Nouvelles matrices de transition d'état pour le mouvement relatif des engins spatiaux dans des orbites perturbées

Cet article présente de nouvelles matrices de transition d'état qui modélisent le mouvement relatif de deux engins spatiaux dans des orbites excentriques arbitraires perturbées par et par traînée différentielle pour trois définitions d'état basées sur des éléments orbitaux relatifs. Les formulations spécifiques à un modèle de densité et sans modèle de densité des effets de la traînée différentielle sont incluses. Les matrices de transition d'état sont dérivées en effectuant d'abord un développement de Taylor sur les équations de mouvement relatif et en calculant ensuite une solution exacte sous forme fermée des équations différentielles linéaires résultantes. Les matrices de transition d'état résultantes sont utilisées pour généraliser l'interprétation géométrique des effets de la traînée différentielle sur le mouvement relatif dans des orbites presque circulaires fournies dans des travaux précédents à des orbites excentriques arbitraires. De plus, cet article harmonise la littérature actuelle en démontrant qu'un certain nombre de matrices de transition d'état dérivées par des auteurs précédents en utilisant diverses techniques peuvent être trouvées en soumettant les modèles présentés dans cet article à des hypothèses plus restrictives. Enfin, les matrices de transition d'état présentées sont validées par comparaison avec un propagateur orbital numérique de haute fidélité. Il a été constaté que ces modèles sont capables de correspondre ou de dépasser la précision de modèles comparables dans la littérature sur une large gamme de scénarios orbitaux.