SDA Simulator v2 — Space Domain Awareness

01 UYDU FORMASYONU & RSO TAKİP SİMÜLASYONU

3D YÖRÜNGE GÖRSELLEŞTİRMESİ — ECI ÇERÇEVE

ST-1 Uydu ST-2 Uydu RSO Hedef Tahmin Konum

PARAMETRE KONTROLÜ

FORMASYON TABAN UZAKLIĞI (km)

20 km

RSO YÜKSEK İRTİFASI (km)

700 km

CENTROID HATASI (piksel)

0.015 px

SİMÜLASYON HIZI

3x

GERÇEK ZAMANLI METRIKLER

Konum Hatası— m

Eş Zamanlı Obs.0 / 160

FOV Örtüşme—

α₁ (mesafe)— km

α₂ (mesafe)— km

Paralaks Açısı—

Sim Zamanı0.0 s

STAR TRACKER GÖRÜNTÜLERİ — AÇISAL KOORDİNATLAR

SİSTEM GÜNLÜĞÜ

[ SDA ] Sistem hazır. Simülasyonu başlatmak için butona basın.

GNSS PPP

±100

mm abs.

GNSS RTK

±10

mm rel.

FOV

20°

× 20°

02 PARALLAKS TABANLI RSO KONUM HESAPLAMA

UYDU POZİSYONLARI (ECI — km)

ST-1 X Konumu (km)

ST-1 Y (B₁) (km)

ST-1 Z (B₃) (km)

ST-2 X Konumu (km)

ST-2 Y (B₂) (km)

ST-2 Z (-B₃) (km)

RSO HEDEF & BİRİM VEKTÖRLER

Hedef X (km) — RSO

Hedef Y (km)

Hedef Z (km)

Centroid Hatası σ (piksel)

Monte Carlo Örnekleme Sayısı

HESAPLAMA SONUÇLARI — Eq.(9)-(11)

Parametreleri girin ve hesapla butonuna basın.

MONTE CARLO HATA DAĞILIMI

03 RSO YÖRÜNGE BELİRLEME — ALGORİTMA 1

YÖRÜNGE BELİRLEME SONUÇLARI (GIBBS YÖNTEMİ)

PARAMETRE	SEMBOL	GERÇEK DEĞER	TAHMİN EDİLEN	HATA

MAKALE TABLo II

	GERÇEK	HATA
a (km)	7085.1	0.69 m
e	0.00106	3.8×10⁻⁷
i (°)	97.816°	2.6×10⁻⁶
Ω (°)	0.573°	2.1×10⁻⁵
ω (°)	90°	0.1348°
λ(t₀) (°)	77.481°	4.6×10⁻⁶

ALGORİTMA 1 ADIMLARI

1. RSO pozisyon çözümü (centroid)✓

2. Polinom yörünge fiti (6. derece)✓

3. Gibbs metodu için 3 nokta✓

4. Gibbs yörünge belirleme✓

5. Ortalama orbital elemanlar✓

GÖZLEM ARKI — 160 EŞ ZAMANLI GÖZLEM (160 s)

04 HASSASLIK ANALİZİ — HATA KAYNAKLARI

CENTROID HATASI (0.1 px)

~31

metre konum hatası

GNSS PPP ABS

~150

mm pozisyon

CENTROID (0.015 px)

~3.0

metre konum hatası

TABAN UZAKLIĞI vs KONUM HATASI

CENTROID HATASI vs RSO KONUM HATASI

POLİNOM FİT DOĞRULUK İYİLEŞTİRMESİ

160 eş zamanlı gözlemle, sıfır-ortalama bağımsız hatalar varsayımıyla:

İyileştirme ≈ √160 > 12×
σ_fit = σ_single / √N_obs
σ_single = 3.0 m → σ_fit ≈ 0.24 m

6. dereceden polinom yeterli; daha yüksek derece anlamlı fark yaratmamaktadır.

HATA KATKI DAĞILIMI

05 MAKALE ÖZETİ — IEEE TAES 2025

MAKALE BİLGİLERİ

BaşlıkEnhancing SDA Using Star Trackers in Satellite Formations

DergiIEEE TAES, Vol.61 No.3

YayınHaziran 2025

DOI10.1109/TAES.2025.3528922

Thangavel Burroni Servidia Spiller Sabatini

TEMEL KATKILAR

1.Kapalı form parallaks çözümü (iteratif değil)

2.GNSS PPP (abs.) + RTK (rel.) entegrasyonu

3.Polinom fit → Gibbs → Ortalama elemanlar

4.~0.69 m yarı-büyük eksen doğruluğu

UYGULAMA ALANLARI

LEO Debris Takibi InSAR Formasyonları Denizcilik Farkındalığı Uzay Trafik Yönetimi Yörünge Belirsizliği Uzaktan Algılama

GELİŞTİRİCİ — v2.0

İsimTaha Akkurt

Versiyon2.0 (Advanced)

Repogithub.com/TahaAkrt/sda-simulator2

Live URLtahaakrt.github.io/sda-simulator2

Parallax Engine Monte Carlo QR Access Gibbs OD

TEMEL DENKLEMLER

Birim Vektör (Eq. 1):

u*ˢ = [x* y* f]ᵀ / √(x*² + y*² + f²)

RSO Konumu (Eq. 3):

p₁ + α₁·u₁ = p₂ + α₂·u₂

Kapalı Form Çözümü (Eq. 9):

[α₁] = 1 [ 1 u₁ᵀu₂ ] [-dᵀu₁] [α₂] 1-(u₁ᵀu₂)² [ u₁ᵀu₂ 1 ] [ dᵀu₂]

d = p₁ - p₂ (taban vektörü)

Tahmin Edilen Konum (Eq. 11):

p̂ₜ = (p₁ + α₁u₁ + p₂ + α₂u₂) / 2

RSO Görsel Büyüklük (Eq. 2):

mₒ = -26.8 - 2.5·log₁₀(μAF(Φ)) + 5·log₁₀(‖ρ‖) F(Φ) = 2/(3π²)·((π-Φ)cos(Φ) + sin(Φ))

SİMÜLASYON KOŞULLARI

Uydu İrtifası (Hₛ)600 km

RSO İrtifası (Hₒ)700 km

b₁9 km

b₂-11 km

b₃0.5 km

Eş zam. gözlem160 örnek / 160 s

Polinom derecesi6. derece