利用TLE數據確定衛星軌道(2)-SGP4模型實現


1、TLE軌道報:

接上一篇,TLE軌道報各項內容所代表的意義如下:

 

2、SGP4模型:

TLE軌道報計算衛星軌道需要用到 NORAD 開 發 的 SGP4/SDP4 模 型 ,SGP4模型是由 Ken Cranford在1970年開發 的,用於近地衛星,該模型是對 Lane和 Cranford (1969 年 )廣 泛 解 析 理 論 的 簡 化 ,這 些 模 型 需 考 慮 到 地 球 非球形引力、日月引力、太陽輻射壓及大氣阻力等攝 動 力 的 影 響 。SGP4(Simplified General Perturbations)即 簡 化 常 規 攝 動 模 型 ,可 以 應 用 於 軌 道 周 期 小 於 225 分 鍾 的 近 地 球 物 體 。 SDP4 (Simplified Deep Space Perturbations)即簡化深空攝動模型,應 用 於 遠 離 地 球 或 者 軌 道 周 期 大 於 225 分 鍾 的 物 體 。 如 果 將 T L E 軌 道 報 代 入 S G P 4 模 型 , 可 以 成 功地對軌道周期小於225分的空間目標進行預測, 求解出目標物體在任意時刻的位置和速度。

ps:如果對SGP4模型的具體算法感興趣,可以自行查閱相關資料。

3、SGP4模型的實現:

NORAD 之前公布了FORTRAN版本的實現,之后很多語言都實現來此算法,比如c++、c#和matlab等,本文采用javascript(參考開源項目https://github.com/koansys/isat),作者用javascript實現了SGP4算法,如果對具體實現細節不感興趣的童鞋可直接參考使用。

ps:koansys基於cesium開發的衛星的可視化效果,給作者截個圖打個廣告

 

 

參考文獻:

1、基 於 SGP4 模 型 的 衛 星 軌 道 計 算,刁寧輝等。

2、利用長期TLE數據判定同步軌道衛星狀態,吳功有等。

3、http://science.nasa.gov/iSat/


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