
امروزه تعیین مدار ماهواره ها به عنوان یکی از بخش های اولیه هر مأموریت فضایی جهت طراحی در مرحله اول و کنترل آن پس از پرتاب شناخته می شود. از این رو یکی از مهم ترین ارکان استقلال در برنامه های فضایی هر کشور، داشتن توانایی ردیابی و تعیین مدار ماهواره ها است. مدار ماهواره مسیری است که ماهواره در اطراف یک جسم در فضا دنبال میکند. کشش نیروی جاذبه زمین باعث میشود که ماهوارهها در یک مسیر دایرهای یا بیضی شکل قرار گیرند. موضوع تعیین مدار، در مکانیک سماوی دارای پیشینهای تاریخی است و از دیرباز دغدغه دانشمندان علوم فضایی بوده است. افزایش تعداد مأموریت های فضایی با تعداد مختلفی ماهواره، نیاز ما را برای ایجاد روش های جدید تعیین دقیق مدار جهت کنترل آنها از یک سو و شناسایی ماهواره های جاسوسی از سویی دیگر افزایش می دهد. به طور کلی فرایند ردیابی و تعیین مدار ماهواره ها را می توان به دو قسمت نسبتا مجزای مشاهدات و محاسبات تقسیم کرد. مشاهدات عبارت اند از داده های جمع آوری شده مرتبط با مکان و سرعت ماهواره که در قسمت محاسبات، روش ها و الگوریتم های ردیابی و تعیین مدار ماهواره بر روی آنها اعمال می شود. تعیین موقعیت و وضعیت ماهواره های مختلف نیازمند داشتن اطلاعات کافی از فیزیک حرکت و پارامترهای مختلف مؤثر در آن است. از آنجا که فیزیک زمین و جو آن به اندازه کافی شناخته شده نیست، تعیین مدار ماهواره صرفا به کمک مدل های موجود امکان پذیر نیست؛ بنابراین برای تعیین دقیق تر مدار ماهواره های غیرنظامی و برنامه ریزی دقیق تر برای زمانهای گذر آنها و همچنین تعیین مدار و زمان های گذر ماهواره های جاسوسی، باید مشاهدات مستقیم ماهواره انجام گیرد. تاکنون روش های مختلفی برای ردیابی ماهواره ها ارائه شده است که می توان آنها را به دو دسته فعال و غیر فعال تقسیم کرد. در روش های فعال، مشاهدات در جسم تعيين موقعیت شونده بر اساس ارسال سیگنال مشاهداتی به ایستگاه زمینی و دریافت سیگنال برگشتی صورت می گیرد. این دسته از روش ها به روش های دو طرفه نیز موسوم هستند که از جمله آنها می توان تکنولوژی فاصله یابی لیزری و تکنولوژی ردیابی رادار را نام برد. در مقابل، روش های غیر فعال یا روش های یک طرفه قرار دارند که ردیابی آنها بر پایه جمع آوري اطلاعات به صورت يک طرفه در ايستگاه زميني يا در ماهواره است، از جمله اين روش ها مي توان به تکنولوژي رديابي اپتيکي اشاره کرد. تحقيقات نشان مي دهد که روش رديابي ماهواره با سيستم هاي اپتيکي در صورت برقراري شرايط ايده آل، دقتي بيشتر از روش هاي مبتني بر فاصله دارد. همچنين به دليل ساده بودن ساختار سيستم هاي اپتيکي و تجهيزات کم هزينه، انعطاف پذيري بيشتري در برابر شرايط محيطي خواهد داشت.