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자료유형
학술저널
저자정보
송영주 (한국항공우주연구원) Bang-Yeop Kim (Korea Aerospace Research Institute)
저널정보
한국우주과학회 Journal of Astronomy and Space Sciences Journal of Astronomy and Space Sciences 제32권 제3호
발행연도
2015.9
수록면
247 - 256 (10page)
DOI
http://dx.doi.org/10.5140/JASS.2015.32.3.247

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In this work, an efficient method with which to evaluate the high-degree-and-order gravitational harmonics of the nonsphericity of a central body is described and applied to state predictions of a lunar orbiter. Unlike the work of Song et al. (2010), which used a conventional computation method to process gravitational harmonic coefficients, the current work adapted a well-known recursion formula that directly uses fully normalized associated Legendre functions to compute the acceleration due to the non-sphericity of the moon. With the formulated algorithms, the states of a lunar orbiting satellite are predicted and its performance is validated in comparisons with solutions obtained from STK/Astrogator. The predicted differences in the orbital states between STK/Astrogator and the current work all remain at a position of less than 1 m with velocity accuracy levels of less than 1 mm/s, even with different orbital inclinations. The effectiveness of the current algorithm, in terms of both the computation time and the degree of accuracy degradation, is also shown in comparisons with results obtained from earlier work. It is expected that the proposed algorithm can be used as a foundation for the development of an operational flight dynamics subsystem for future lunar exploration missions by Korea. It can also be used to analyze missions which require very close operations to the moon.
#high-degree-and-order spherical harmonics #fully normalized associated legendre function #lunar orbiter state prediction #Korea's lunar exploration

목차

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참고문헌 (25)

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Barthelmes F / 2013 / Definition of functionals of geopotential and their calculation from spherical harmonic models google schola Srinivas V. Bettadpur / 1992 / Spherical harmonic synthesis and least squares computations in satellite gravity gradiometry / Bulletin Géodésique 66(3):261~271 Crossref Cappellari JO / 1976 / Mathematical theory of the Goddard trajectory determination system google schola Colombo OL / 1981 / umerical methods for harmonic analysis on the sphere google schola Leland E. Cunningham / 1970 / On the computation of the spherical harmonic terms needed during the numerical integration of the orbital motion of an artificial satellite / Celestial Mechanics 2(2):207~216 Crossref

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