Was ist/war Legacy-TLE-Ephemeriden Typ 2? (TLE, Zeile 1, Spalte 63)

Wikipedias Two-Line Element Set- Eintrag für Zeile 1, Spalte 63 (1.12) sagt:

Ephemeriden-Typ (nur für den internen Gebrauch – immer Null in verteilten TLE-Daten ) 13

13 Häufig gestellte Fragen zu Celestrak : Zweizeiliges Elementsatzformat

Und das sagt:

Feld 1.12 repräsentiert den Ephemeridentyp (dh Orbitalmodell), der verwendet wird, um die Daten zu erzeugen. Spacetrack Report Nummer 3 schlägt die folgenden Zuordnungen vor: 1=SGP, 2=SGP4, 3=SDP4, 4=SGP8, 5=SDP8. Dieser Wert wird jedoch nur für die interne Analyse verwendet – alle verteilten Elementsätze haben einen Wert von Null und werden unter Verwendung des SGP4/SDP4-Orbitalmodells (sofern zutreffend) generiert.

Diese Antwort auf Wird das neue „TLE-Format“ jedoch orbital-mechanisch besser sein als herkömmliche TLEs? Links zu https://www.space-track.org/documentation#/sgp4 (Anmeldung erforderlich, um Inhalt zu lesen), was angeblich (doppeltes Blockzitat, weil ich ein Zitat zitiere):

Um die Abwärtskompatibilität zu gewährleisten, gibt es jetzt einen neuen Ephemeris Type 4 (XP), der jetzt von der TLE unterstützt wird und es Benutzern ermöglicht, ältere SGP4 Ephemeris Types 0 oder 2 oder SGP4-XP Ephemeris Type 4 TLEs zu verwenden, ohne die Eingaben in die SGP4prop-Bibliothek zu ändern. Dadurch wird verhindert, dass sich Schnittstellen aufgrund des XP-Upgrades ändern.

Frage: Auf welchen Ephemeridentyp bezieht sich die „2“ in „legacy SGP4 Ephemeriden Types 0 or 2“? Wurden jemals TLEs veröffentlicht, die diesen Typ spezifizieren? Und egal ja oder jetzt, welchem ​​Typ entspricht die „2“?

Antworten (2)

Dies hat mit Mehrdeutigkeiten in den für bestimmte Begriffe verwendeten Definitionen und Software zu tun, die seltsame Verzerrungen vornimmt, um eine Unterbrechung der Abwärtskompatibilität zu vermeiden. Die Familie der Simplified General Perturbations Propagators der USAF basiert auf mittleren Elementtheorien der Orbitalbewegung. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, die mittlere Bewegung zu definieren und zu berechnen, und in der Vergangenheit verwendete die Air Force zwei davon gemischt.

Mit den Worten Walters : „Unter mittleren Elementen verstehen wir schmiegende Elemente, von denen kurz- und langperiodische Störungen des Erdpotentials subtrahiert sind.“ Brouwer und Kozai veröffentlichten beide ihre Formeln für mittlere Elemente im Jahr 1959, und sie hatten das gleiche Ziel, aber ihre Implementierungen wählten verschiedene Störungen zum Subtrahieren aus. Sie arbeiteten so gleichzeitig, dass ihre Artikel in derselben Ausgabe derselben Zeitschrift auf aufeinanderfolgenden Seiten erschienen. Was genau die Unterschiede zwischen ihnen sind, ist sehr kompliziert festzustellen, da beide Arbeiten hauptsächlich nur Listen von Gleichungen sind, von denen einige jeweils 7 oder 8 Zeilen lang sind.

Der Unterschied, der uns hier interessiert, ist einfach, dass SGP, das Original ohne die 4 am Ende, Kozai Mean-Elemente verwendet; aber SGP4, das in den letzten mehr als 40 Jahren operativ verwendet wurde, verwendet mittlere Brouwer-Elemente. Als diese Änderung vorgenommen wurde, beschloss die USAF jedoch, das TLE-Format überhaupt nicht zu ändern, sodass sie immer noch in Kozai-Form angegeben sind, obwohl dies bedeutet, dass sie vor der Verwendung in Brouwer konvertiert werden müssen . Dieses Thema wird von Vallado behandelt , der auch auf Mehrdeutigkeiten bei der Definition des für TLEs verwendeten Koordinatensystems eingeht. Darüber hinaus weist es darauf hin, dass Konvertierungen zwischen Elementen, wie z. B. mittlere Bewegung zu oder von der großen Halbachse, mit dem WGS-72-Modell durchgeführt werden müssen, das SGP4 intern verwendet; der Versuch, Zahlen aus einer neueren Theorie zu verwenden, produziertschlechtere Antworten, weil Inkonsistenz die Ungenauigkeit vergrößert. Das neue SGP4-XP verwendet jedoch EGM-96, was ein nettes Upgrade ist, aber zusätzliche Unterschiede zwischen dem alten Typ 0 und dem neuen Typ 4 TLE einführt.

