Предположим, я хотел сравнить TLE с фактическими позициями спутников LEO, какие данные доступны? Из чего проще всего извлечь точки X, Y, Z, T?

Под ответом @RyanC на Как я могу построить траекторию спутника из трех разных TLE, чтобы обнаружить любое отклонение на пути со временем? Я написал:

Я думаю, что SGP4 + TLE настолько популярны, потому что TLE — это единственные доступные спутниковые данные. Если я не ошибаюсь, для получения более точных данных о векторах состояния конкретных спутников требуется некоторая комбинация денег, разрешения и доступа к отслеживанию или телеметрии. Некоторые научные спутники наблюдения Земли могут быть исключением; в своих продуктах данных они действительно могут иметь точное время и положение.

Другими словами, могут существовать некоторые общедоступные информационные продукты, в которых Икс , Д , Z , Т точки включены, и я думаю, что может быть несколько научных спутников наблюдения Земли, где это так.

Вопрос: Предположим, я хочу сравнить TLE с фактическим положением спутника LEO, какие данные доступны? Из чего проще всего извлечь точки X, Y, Z, T?

Для некоторых спутников может потребоваться серьезное копание или загрузка других программных инструментов, прежде чем можно будет извлечь метаданные такого рода, но, возможно, для других это довольно просто. Я знаю, что загрузки изображений DSCOVR (по крайней мере, раньше) содержат JSON с такими данными, но это на гелиоцентрической (гало) орбите, а не на НОО.

Один источник: ephemerides.planet-labs.com
@ Крис, это отлично, спасибо! Я в ужасе от преобразований времени, например, в этом случае, как преобразовать «Эпоху в (секундах) с эпохи J2000 Земное время» в UTC, например. Я предполагаю, что это, вероятно, нетрудно сделать приблизительно, но для того, чтобы попытаться провести сравнения менее километра, это нужно сделать правильно с точностью до десятков миллисекунд.
@uhoh Я недавно также пытался работать с Planet Labs, очень хорошая комбинация реальных эфемерид / TLE, и что касается преобразования эпохи в секунды с земных времен J2000, я подумал, что можно сделать точное преобразование, взяв эпоху J2000 в UTC ( astro.vaporia.com/start/epoch.html ) и просто добавление секунд. Я использую R as.POSIXct , но я считаю, что python имеет аналогичные функции с библиотекой datetime, где вы можете указать эпоху происхождения и количество секунд с тех пор, чтобы создать строку даты и времени в нужном часовом поясе (UTC)?
@ Рафа, задача состоит из двух частей. Одно дело изменить эпоху J2000, например, 691928619.184000в секундах, на другой формат времени, и совсем другое — убедиться, что это правильно вплоть до уровня ~ миллисекунд. Например, как преобразовать время J2000 в UTC в python? имеет несколько ответов, но правильны ли они с точностью порядка миллисекунд? Время тяжелое; время сбивает с толку!
@uhoh Конечно, я осознал большую боль, связанную с попыткой выполнить точное преобразование времени! (Я считаю, что это сравнимо только с преобразованием между системами отсчета). Я считаю, что ресурс, предоставленный Planet Labs, очень ценен, поэтому (за исключением биржи преобразования времени) спросил об этом на Astronomy Exchange astronomy.stackexchange.com/questions/47712/…

Ответы (1)

Единой центральной точкой распространения для всех научных миссий и всех миссий GNSS является Информационная система данных динамики земной коры (CDDIS) в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.

Данные доступны здесь: https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/orbit_products.html

Описание проекта здесь: https://earthdata.nasa.gov/eosdis/daacs/cddis

Существует множество различных продуктов, с некоторыми из которых работать легче, чем с другими. В недавнем ответе Рафы и комментариях по сравнению SDP4 и SGP4 с высокоточными орбитами упоминается анализ RINEX для GPS, ГЛОНАСС и DORIS , поэтому вы можете попробовать начать с этого.

Регистрация учетной записи необходима, но на сайте написано, что «данные EOSDIS открыты для всех и бесплатны, за исключением случаев, когда это регулируется международными соглашениями».

Для преобразования TLE в декартовы векторы я советую получить последнюю библиотеку SGP4 с https://www.space-track.org/documentation#/sgp4 (необходимо войти в свою бесплатную учетную запись, чтобы ссылка работала). Примечания к выпуску для этого программного пакета --- версия 8.2 (от 15 ноября 2021 г.) стандартной библиотеки астродинамических алгоритмов (SAAL) бывших ВВС США, теперь космических сил США (USSF) --- говорится: «Исправлены некоторые ошибки, снижающие производительность. SGP4 v8 .2 теперь более чем в два раза быстрее, чем v8.1 (более чем в четыре раза быстрее, чем v8.0)», поэтому SGP4 действительно продолжает меняться, хотя и не очень сильно за один раз.

Библиотека реализована на Fortran и C/C++, но есть также оболочки для C#, Go, Java, Julia, Matlab, Octave, Python, Tcl и Visual Basic. Этот список быстро растет; когда я начал публиковать его здесь два года назад, он был примерно вдвое короче. Обертки не особенно элегантны или интуитивны, если только вы не научились программировать на Фортране, поэтому вы можете предпочесть написать свою собственную оболочку вокруг их оболочки, например, чтобы сделать ее более «питоновской», но она выполняет свою работу.

Вы также получаете больше, чем просто SGP4. Например, библиотеки AstroFunc и TimeFunc обрабатывают преобразование из UTC в TAI в GHA (Гринвичский часовой угол), кеплеровские элементы в равноденствие в положение pos-vel в широту, вычисляют положение солнца и луны, полярное блуждание, определяют, находится ли точка в околоземное пространство освещено солнцем и так далее. Множество других пакетов делают то же самое, но если вы когда-либо беспокоились о том, например, используете ли вы правильное определение TEME (истинный экватор, среднее равноденствие) при преобразовании координат, использование SAAL — это, по крайней мере, достойный способ убедиться, что все компоненты набора инструментов согласуются с предположениями друг друга.

Лично я обязан использовать их на работе, потому что они исходят от правительства США, а Skyfield — нет. Привыкнув к ним на работе, я теперь также использую (некоторые из них) дома для хобби, и со временем я немного полюбил их, хотя меня также весьма раздражает их постоянное предпочтение запутанно определенной фиксированной длины. , трудно анализировать строковые форматы (из которых TLE ни в коем случае не единственный).

Спасибо! Чтобы не усложнять свою жизнь, я использую SGP4 в Skyfield. Действительно ли обычный SGP4 для традиционных TLE меняется в наши дни, или ваша рекомендация «(получить) последнюю библиотеку SGP4 с сайта space-track.org» более дальновидна, например, для новый SGP4-XP?
@uhoh Трудно сказать, действительно ли это меняется, или мы просто открываем новые способы, которыми код наследия Вальядо-Келсо никогда не соответствовал действительности. Два года назад коллега спросил меня, почему он получает мнимые числа при распространении GPS TLE. Выяснилось, что причина в том, что он использовал старую неофициальную версию Matlab, и когда я переключил его на последнюю официальную оболочку Matlab, проблема исчезла. Было ли это изменением в SGP4 или просто давно скрытой ошибкой, которая всегда ждала, чтобы вызвать проблему? Я не знаю, но я предпочитаю настоящую вещь, просто чтобы быть уверенным.
Предположим, я хотел сравнить TLE с фактическими позициями спутников LEO, какие данные доступны? Из чего проще всего извлечь точки X, Y, Z, T?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v