Validation of a satellite orbit depending of visible stars in a theodolite photograph

Nicolas Bonneel, Delphine Roubinet, Etienne Brescianni
for our 4th year project at INSA, 2003-2004
Director : Laurent Gautret

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When a photo of a night sky is taken with a (motorized) theodolite, stars are dots and if a satellite is moving during the shot, a line appears on the photo. The idea is to compute the position of the satellite (at the beginning and at the end of the shot) in pixel coordinates and to convert it in Right Ascension and Declination thanks to the position of the stars presents in the photo and a catalogue of thousands of stars.
For this, we have to compute the maximum of correlation between stars in the photo and stars in the catalogue to find which stars are present, and then to compute the satellite coordinates. Then, we can validate its orbit calculating the error in its theoretical orbit depending on the error in our localization scheme.
Keywords : orbit validation

Lorsqu'une photo d'un ciel de nuit est prise avec un theodolite (motorisé), les étoiles sont des points, et si un satellite bouge durant la pose de la photo, un ligne apparait. L'idée est de calculer la position du satellite (au début et à la fin de la pose) en coordonnées pixelliques et de les convertir en Ascension Droite et Declinaison grace à la position des étoiles présentes sur la photo et un catalogue de milliers d'étoiles.
Pour cela, nous devons calculer le maximum de correlation entre les étoiles de la photo et les étoiles du catalogue pour déterminer quelles sont les étoiles présentes, et ensuite calculer les coordonnées du satellite. Ensuite, nous validons l'orbite en calculant l'influance de l'erreur sur l'orbite théorique en fonction de l'erreur commise sur notre localisation du satellite.
Mots clefs : validation d'orbite