Bahnbestimmung von Erdsatelliten aus Doppler-Effekt-Messungen

Die Erfahrungen bei den Radiobeobachtungen des ersten kunstlichen Erd satelliten [1] zeigten, daB Radio-Ortungsverfahren wiinschenswert sind, die 1. eine vollstandige Bahnbestimmung erlauben, 2. eine den einfacheren optischen Verfahren gleichwertige Genauigkeit er reichen und 3. die Bahn-Ephemeriden so schnell lief ern, daB sie eine echte Hilfe fur photographische Beobachtungen mit Prazisionsinstrumenten darstellen. Ein Verfahren zur Bahnbestimmung aus Doppler-Effekt-Messungen an einer Beobachtungsstelle haben wir bereits in [2] angegeben. Hierbei war zur Auswertung die Kenntnis der Bahnneigung gegen die Aquatorebene und die Messung der Elevation bzw. Zenitdistanz des Satelliten im Kulmi nationspunkt seiner scheinbaren Bahn erforderlich. 1st der Satellit sichtbar, - was selten vorkommt und der Hauptnachteil der visuellen Verfahren ge genuber den Radio-Ortungsverfahren ist, - dann kann die Elevation visuell gemessen werden. Die Bahnneigung ist im allgemeinen mit hin reichender Genauigkeit aus den Startdaten des Satelliten zu erhalten. Um jedoch von den angefuhrten Voraussetzungen frei zu werden und eine vollstandige astronomische Bahnbestimmung fur einen Satelliten aus eigenen Beobachtungen zu ermoglichen, haben wir ein neues Verfahren ausgearbeitet. Es basiert auf Doppler-Effekt-Messungen an drei Beob achtungsstellen. Doppler-Effekt-Registrierungen der Tragerfrequenz des Satellitensenders beim Vorbeiflug am Beobachtungsort haben, wie bereits in [1] gezeigt wurde, einen groBen 1nformationsgehalt. Damit sich die Radiowellen beim Durchtritt durch die 1onosphare moglichst geradlinig fortpflanzen, sollte die Sendefrequenz oberhalb 100 MHz liegen.

Klappentext

Die Erfahrungen bei den Radiobeobachtungen des ersten kunstlichen Erd­ satelliten [1] zeigten, daB Radio-Ortungsverfahren wiinschenswert sind, die 1. eine vollstandige Bahnbestimmung erlauben, 2. eine den einfacheren optischen Verfahren gleichwertige Genauigkeit er­ reichen und 3. die Bahn-Ephemeriden so schnell lief ern, daB sie eine echte Hilfe fur photographische Beobachtungen mit Prazisionsinstrumenten darstellen. Ein Verfahren zur Bahnbestimmung aus Doppler-Effekt-Messungen an einer Beobachtungsstelle haben wir bereits in [2] angegeben. Hierbei war zur Auswertung die Kenntnis der Bahnneigung gegen die Aquatorebene und die Messung der Elevation bzw. Zenitdistanz des Satelliten im Kulmi­ nationspunkt seiner scheinbaren Bahn erforderlich. 1st der Satellit sichtbar, - was selten vorkommt und der Hauptnachteil der visuellen Verfahren ge­ genuber den Radio-Ortungsverfahren ist, - dann kann die Elevation visuell gemessen werden. Die Bahnneigung ist im allgemeinen mit hin­ reichender Genauigkeit aus den Startdaten des Satelliten zu erhalten. Um jedoch von den angefuhrten Voraussetzungen frei zu werden und eine vollstandige astronomische Bahnbestimmung fur einen Satelliten aus eigenen Beobachtungen zu ermoglichen, haben wir ein neues Verfahren ausgearbeitet. Es basiert auf Doppler-Effekt-Messungen an drei Beob­ achtungsstellen. Doppler-Effekt-Registrierungen der Tragerfrequenz des Satellitensenders beim Vorbeiflug am Beobachtungsort haben, wie bereits in [1] gezeigt wurde, einen groBen 1nformationsgehalt. Damit sich die Radiowellen beim Durchtritt durch die 1onosphare moglichst geradlinig fortpflanzen, sollte die Sendefrequenz oberhalb 100 MHz liegen.

Inhalt
Zusammenfassung.- Tabelle der verwendeten Symbole und Konstanten.- Meßmethode und Auswertung.- Der Doppler-Effekt bei gekrümmter Flugbahn.- Das Bezugssystem für die Beobachtungen.- Bahnneignung i, Geschwindigkeit v, Flughöhe H, Horizontaldistanzen D (1. Näherung).- Bahnneigung i, Geschwindigkeit v, Flughöhe H, Horizontaldistanz D. (Endwerte).- Große Halbachse a und Umlaufszeit P.- Weitere Bahnelemente (e, T, ?, to).- Lage der Bahn im äquatorialen Koordinatenystem (?, ?) und im geographischen Koordinatensystem (?, ?).- Der Einfluß der Ionosphäre.