Una nueva forma de obtener datos de GP (también conocido como TLE) de Celetrak por el Dr. TS Kelso el 27 de mayo de 2020 explica la llegada de un nuevo formato de infoblob que en varios aspectos es "mejor" que el antiguo TLE y contiene lo siguiente:
El gobierno de EE. UU. ha proporcionado datos orbitales de perturbaciones generales o GP al resto del mundo desde la década de 1970. Estos datos se producen ajustando las observaciones de la Red de Vigilancia Espacial de EE. UU. (SSN) para producir elementos medios de Brouwer utilizando el propagador de órbita SGP4 o Simplified General Perturbations 4.
Muchos de ustedes están familiarizados con estos datos en forma de TLE o conjuntos de elementos de dos líneas. Los TLE se diseñaron para proporcionar los datos mínimos necesarios para propagar la órbita de un objeto espacial residente (RSO) en un momento en que tanto el ancho de banda para la transmisión como el almacenamiento digital eran extremadamente limitados. De hecho, en ese momento, la transmisión podía realizarse por fax, copia impresa (envío postal) o incluso leer por teléfono y el almacenamiento se manejaba mediante tarjetas perforadas o cinta magnética.
Si bien este formato nos ha servido bien durante muchas décadas, no ha estado exento de problemas. Por ejemplo, la elección de un año de dos dígitos causó muchos problemas para acercarse al año 2000, problemas que se eludieron al redefinir lo que representaban esos dos dígitos, pero ese problema del año 2000 persiste durante 20 años en el siglo XXI. Y ahora nos acercamos a otro hito en el que ya no podremos catalogar todos los objetos que rastreamos dentro del límite de número de catálogo de 5 dígitos del formato TLE.
Uno de los factores clave que nos obliga a considerar el seguimiento de más de 100 000 objetos es la activación de la valla espacial en el atolón Kwajalein. Space Fence alcanzó la capacidad operativa inicial (IOC) el 27 de marzo de 2020 y se espera que rastree mucho más que los ~ 26,000 objetos que rastrea actualmente el SSN, tal vez hasta en un orden de magnitud.
Y esperamos ver la disponibilidad pública de los datos de Space Fence a partir de este verano (2020). El 18º Escuadrón de Control Espacial (18 SPCS) ya ha hecho la transición internamente para usar números de catálogo de 9 dígitos en apoyo de estos cambios y esperamos que 18 SPCS libere datos de Space Fence usando números de catálogo de 9 dígitos.
Pregunta: Ciertamente, las mejoras en el mantenimiento son fundamentales, pero ¿existen también mejoras mecánicas potencialmente orbitales sobre la propagación SGP4 de los TLE tradicionales? Realmente no entiendo qué es lo que está pasando; ¿Se trata estrictamente de una mejora en el formato y la indexación, o también se modificará y/o mejorará la cantidad de información orbital contenida?
Cambios debido a la nueva valla:
Cambios debido al nuevo formato:
Al hojear el ESTÁNDAR RECOMENDADO DE CCSDS PARA MENSAJES DE DATOS EN ÓRBITA , me parece que se definen tres tipos de mensajes diferentes: Mensaje de parámetros de órbita (OPM), Mensaje de elementos medios de órbita (OMM) y Mensaje de efemérides de órbita (OEM).
OPM da posición y velocidad y, opcionalmente, "elementos keplerianos osculadores". Es "adecuado para intercambios que "no requieren modelado dinámico de alta fidelidad".
OMM es esencialmente la misma información que un TLE en un formato más legible (tanto por humanos como por software moderno).
OEM "es adecuado para intercambios que requieren un modelado dinámico de mayor fidelidad o precisión que el que es posible con el OPM" y "permite el modelado dinámico de cualquier número de aceleraciones gravitatorias y no gravitatorias". Incluye parámetros opcionales de naves espaciales como masa, área de radiación solar y términos de área de arrastre, por lo que puede usarse con un propagador elegante que modela esos efectos.
