Bodenverfolgung: Konvertieren von TLE in ein anderes Format

Die umsichtige Antwort ist, dass Sie dies meiner Meinung nach nur durch spezifische Bewertung für den Objekttyp und die Umlaufbahn finden können, die Sie im Sinn haben. Entschuldigung, da ich das meiste des Folgenden enthusiastisch geschrieben habe, bevor ich mich daran erinnerte, dass Sie gesagt haben, dass Sie die ISS-Position verfolgen möchten. Die kurze Antwort ist, probieren Sie es aus, es könnte gut sein!

Der Rest ist nur, wenn Sie sich mehr dafür interessieren möchten. Ich weiß nicht, wo Sie mit Ihrem eigenen Verständnis stehen, aber als Anfang hier ein paar Punkte aus der von Ihnen zitierten Referenz, die es wert sind, genauer betrachtet zu werden:

Erstens befinden sich TLEs bereits in einem ECI-Frame (siehe weiter unten auf der Seite in der Referenz):

"Um genau zu sein, der Referenzrahmen der erdzentrierten Trägheitskoordinaten (ECI), die vom SGP4/SDP4-Orbitalmodell erzeugt werden, ist der wahre Äquator, das mittlere Äquinoktium (TEME) der Epoche."

Damit fragen Sie sich vielleicht, warum sie überhaupt konvertiert werden müssen, das führt zum zweiten Punkt:

"Die Elemente in den zweizeiligen Elementsätzen sind mittlere Elemente, die berechnet wurden, um unter Verwendung eines bestimmten Modells zu einer Reihe von Beobachtungen zu passen ..."

Probieren Sie dieses kleine Gedankenexperiment aus, um mit dem Konzept der "mittleren Elemente" zu helfen, das zu einer sehr groben Methode zur Bewertung des Fehlers führt:

1. Stellen Sie sich eine ideale keplersche Umlaufbahn vor, die durch die sechs Umlaufbahnelemente und die Zeit definiert ist. Sie können dies in kartesische Koordinaten umwandeln und Sie werden sehen, dass die Umlaufbahn per Definition elliptisch ist.

2. Wenn Sie stattdessen die Umlaufbahn eines realen Objekts betrachten und Beobachtungen machen, um seinen Kurs in kartesischen Koordinaten darzustellen, würden Sie sehen, dass die "Ellipse" nur eine Annäherung war und dass der reale Satellitenpfad Klumpen enthält. Es ist nicht möglich, diese Umlaufbahn als Ellipse darzustellen, weil sie keine ist. Typischerweise werden Umlaufbahnen entweder als Positions-/Geschwindigkeitsvektor für diesen Zeitpunkt angegeben oder zurück in keplerartig aussehende Elemente umgewandelt, wobei ausdrücklich vorausgesetzt wird, dass solche Ephemeriden, die Exzentrizität, die große Halbachse, Winkel usw. nur zu diesem bestimmten Zeitpunkt gelten Zeit. Streng genommen würde man diese Ephemeriden eher als „ oskulierende “ Elemente denn als „ keplerisch “ bezeichnen" Einsen. Wenn Sie einen Propagator hätten, um zu sehen, wie die Umlaufbahn ein paar Minuten später aussehen würde, hätten sich die Ephemeriden verändert.

3. Stellen Sie sich jetzt vor, Sie würden sich eine vereinfachte Ansicht der realen Satellitenbahn beschwören, die immer noch durch die 6 Kepler-Orbit-Elemente, die Zeit und ein paar andere Details definiert werden kann. Ein TLE beschreibt eine Umlaufbahn, für die einige, aber nicht alle Unebenheiten geglättet wurden. Dies sind „ gemeine “ Elemente. Diese Vereinfachung ist nur gültig, wenn der Leser Zugang zu denselben zugrunde liegenden Annahmen hat, die zu ihrer Erstellung verwendet wurden, nämlich zum SGP4-Modell. Wenn Sie eine andere Art von mittleren Elementen erzeugen, erhalten Sie metaphorisch einen anderen Mittelwert.

Wenn Sie versuchen, Elemente aus einem mittleren Algorithmus in Software für einen anderen zu verwenden, treten Fehler auf. Wenn Sie einen Schritt weiter gehen und blindlings mittlere Elemente, sagen wir TLEs, in einem Propagator verwenden, der zum Oskulieren von Elementen gedacht ist, werden die Fehler noch größer.

Wenn Sie versuchen, jede der drei oben genannten Umlaufbahnen in kartesische Koordinaten umzuwandeln, sollten Sie sehen, dass 1. eine Ellipse ist, 2 holprig ist und 3 irgendwo zwischen den anderen liegt.

Das gibt Ihnen eine Vorstellung von den erwähnten Fehlern.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, finden Sie hier weitere Fragen und Antworten zu diesem Stack-Austausch .