Orbitfouten

Orbitfouten zijn afwijkingen tussen de werkelijke baan van een object in de ruimte en de voorspelde baan die voortkomt uit modellering en waarnemingen. Ze komen voor bij satellieten, ruimteschepen en ruimteafval en kunnen de nauwkeurigheid van positie, navigatie en manoeuvres beïnvloeden.

Oorzaken van orbitfouten zijn divers. Observatiefouten ontstaan door beperkingen in meetinstrumenten en refugiërende nauwkeurigheid van waarnemingen. Modelleringfouten ontstaan wanneer krachten die op een voorwerp inwerken niet volledig of precies worden weergegeven, zoals het aardgewichtsveld, atmosfeerreductie bij lage banen, zonne- en ruimtevaartdruk, and perturbaties door andere hemellichamen. Numerieke fouten ontstaan tijdens de integratie van bewegingsvergelijkingen, bijvoorbeeld door beperkte tijdstappen of round-off errors. Ook onvoorziene verandering in omgevingsomstandigheden kan leiden tot fouten.

In het veld worden vaak systematische fouten onderscheiden van toevallige fouten, waarbij systematische fouten blijven terugkomen onder vergelijkbare omstandigheden en toevallige fouten onverwacht variëren. Fouten kunnen ook voortkomen uit onvoldoende kennis van massaverdelingen of veranderende krachten in de ruimte.

Mitigatie van orbitfouten vindt plaats door betere waarnemingen en modellen, data-assimilatie en foutanalyse. Methoden zoals Kalman-filters en andere orbit-determination-algoritmen worden gebruikt om de staat en de onzekerheden bij elke meting bij te werken. Verdere verfijningen komen van verbeterde aard- en zwaartekrachtsmodellen en doorlopende tracking met laser-ranging, radiometrie en GNSS.

Toepassingen van orbitfoutenanalyse omvatten ruimtevaartuigplanning, tracking van ruimteafval en de precisie-navigatie van observatiesatellieten.