La publicación de Celestrak que vincula dice que Celestrak proporcionará OMM, por lo que no proporcionará ninguna mejora funcional en la propagación en comparación con TLE, pero los OEM potencialmente lo harían.
Cambiar solo los datos no serviría de mucho, si solo se alimentara al mismo viejo SGP4 que hemos estado usando durante décadas. Sin embargo, para mi grata sorpresa, por fin, ¡el gobierno de EE. UU. ha proporcionado un nuevo propagador para uso público! No lo he visto anunciado en ninguna parte, pero si vas a https://www.space-track.org/documentation#/sgp4 y descargas el archivo zip, las notas de la versión en el interior dicen:
El propagador Simplified General Perturbations Version 4 (SGP4) ahora incluye importantes capacidades nuevas en forma de perturbaciones extendidas (XP) que producen mejoras significativas en la precisión con respecto a las versiones anteriores de SGP4 para todos los regímenes de órbita. Esta nueva versión avanzada del propagador SGP4 se denomina "SGP4-XP".
Para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores, ahora hay un nuevo Ephemeris Type 4 (XP) compatible con el TLE que permite a los usuarios usar SGP4 Ephemeris Types 0 o 2 heredados, o SGP4-XP Ephemeris Type 4 TLE sin cambiar las entradas a la biblioteca SGP4prop. Esto evita que las interfaces cambien debido a la actualización de XP.
La precisión de propagación ahora disponible por SGP4-XP se mejora enormemente mediante la inclusión de perturbaciones extendidas que se pueden aprovechar mediante el uso de las nuevas efemérides TLE tipo 4, que reemplaza el término heredado n ̈⁄6 en las columnas 45-52 de la Línea 1 con el objeto parámetro del modelo de presión de radiación solar, AGOM [m^2/kg]. Se asume el punto decimal inicial para el valor AGOM en las columnas 45-52. Como se resumió previamente en la Figura 3, las perturbaciones extendidas incluyen un mejor modelo de perturbación lunar, un modelo nuevo y más resonante, un modelo de presión de radiación solar (además del modelo de arrastre), y el modelo geopotencial se ha ampliado para incluir el término zonal J5 y el WGS- heredado. 72 términos se reemplazan con términos EGM-96 para ser consistentes con la propagación SP por parte del ASW operativo. Además, el modelo de atmósfera estática estática se reemplaza con el modelo Jacchia-70 que utiliza un flujo solar genérico y un índice geomagnético que predice el flujo futuro en función de flujos periódicos que se remontan a más de 40 años. Por lo tanto, ya no es necesario mantener los valores F10.7 y Ap para ejecutar el propagador SGP4-XP.
Dado que esta es una nueva capacidad, por precaución, es extremadamente importante continuar usando la versión más reciente de la biblioteca SGP4 en caso de que cambie SGP4-XP. Si se requieren cambios por algún motivo, es posible que los cambios no sean compatibles con versiones anteriores de SGP4-XP. Las actualizaciones de versiones futuras pueden contener correcciones de errores y mejoras, y es posible que no sean compatibles con versiones anteriores de SGP4-XP. Se recomienda la experimentación y las ejecuciones paralelas para proporcionar información sobre las mejoras del modelado.
Las notas de la versión en realidad describen cambios en cada parte de la biblioteca de estándares de astrodinámica, lo que puede ser de interés para aquellos de ustedes que desean saber más sobre el software relacionado que es solo para uso del gobierno de EE. UU. Sin embargo, ahora lo encuentro mucho menos interesante que antes, porque finalmente tenemos una mejora importante en SGP4. No tengo cifras sobre cuánto mejor es, pero las notas de la versión afirman que "la precisión del nuevo SGP4-XP es estadísticamente equivalente" al propagador numérico de perturbaciones especiales de alta precisión que usan para operaciones reales. Esto puede ser lo mejor que han hecho por el público desde que lanzaron los TLE en primer lugar.
Frailecillo
UH oh
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