Typ 0 TLE enthält Kozai-Elemente, wie sie ursprünglich von SGP verwendet wurden, nicht 4, in denen Daten immer verteilt wurden. Typ 2 TLE enthält Brouwer Mean-Elemente, wie sie intern von SGP4 verwendet werden, aber Typ 2 wird nie gesendet. Es existiert während der Berechnung, da die Transformation von Kozai- in Brouwer-Elemente das erste ist, was SGP4 tun muss, aber es bleibt nicht in dieser Form erhalten, es sei denn, Sie speichern das Zwischenergebnis selbst. Wenn Sie das tun, sollten sie als Typ 2 gespeichert werden, was der offiziellen US-Regierung SGP4 mitteilt, den Konvertierungsschritt, mit dem sie sonst begonnen hätte, nicht zu duplizieren. Wenn Sie eine andere Implementierung verwenden, die nicht direkt von der US Air Force bezogen wurde, kann dies durch Doppelzählung zu erheblichen Fehlern führen.

Erstaunliche Geschichte, gründliche und ernüchternde Antwort, vielen Dank!

Ich finde die Antwort von Ryan C interessant ... aber ich habe die Dokumentation nie so interpretiert. Es ist schwierig, sicher zu sein, da alle offiziellen TLEs den Ephem-Typ 0 hatten. Aber ich (und andere, mit denen ich die Angelegenheit besprochen habe) habe angenommen, dass der Ephem-Typ 0 bedeutet: "Verwenden Sie SGP4, wenn Sie 6,4 oder mehr Umdrehungen haben / andernfalls SDP4 verwenden", und dieser Ephem-Typ 2 bedeutet "SGP4 verwenden, auch wenn dies ein höheres Objekt ist".

In einigen meiner TLEs für cislunar/sehr hohe Objekte setze ich tatsächlich Ephem Typ 2, aus dem einfachen Grund, dass SDP4 (soweit ich das beurteilen kann) nicht in der Lage ist, bestimmte Umlaufbahnen mit langer Periode und/oder hoher Exzentrizität ohne zu unterstützen divergierend. Soweit ich weiß, bin ich der einzige, der davon tatsächlich Gebrauch macht (und ich mache es so selten wie möglich, dh nur, wenn die TLE sonst nicht konvergieren würden).

Seien Sie jedoch gewarnt, dass, weil offiziell vertriebene TLEs nur den Typ 0 verwendet haben, viele Software den Ephemeriden-Typ wahrscheinlich einfach ignorieren wird. Meins hat es sicherlich getan, bevor ich auf die Probleme mit Kunstsats in großer Höhe gestoßen bin.

Glücklicherweise müssen wir nicht mehr davon ausgehen. Meine Quelle sind die "Astrodynamics Standards Version 8.0 Release Notes", die in der neuen Sgp4Prop_small_v8.0.zip enthalten sind, die von space-track.org/documentation#/sgp4 heruntergeladen wurde . Abbildung 3, Punkt 4, auf Seite 4 sagt: „Das neue Ephemeris Typ 4 TLE verwendet die Brouwer-Mittelwertbewegung. Die Brouwer-Mittelwertbewegung befindet sich in Zeile 2, Spaltenpositionen 53-63. Als Referenz enthalten Ephemeris Typ 0 SGP-Elementsätze den Kozai-Mittelwert Bewegung; und Ephemeriden-Typ-2-Elementsätze beinhalten die mittlere Brouwer-Bewegung." Weitere Details finden Sie auf den Seiten 18 & 19.
@RyanC - Ich verstehe deinen Punkt. Beachten Sie jedoch, dass dies die neuen Ephemeridentypen sind, nicht die "Legacy" -Typen (was meiner Meinung nach das ist, wonach uhoh gefragt hat). Früher war dieser Ephemeridentyp 0 spezifiziert für SGP4 für 6,4 Umdrehungen/Tag oder mehr und SDP4 für höhere Umlaufbahnen, Typ 1 = "klassischer" SGP, Typ 2 = SGP4, 3 = SDP4, 4 = SGP8 und 5 = SDP8. Ich vermute, dass bei der Definition der neuen Typen entschieden wurde, dass sie es nach Belieben neu definieren konnten, da dieses Byte sowieso immer Null war.
@"Bill Gray" Das mag der Fall sein; Ich habe keine Beweise für die Vorgeschichte. Andererseits gibt es in SpaceTrack #3 nichts, was unvereinbar damit wäre, dass 0 und 2 immer die aktuelle Bedeutung hatten, und es spielt auf die Transformationen von Brouwer zu Kozai und zurück an. Meine Vermutung ist, dass, da sie seit 1980 oder davor nichts geändert haben, es wahrscheinlich nicht neu ist, aber das ist nur müßige Spekulation. :)
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