Uncertainty Propagation in Low Earth Orbits

Abstract

Debido al efecto de las perturbaciones, el cual es difícil de modelar con precisión, siempre aparece un cierto grado de incertidumbre asociado a la órbita. Para modelar y trabajar con dicha incertidumbre se puede utilizar la teoría de la probabilidad. El objetivo de este proyecto es el de estudiar y analizar distintos métodos que permitiesen la propagación de la incertidumbre a lo largo de la órbita, tales como la linearización de la covarianza, caos polinomial, álgebra diferencial, el método de Monte Carlo o el PTM. Además, los modelos de las perturbaciones se desarrollarán y presentarán, analizando también su efecto en los elementos orbitales.

Due to perturbation effects that are difficult to model with enough precision, there is always a degree of uncertainty associated with orbits. Probability theory can be used to model this uncertainty. The goal of this project is to explore several methods that propagate this uncertainty along the orbit, such as linearized covariance, polynomial chaos, differential algebra, or the Monte Carlo method. Moreover, perturbation models will be developed and attached and their effects in the orbital elements will be analyzed as well.