Contrôle autonome d'orbite pour un satellite de télédétection utilisant la propulsion faible

Abstract

Les satellites d'observation de la Terre sont typiquement placés sur des orbites basses héliosynchrones, c'est-à-dire dont le plan d'orbite conserve toujours la même orientation par rapport au soleil. Afin de maintenir certaines caractéristiques orbitales demandées par une mission, le contrôle d'orbite peut devenir nécessaire pour combattre la traînée aérodynamique et autres perturbations dominantes de ce type d'orbite. Certaines missions pourraient même vouloir bénéficier de modifications à leur orbite normale afin de visiter plus fréquemment certains sites terrestres (désastres naturels, marées noires, etc.) ou, encore, afin d'avoir un meilleur angle de visée vers le site. Deux types de propulsion peuvent être envisagés pour la correction et le contrôle d'orbites: la propulsion chimique et la propulsion électrique (dite faible). La très haute efficacité massique des propulseurs électriques est particulièrement intéressante, comparée à celle des propulseurs chimiques, puisqu'elle permet de réduire la masse de carburant nécessaire pour modifier une orbite. La faible propulsion et les effets à long terme en résultant demandent une précision particulière au guidage afin de pouvoir appliquer le contrôle du satellite de façon efficace. Ce mémoire présente les techniques de contrôle et de guidage autonome d'orbite d'un satellite de télédétection utilisant la propulsion faible, avec l'objectif de maintenir une orbite de référence ou de la modifier afin de survoler un site terrestre donné.