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walkerDelta

衛星シナリオで Walker-Delta コンステレーションを作成する

R2022a 以降

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構文

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

説明

sat = walkerDelta(scenario,radius,inclination,totalSatellites,geometryPlanes,phasing) は、半径 radius、傾斜角inclination、衛星の合計数 totalSatellites、衛星の数 geometryPlanes、衛星間の位相 phasing などの指定された幾何学的プロパティを使用して、衛星シナリオ scenario 内に衛星の配列 sat を作成します。軌道面の昇交点は 360 度にわたって均等に配置されています。

Walker-Delta コンステレーションの詳細については、アルゴリズム を参照してください。

sat = walkerDelta(__,Name=Value) は、1 つ以上のオプションの Name=Value 引数を使用して衛星の配列を作成します。このオプションは、前の構文のいずれかの入力引数の組み合わせとともに使用します。

例

例

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Galileo コンステレーションを、29599.8 km の軌道で 56 度 (56:24/3/1) に傾斜した 3 つの平面に 24 個の衛星を含む Walker-Delta コンステレーションとしてモデル化します。緯度オフセット 15 度の初期引数を指定します。

デフォルトの衛星シナリオ オブジェクトを作成します。

sc = satelliteScenario;

29599.8 キロメートルの軌道上で 56 度 (56:24/3/1) 傾斜した 3 つの平面に 24 個の衛星を含む Walker-Deltaコンスタレーションを作成します。

sat = walkerDelta(sc, 29599.8e3, 56, 24, 3, 1, ...
       ArgumentOfLatitude=15, Name="Galileo");

衛星シナリオ ビューアーを使用してシナリオを可視化します。ShowDetails 名前と値のペアを false に設定して、衛星の軌道とラベルを非表示にします。衛星の上にマウスを移動するとラベルが表示されます。衛星をクリックすると、そのラベル、軌道、その他の隠れたグラフィックが表示されます。衛星を消すには、もう一度クリックします。

satelliteScenarioViewer(sc, ShowDetails=false);

入力引数

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satelliteScenario オブジェクトとして指定された衛星シナリオ。

軌道半径（メートル単位のスカラー値として指定）。

データ型: double

傾斜角 (度単位のスカラーとして指定)。

データ型: double

衛星の総数。スカラーの正の整数として指定されます。

データ型: double

等間隔に配置されたジオメトリ プレーンの数。スカラーの正の整数として指定します。

データ型: double

隣接する平面にある衛星間の位相。0 以上 geometryPlanes 未満のスカラー整数として指定します。隣接面にある同等の衛星の真近点角の変化は次のように計算されます。

(phasing*360/totalSatellites).

データ型: double

名前と値の引数

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オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

例: sat = walkerDelta(sc,29599.8e3,56, 24,3,1,Name="Galileo") は Galileo という名前の衛星の配列を作成します。

昇交点赤経。0 から 360 までのスカラー値として指定します。RAAN は、赤道面における x 軸から昇交点の位置までの角度（衛星が南から北へ赤道を横切る点）です（度単位）。この関数は、この値を赤道に沿った衛星の分布の開始点として使用します。

データ型: double

緯度の引数。0 ～ 360 のスカラー値として指定します。ArgumentOfLatitude は昇交点と天体間の角度です。この関数は、この値を最初の軌道に沿った衛星の分布の開始点として使用します。

データ型: double

コンステレーション名。スカラーとして指定します。

コンスタレーション内の個々の衛星名には、1 から始まる増加する整数が追加されたコンスタレーション名が使用されます (例: Name_1、Name_2)。

データ型: char | string

衛星の位置と速度を伝播するために使用される軌道プロパゲーターの名前。次のように指定します。

  • "two-body-keplerian" — 地球の重力場が球形であると仮定し、第三物体効果やその他の環境摂動を無視する相対二体モデルに基づく二体ケプラー軌道プロパゲーター。最も正確性が低いと考えられています。

  • "sgp4" — 簡略化された一般摂動法 4 の軌道プロパゲーター。

  • "sdp4" — 簡略化された深宇宙摂動 4軌道プロパゲーター。

データ型: string | char

出力引数

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シナリオ内の衛星。Satellite オブジェクトの配列として返されます。

アルゴリズム

Walker-Delta コンステレーションは、ミッションの遂行に必要な衛星の数を最小限に抑えながら、地球上の幾何学的カバレッジを最大化するための一般的なソリューションです。Walker-Delta コンステレーション パターンでは次の表記法が使用されます。 

I:T/P/F.
ここで、

  • I — 軌道傾斜角

  • T —衛星の総数。F で割り切れる数でなければならない。

  • P — 等間隔の幾何学的平面の数

  • F — 隣接する平面にある衛星間の位相調整

円軌道の半径の高さ（地球の中心を基準）を定義するには、関数には半径 r も必要です。

さらに、

  • Walker-Delta コンステレーションの軌道面の昇交点は、赤道の周囲に 360/P 度の間隔で均一に分布しています。

  • 飛行機あたりの衛星数satellitesPerPlaneは次のように定義される。 

    satellitesPerPlane=T/P.

    各軌道面の衛星は、360/satellitesPerPlane 度の間隔で分布しています。F は、各軌道面の最初の衛星間の空きスロットの数、つまり面間位相を表します。

メモ

Walker-Delta コンステレーションは Walker-Star コンステレーションとは異なります。Walker-Delta コンステレーションの場合、この関数は軌道面の昇交点を 360 度にわたって分散します。Walker-Star コンステレーションの場合、この関数は昇交点を 180 度にわたって分散します。

バージョン履歴

R2022a で導入

参考

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