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@PhDThesis{Oliveira:2016:StLoOr,
               author = "Oliveira, Thais Carneiro",
                title = "Study of low-thrust orbital maneuvers in the presence of external 
                         disturbing forces",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2016",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2016-04-19",
             keywords = "external disturbing forces, electrodynamic tethers, solar sails, 
                         station-keeping maneuvers, perturbation integral, for{\c{c}}as 
                         perturbadoras externas, cabos eletrodin{\^a}micos, velas solares, 
                         manobra de manuten{\c{c}}{\~a}o orbital, integral de 
                         perturba{\c{c}}{\~a}o.",
             abstract = "One of the main objectives of this thesis is to study the 
                         magnitude of the disturbing forces received by a spacecraft for 
                         several orbits with the help of the method called Perturbation 
                         Integral. The Perturbation Integral can be the integral of the 
                         magnitude of the acceleration caused by the external disturbing 
                         forces that act on a spacecraft for one orbital period or the 
                         magnitude of the integral of the acceleration of the external 
                         disturbing forces for one orbital period. The study includes the 
                         behavior of different external disturbing forces for different 
                         orbits by varying the Keplerian elements. In this context, it is 
                         possible to find orbits that are less perturbed and create maps 
                         for various orbits that illustrate the magnitude of the 
                         perturbation behavior and the fuel consumption required to keep a 
                         spacecraft in a Keplerian orbit and the fuel consumptions required 
                         to perform orbital maneuvers after a period of time. Another main 
                         objective is to study low-thrust orbital maneuvers, known as 
                         station-keeping maneuvers, and to reduce the fuel consumption that 
                         may be used in the thrusters. The orbit of a spacecraft is 
                         deviated from the Keplerian orbit due to external perturbations. 
                         Propulsions systems can be used to correct the orbit with fuel 
                         expenditure. One of the proposals of this thesis is the use of 
                         electrodynamic tethers and solar sails to reduce the effects of 
                         the external perturbations to reduce the fuel consumption in 
                         station-keeping maneuvers. This study also includes the 
                         possibility to use the electrodynamic tethers as a drag force to 
                         optimize the time of the orbital decay of a spacecraft. The 
                         validation of the tether or solar sail usage is performed in two 
                         different environments. The first one is an orbital integrator 
                         that integrates the orbit of the spacecraft including the external 
                         disturbing forces. The second environment, used only for the solar 
                         sail validation, is an orbit simulator that can include a more 
                         realistic environment, like failures on the actuators, on the 
                         sensors, external disturbing forces non-predicted, etc. This last 
                         simulator is known as 'STRS' or {"}Spacecraft Trajectory 
                         Simulator{"}. RESUMO: Um dos principais objetivos desta tese 
                         {\'e} estudar a magnitude das for{\c{c}}as perturbadoras por 
                         v{\'a}rias {\'o}rbitas com a ajuda de um m{\'e}todo chamado 
                         Integral da Perturba{\c{c}}{\~a}o. A Integral da 
                         Perturba{\c{c}}{\~a}o pode ser a integral da magnitude da 
                         acelera{\c{c}}{\~a}o causada pelas for{\c{c}}as perturbadoras 
                         externas que atuam sobre um ve{\'{\i}}culo espacial por um 
                         per{\'{\i}}odo orbital ou a magnitude da integral da 
                         acelera{\c{c}}{\~a}o das for{\c{c}}as perturbadoras externas 
                         por um per{\'{\i}}odo orbital. O estudo inclui o comportamento 
                         de diferentes perturba{\c{c}}{\~o}es externas para diferentes 
                         {\'o}rbitas variando os elementos Keplerianos. Neste contexto, 
                         {\'e} poss{\'{\i}}vel encontrar {\'o}rbitas que s{\~a}o menos 
                         perturbadas e criar mapas para diversas {\'o}rbitas que ilustram 
                         o comportamento da magnitude da perturba{\c{c}}{\~a}o, o consumo 
                         de combust{\'{\i}}vel necess{\'a}rio para manter um 
                         ve{\'{\i}}culo espacial em uma {\'o}rbita Kepleriana e o 
                         consumo de combust{\'{\i}}vel para realizar manobras orbitais 
                         ap{\'o}s um per{\'{\i}}odo de tempo. Outro objetivo principal 
                         {\'e} estudar manobras orbitais de baixo impulso, conhecidas como 
                         manobras de manuten{\c{c}}{\~a}o orbital, e diminuir o consumo 
                         de combust{\'{\i}}vel utilizado nos propulsores. A {\'o}rbita 
                         de um ve{\'{\i}}culo espacial {\'e} desviada da {\'o}rbita 
                         Kepleriana devido {\`a}s perturba{\c{c}}{\~o}es externas. 
                         Sistemas de propuls{\~a}o podem ser usados a fim de corrigir os 
                         desvios consumindo combust{\'{\i}}vel. A proposta da tese 
                         abrange o uso de cabos eletrodin{\^a}micos e de velas solares a 
                         fim de reduzir os efeitos das perturba{\c{c}}{\~o}es externas e 
                         diminuir o consumo de combust{\'{\i}}vel em manobras de 
                         manuten{\c{c}}{\~a}o. Este estudo tamb{\'e}m inclui a 
                         possibilidade de utilizar os cabos eletrodin{\^a}micos como uma 
                         for{\c{c}}a de arrasto de modo a otimizar o tempo de decaimento 
                         orbital de um ve{\'{\i}}culo espacial. A valida{\c{c}}{\~a}o 
                         do cabo eletrodin{\^a}mico ou da vela solar {\'e} realizado em 
                         dois ambientes distintos. O primeiro {\'e} um integrador orbital 
                         que integra a {\'o}rbita do ve{\'{\i}}culo espacial, incluindo 
                         as perturba{\c{c}}{\~o}es externas. O segundo ambiente, usado 
                         somente para a valida{\c{c}}{\~a}o de vela solar, {\'e} um 
                         simulador de {\'o}rbita que apresenta um ambiente mais realista 
                         capaz de considerar falhas nos atuadores, nos sensores, 
                         for{\c{c}}as perturbadoras externas n{\~a}o previstas, etc. Este 
                         {\'u}ltimo simulador {\'e} conhecido como 'STRS' ou {"}Simulador 
                         de Trajet{\'o}ria de um Sat{\'e}lite{"}.",
            committee = "Moraes, Rodolpho Vilhena de (presidente) and Prado, Antonio 
                         Fernando Bertachini de Almeida (orientador) and Rocco, Evandro 
                         Marconi (orientador) and Winter, Othon Cabo and Gomes, Vivian 
                         Martins and Carvalho, Francisco das Chagas",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Estudo de manobras orbitais com baixo empuxo na presen{\c{c}}a de 
                         for{\c{c}}as perturbadoras",
             language = "en",
                pages = "222",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3LH65H8",
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           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 nov. 2020"
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