Seguimiento terrestre: conversión de TLE a otro formato

Después de la investigación, supe que ciertos datos TLE se pueden transformar en otro formato (pensé en ECI) para que se pueda aplicar la conversión geodésica (para obtener coordenadas que se pueden trazar).

Quería construir un software que rastreara la ISS en tierra (vi muchos en línea, así que pensé en desarrollar el mío propio).

Aunque leí aquí que esta conversión no debe aplicarse (porque produce errores): https://celestrak.org/columns/v04n05/index.asp#FAQ05

Quiero preguntar sobre la cantidad de error que el autor quería decir.

Respuestas (1)

La respuesta circunspecta es que creo que solo puede encontrar esto mediante una evaluación específica para el tipo de objeto y la órbita que tiene en mente. Disculpas, ya que escribí con entusiasmo la mayor parte de lo que sigue antes de recordar que dijiste que querías rastrear la posición de la ISS. La respuesta corta es, pruébalo, ¡podría estar bien!

El resto de esto es solo si desea interesarse más en él. No sé a dónde has llegado con tu propio entendimiento pero, para empezar, aquí hay un par de puntos de la referencia que citaste que vale la pena mirar más de cerca:

En primer lugar, los TLE ya están en un marco ECI (ver más abajo en la página de referencia):

"Para ser precisos, el marco de referencia de las coordenadas inerciales centradas en la Tierra (ECI) producidas por el modelo orbital SGP4/SDP4 es el ecuador verdadero, el equinoccio medio (TEME) de la época".

Con eso, es posible que se pregunte por qué es necesario convertirlos, esto lleva al segundo punto:

"Los elementos en los conjuntos de elementos de dos líneas son elementos medios calculados para ajustarse a un conjunto de observaciones usando un modelo específico..."

Pruebe este pequeño experimento mental para ayudar con el concepto de "elementos medios" que conduce a una forma muy aproximada de evaluar el error:

  1. Imagine una órbita kepleriana ideal definida por los seis elementos orbitales y el tiempo. Puede convertir esto en coordenadas cartesianas y verá que la órbita es elíptica, por definición.

  2. Si, en cambio, observa la órbita de un objeto real y toma observaciones para trazar su curso en coordenadas cartesianas, verá que la "elipse" es solo una aproximación y que la ruta del satélite real tiene grumos. No es posible representar esta órbita como una elipse porque no lo es. Por lo general, las órbitas se especifican como un vector de posición/velocidad para ese instante en el tiempo, o se vuelven a convertir en elementos de aspecto kepleriano con el entendimiento expreso de que tales efemérides, la excentricidad, el semieje mayor, los ángulos, etc., solo se aplican en ese instante específico en hora. Estrictamente, estas efemérides se describirían como elementos " osculantes " en lugar de "elementos keplerianos "." unos. Si tuvieras un propagador para ver cómo se vería la órbita unos minutos más tarde, las efemérides habrían cambiado.

  3. Imagínese ahora evocando una vista simplificada de la ruta real del satélite que aún puede definirse por los 6 elementos de la órbita kepleriana, el tiempo y un par de otros detalles. Un TLE describe una órbita en la que se han suavizado algunos, pero no todos, los baches. Estos son elementos " malos ". Esta simplificación solo será válida si el lector tiene acceso al mismo conjunto de suposiciones subyacentes que se utilizaron para generarlo, a saber, el modelo SGP4. Si produce un tipo diferente de elementos medios, entonces, metafóricamente, obtendrá una media diferente.

Si intenta usar elementos de un algoritmo medio en el software para otro, tendrá errores. Si va un paso más allá y usa ciegamente elementos medios, digamos TLE, en un propagador destinado a elementos osculadores, los errores serán aún mayores.

Si intenta convertir cada una de las tres órbitas anteriores en coordenadas cartesianas, debería ver que 1. es una elipse, 2 tiene baches y 3 está en algún lugar entre los demás.

Eso le dará una idea de los errores que se mencionan.

Si desea obtener más información sobre esto, hay otra sesión de preguntas y respuestas sobre este intercambio de pila aquí .

gracias por su respuesta, llegué tarde debido a que investigué más sobre esto; la mayoría de los rastreadores que vi usaban "TLE" como fuente de datos; luego la conversión siguió "a través de SPG4". Sin embargo, para otros lectores, esta herramienta es lo que decidí usar para convertir los datos (Bibliotecas C ++ y C #) zeptomoby.com/satellites . Veré más en su respuesta ya que quiero educarme más sobre esto;