Station-keeping of near-stationary orbits inside GEO dead-band

This thesis work deals with the problem of orbital and station-keeping control of geostationary satellites. In particular, it is based on the analysis of a specific scenario in which a near-stationary satellite, in addition to being maintained within the assigned dead-band, has a further requirement to preserving the shape of the relative trajectory with respect to the nominal position on the equator. The repetition of the same track allows to meet specific mission requirements, such as the possibility to perform interferometric measurements using the synthetic-aperture radar technique. The work focuses on the analysis of orbital perturbations affecting the dynamics of a satellite at the geostationary altitude and on the development of a control strategy based on impulsive maneuvers that was simulated using the General Mission Analysis Tool open-source software toolkit, developed by NASA.

Questo lavoro di tesi si colloca nell'ambito del controllo orbitale e del mantenimento della posizione (station-keeping) dei satelliti geostazionari. In particolare, ci si è focalizzati sullo studio di uno specifico scenario, nel quale un satellite quasi-stazionario, oltre ad essere manutenuto all'interno dello slot assegnato, possiede come ulteriore requisito quello di preservare, quanto più possibile, la forma della traiettoria relativa rispetto alla posizione nominale. Questo permette di soddisfare specifici requisiti di missione, come, ad esempio la necessità di effettuare misure interferometriche tramite tecnica del radar ad apertura sintetica. Il lavoro si concentra sull'analisi delle perturbazioni orbitali che influenzano la dinamica di un satellite alla quota geostazionaria e sullo sviluppo di una strategia di controllo basata su manovre impulsive, simulata mediante l’uso del software open-source General Mission Analysis Tool, sviluppato da NASA.