更新时间:2023-02-09 15:30
卫星星历格式,又称为两行式轨道数据格式(TLE,Two-Line Orbital Element Set Format)。
卫星星历的结构为上下两行,每行69个字符,包括0~9、A~Z(大写)、空格、点和正负号,其他字符是无意义的。
第0行,将第1行视为0行,是卫星通用名称,最长为24个字符。
第1行和第2行是标准的卫星星历格式(TLE格式),每行69个字符,包括0~9,A~Z(大写)、空格、点和正/负号,除此之外的其他字符都是无意义也无效的。
卫星星历编号含义
(1)第1行,字符号1是轨道数据。
(2)第1行的1~3和第2行2~3是卫星编号;
(3)1~4是秘密分级,U、C 或S。
U表示此数据是不保密的,可供公众使用的;C 表示此数据是保密的,仅限NORAD使用;S表示此数据是保密的,仅限NORAD使用。
(4)1~6是卫星的发射年份;
(5)1~10是轨道数据的建立时间,按世界标准时间;
(6)1~21是两个轨道比较参数;
(7)每行的最后一位都是以10为模的校验位,可以检查出90%的数据存储或传送错误。
(1)第0行
第0行是一个最长为24个字符的卫星通用名称,由卫星所在国籍的卫星公司命名,如SINOSAT 3。卫星通用名称与NORAD编号、国际编号都是卫星识别编码。
(2)行号
行号是卫星星历的序列号,如第1行或第2行。
(3)NORAD卫星编号
NORAD卫星编号,又称为NASA编号,SCC编号,是NORAD特别建立的卫星编号,每一个太空飞行器都被赋予唯一的NORAD卫星编号。
NORAD卫星编号由五位数的卫星识别码组成,每一位数都有特定的含义。
如“鑫诺3号”卫星的NORAD卫星编号为31577;遥感2号(YAOGAN 2)卫星的NORAD卫星编号为31490;“长征3号甲”(CZ-3A)为31578。
(4)秘密级别
卫星星历的秘密级别,分为3个的级别,分别用一个字符来表示:
① U–非保密的
② C–机密的
③ S–绝密的
(5)国际编号
国际编号是全世界国家使用的一种卫星标识方法,前两位是发射年份,后面是在这一年的发射序号。
如“鑫诺3号”卫星的国际编号是07021A。
“07”表示“鑫诺3号”卫星的发射年份2007年;
“021”表示2007年国际编号的第21次发射;
“A”表示是第一个。按照国际编号规则,如果一次发射多颗卫星,使用26个英文字母排序,按照A、B、C、D的顺序排列为每个卫星编号;如果超过了26个编号,则使用两位字母,如AA、AB、AC编号。
(6)TLE历时
世界标准时间(UTC,Universal Time/Temps Cordonné),又称为协调世界时。
(7)平均运动的一阶时间导数
平均运动的一阶时间导数作为一个平均运动的漂移参数,用来计算每一天平均运动的变化带来的轨道漂移,提供给轨道计算软件预测卫星的位置。两行式轨道数据使用这个数据校准卫星的位置。
(8)平均运动的二阶时间导数
平均运动的二阶时间导数作为一个平均运动的漂移参数,用来计算每一天平均运动的变化带来的轨道漂移,提供给轨道计算软件预测卫星的位置。
(9)BSTAR拖调制系数
BSTAR拖调制系数,采用十进制小数,适用GP4一般摄动理论的情况下、BSTAR大气阻力这一项,除此之外为辐射压系数。 BSTAR拖调制系数的单位是1/(地球半径)。
(10)美国空军空间指挥中心内部使用
美国空军空间指挥中心内部使用的为1;美国空军空间指挥中心以外公开使用标识为0。
(11)星历编号
星历编号是TLE数据按新发现卫星的先后顺序的编号。当一个卫星生成了一套新的TLE数据。在新的TLE数据中, 新发现卫星的星历编号按顺序排列,每个数字代表一定意义。如“鑫诺3号”卫星的星历编号为444。
(12)校验和
校验和是指这一行的所有非数字字符,按照“字母、空格、句点、正号= 0;负号=1”的规则换算成0和1后,将这一行中原来的全部数字加起来,以10为模计算后所得的和。
校验和可以检查出90%的数据存储或传送错误。按十进制加起来的个位数字的校验和,用于精确纠正误差。
第1行或第2行的校验和,就是第1行或第2行的精确纠正误差的数字。
(13)轨道的交角(度数:°)
轨道的交角是指天体的轨道面和地球赤道面之间的夹度,用0~90°来表示顺行轨道(从地球北极上空看是逆时针运行);用90~180°表示逆行轨道(从地球北极上空看是顺时针运行)。轨道的交角所示。
(16)升交点赤经 (度数:°)
升交点赤经是指卫星由南到北穿过地球赤道平面时,与地球赤道平面的交点。
降交点是指卫星由北到南穿过地球赤道平面时,与地球赤道平面的交点,升交点赤经所示。
(17)轨道离心率
轨道离心率是指卫星椭圆轨道的中心点到地球的球心点的距离(c)除以卫星轨道半长轴(a)得到的一个0(圆型)到1(抛物线)之间的小数值。
在TLE格式中没有体现出小数点,但是总是假定有一个小数点在第一个数字之前。它说明了卫星的轨道椭圆有扁率,以及近地点和远地点的轨道高度,离心率所示。
(18)近地点角距
近地点角距是指在卫星的轨道平面内,从升交点到近地点按照卫星运行方向所走过的角度。近地点角距的数值是一个范围在0~360°之间的度数。近地点角距所示。
(19)平近点角
平近点角是指平近点角与真近点角和偏近点角之间的关系,即卫星在椭圆轨道上的瞬间位置。平近点角通过开普勒方程求得。平近点角主要用来指示卫星在TLE数据中的特定的TLE历时瞬间时刻的位置。平近点角的数值是一个范围在0~360°之间的度数。
(18)平均运动
平均运动(n)是指在一个太阳日内(24h),卫星在它的轨道上绕了多少圈。
平均运动的数值可以在每天0到17圈,没有每天超过17圈的稳定的地球卫星轨道。
卫星轨道周期(T)可以通过求平均运动的倒数获得;卫星轨道半长轴可以用平均运动的数值通过开普勒第三定律求得。开普勒第三定律,又称调和定律:行星绕日一圈时间的平方和行星各自离日的平均距离的立方成正比。
(19)在轨圈数
在轨圈数是指卫星从发射到TLE数据记录的TLE历时之间卫星在轨道上绕行的总圈数。在轨圈数的最后一位数是小数。