Space Surveillance and Tracking Tool: Implementation and Test of New Methods
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Rymdövervaknings- och spårningsverktyg: implementering och test av nya metoder (Swedish)
Abstract [en]
In March 2019 the number of artificial objects bigger than 1 mm in orbit around the Earth is estimated to be more than 170 millions. Only a small fraction of them (0.03%) is catalogued. An impact of an operational satellite with one of these debris can damage the satellite and undermine its mission. So it is important to catalogue as many objects as possible in order to reduce the risk of a collisions. This is done by using the software tool Space Object Observations and Kalman Filtering (SPOOK), developed in Airbus Defence and Space in Friedrichshafen. The goal of this Master Thesis was to create newfunctionalities to this tool and improve the existing ones. In particular three main goals have been accomplished:
• a new model for the lighting ratio has been built to take into account the occultation of the Sun due to a covering body (for example the Earth or the Moon) and itsinfluence on the solar radiation pressure, necessary to have a good model for orbit propagation;
• a tracklet building algorithm has been built to distinguish different tracklets (consecutive observations of the same object along its orbit) as a starting point for the association of different measurements belonging to the same object at distant epochs, necessary to update a catalogue of space objects;
• a model to take into account the process noise has been improved giving some suggestion on how to tune the different parameters for different kinds of orbit.
Abstract [sv]
I mars 2019 uppgick antalet konstgjorda föremål större än 1 mm i omloppsbana runt jorden till över 170 miljoner. Av dessa är endast en mycket liten andel (0.03%) katalogiserade. En kollision mellan en operativ satellit och ett annat föremål i bana kan helt eller delvis förstöra satelliten. För att reducera risken för kollisioner är det därför viktigt att katalogisera så många föremål som möjligt. Detta görs genom att använda programvaran "Space Object Observations and Kalman Filtering" (SPOOK), som utvecklats av företaget Airbus Defence and Space i Friedrichshafen, Tyskland. Målet med detta examensarbete var att skapa nya funktioner i programvara samt att förbättra de befintliga funktionerna. Tre huvudmål har uppnåtts:
• En ny modell för ljusförhållandet har skapats för att ta hänsyn till ocklutationen av solen på grund av en täckande kropp (till exempel jorden eller månen) och dess påverkan på solstrålningstrycket på rymdfarkosten, vilket är nödvändigt för att ha en bra modell för hur omloppsbanan fortplantas
• En algoritm för s.k. tracklets, flera observationer av samma föremål längs dess omlopp, har skapats i syfte att skilja mellan olika tracklets som utgångspunkt för bestämma vilka mätningar som tillhör samma föremål vid avlägsna epoker. Detta är nödvändigt för att korrekt kunna uppdatera katalogen över rymdföremål.
• Modellen för att ta hänsyn till processbruset har förbättrats och förslag ges om hur man ställer in olika parametrar för olika slags omloppsbanor.
Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 84
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:311
National Category
Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-262030OAI: oai:DiVA.org:kth-262030DiVA, id: diva2:1360588
External cooperation
Airbus Defence and Space
Examiners
2019-10-142019-10-142022-06-26Bibliographically approved