 최소화하면서 지구 상공의 기하학적 범위를 극대화하는 데 흔히 사용되는 솔루션입니다. Walker-Star 위성군 패턴은 다음 표기법을 사용합니다. 

I:T/P/F.
각 요소는 다음과 같습니다.

  • I — 궤도 경사각

  • T — 총 위성 수로, F로 나누어 떨어져야 함

  • P — 동일한 간격으로 배치된 기하 평면의 수

  • F — 인접 평면의 위성 간 위상

원형 궤도의 반경 높이(지구 중심을 기준으로)를 정의하려면 함수에 반지름 r도 필요합니다.

또한:

  • Walker-Star 위성군의 궤도면의 승교점은 적도를 중심으로 180/P도 간격으로 균일하게 분포됩니다.

  • 평면당 위성 수 satellitesPerPlane는 다음과 같이 정의됩니다. 

    satellitesPerPlane=T/P.

    각 궤도 평면의 위성은 180/satellitesPerPlane도 간격으로 분포됩니다. F는 평면 간 위상, 즉 각 궤도 평면의 첫 번째 위성 사이에 있는 빈 슬롯의 수를 나타냅니다.

참고

Walker-Star 위성군은 Walker-Delta 위성군과 다릅니다. Walker-Star 위성군의 경우, 이 함수는 궤도 평면의 승교점을 180도에 걸쳐 분포시킵니다. Walker-Delta 위성군의 경우, 이 함수는 360도에 걸쳐 승교점을 분포시킵니다.

버전 내역

R2023a에 개발됨

참고 항목

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도움말 항목