Orekit este o biblioteca gratuita de mecanica spatiala scrisa in Java, ce ofera elementele de baza (orbite, date, atitudine, sisteme de referinta) si diferiti algoritmi pentru a le gestiona (conversii, propagare analitica si numerica, orientare antene, etc.).

Caracteristicile principale ale Orekit sunt:

  • Timp: date absolute de inalta precizie, scale de timp, manipulare transparenta a salturilor in secunde (leap seconds)
  • Geometrie: ierarhia sistemelor de referinta pentru suportul celor fixe si a celor dependente de timp sau de telemetrie
  • Starea obiectului spatial: parametri cartesieni, keplerieni eliptici, circulari si echinoctiali, elemente 2-lines (TLE), conversie transparenta intre toti parametrii, starea atitudinii si derivatele, gestiunea maselor
  • Propagarea: modele de propagare analitica, propagator semianalitic (DSST), propagatoare numerice cu modele de forte personalizabile
  • Ephemeride tabulare (bazate pe fisiere, memorie si integrare)
  • Manipularea evenimentelor discrete de pe durata integrarii
  • Modele de evolutie a atitudinii extinse si legi predefinite
  • Incarcarea datelor personalizabile de pe discul local, classpath si reteaua

Orekit a fost deja utilizat cu succes de catre Centrul National pentru Studii Spatiale (CNES) si ESA de-a lungul monitorizarii, in timp real, a fazei de intalnire dintre Automated Transfer Vehicle (ATV)  si Statia Spatiala Internationala (ISS) de catre Centrul National pentru Studii Spatiale (CNES) si ESA.

CS GROUP – ROMANIA a implementat propagatorul orbital si de atitudine DSST (Draper Semi-analytical Satellite Theory) in biblioteca gratuita OREKIT, ca proiect finantat de ESA, o propunere a ESA ITT A07169 – prima cerere de propuneri in cadrul schemei de stimulare a industriei spatiale romanesti.

Propagatorii semi-analitici calculeaza starea orbitala ca suma a doua parti diferite. O parte are o dinamica foarte lenta, in timp ce cealalta parte corespunde variatiilor rapide. Partea care variaza lent este asemanatoare cu un model cu elemente medii incluzand perioade seculare si lungi, rata sa de schimbare este lunga in raport cu perioada orbitala si poate fi integrata numeric cu pasi foarte lungi (mai multe orbite pe un pas). Partea care variaza rapid este similara cu perioadele scurte care corespund diferentei dintre parametrii medii si cei osculatori. Acesti termeni sunt fie calculati analitic, fie reprezentati ca serii Fourier. Calcularea rapida este realizata deoarece integrarea numerica poate fi facuta cu pasi lungi, iar perioadele scurte sunt evaluari in forma inchisa. Se obtine o precizie ridicata deoarece calcularea mediei si a variatiilor poate fi facuta pentru o gama larga de tipuri de perturbatii si trebuie sa se ocupe doar de partea zero a acestor perturbatii (componenta medie non-zero fiind tratata in integrarea numerica).