Наземное отслеживание: преобразование TLE в другой формат

После исследования я понял, что определенные данные TLE можно преобразовать в другой формат (я думал об ECI), чтобы можно было применить геодезическое преобразование (для получения координат, которые можно нанести на график).

Я хотел создать программное обеспечение, которое наземно отслеживает МКС (я видел много в Интернете, поэтому подумал о разработке собственного).

Хотя я читал здесь, что это преобразование не следует применять (поскольку оно выдает ошибки): https://celestrak.org/columns/v04n05/index.asp#FAQ05

Я хочу спросить о сумме ошибки, которую имел в виду автор.

Ответы (1)

Осторожный ответ заключается в том, что я думаю, что вы можете найти это только путем конкретной оценки типа объекта и орбиты, которые вы имеете в виду. Извините, так как я с энтузиазмом написал большую часть того, что следует, прежде чем вспомнить, что вы сказали, что хотите отслеживать положение МКС. Короткий ответ : попробуйте, может быть, все в порядке!

Остальное это только если вы хотите проявить к этому больше интереса. Я не знаю, куда вы попали со своим пониманием, но для начала вот пара моментов из приведенной вами ссылки, на которые стоит обратить внимание:

Во-первых, TLE уже находятся во фрейме ECI (см. ссылку ниже на странице):

«Если быть точным, система отсчета инерциальных (ECI) координат с центром на Земле, созданная орбитальной моделью SGP4 / SDP4, является истинным экватором, средним равноденствием (TEME) эпохи».

При этом вы можете задаться вопросом, зачем их вообще нужно конвертировать, это приводит ко второму пункту:

«Элементы в наборах двухстрочных элементов являются средними элементами, рассчитанными для соответствия набору наблюдений с использованием определенной модели ...»

Попробуйте этот небольшой мысленный эксперимент, чтобы помочь с концепцией «средних элементов», которая приводит к очень грубому способу оценки ошибки:

  1. Представьте себе идеальную кеплерову орбиту, определяемую шестью элементами орбиты и временем. Вы можете преобразовать это в декартовы координаты, и вы увидите, что орбита по определению эллиптическая.

  2. Если вместо этого вы посмотрите на орбиту реального объекта и проведете наблюдения, чтобы построить его курс в декартовых координатах, то вы увидите, что «эллипс» был всего лишь приближением и что реальный путь спутника имеет неровности. Невозможно представить эту орбиту как эллипс, потому что это не так. Обычно орбиты либо указываются как вектор положения/скорости для этого момента времени, либо преобразуются обратно в кеплеровы элементы при явном понимании того, что такие эфемериды, эксцентриситет, большая полуось, углы и т. д. применяются только в этот конкретный момент времени. время. Строго говоря, эти эфемериды можно было бы описать как « соприкасающиеся » элементы, а не как « кеплеровские ».". Если бы у вас был пропагатор, чтобы увидеть, как будет выглядеть орбита через несколько минут, эфемериды изменились бы.

  3. Представьте теперь, что вы создаете упрощенное представление о реальном пути спутника, который все еще можно определить с помощью 6 элементов кеплеровской орбиты, времени и пары других деталей. TLE описывает орбиту, для которой были сглажены некоторые, но не все неровности. Это « средние » элементы. Это упрощение будет действительным только в том случае, если читатель имеет доступ к тому же базовому набору предположений, который использовался для его создания, а именно к модели SGP4. Если вы произведете другой тип средних элементов, то, метафорически, вы получите другое среднее значение.

Если вы попытаетесь использовать элементы одного среднего алгоритма в программном обеспечении для другого, у вас будут ошибки. Если вы сделаете еще один шаг и будете слепо использовать средние элементы, скажем, TLE, в пропагаторе, предназначенном для оскулирующих элементов, то ошибки будут еще больше.

Если вы попытаетесь преобразовать каждую из трех вышеупомянутых орбит в декартовы координаты, вы должны увидеть, что 1 — это эллипс, 2 — неровная, а 3 — где-то между остальными.

Это даст вам некоторое представление об упомянутых ошибках.

Если вы хотите узнать больше об этом, есть еще один вопрос и ответ на этом обмене стеками здесь .

спасибо за ваш ответ, я опоздал из-за того, что больше изучал это; большинство трекеров, которые я видел, использовали «TLE» в качестве источника данных; затем последовало преобразование "через SPG4". Однако для других читателей я решил использовать этот инструмент для преобразования данных (библиотек C++ и C#) zeptomoby.com/satellites. Я больше изучу ваш ответ, так как хочу больше узнать об этом;