Что я должен использовать: Python-sgp4, PyEphem, python-skyfield
Пейзаж инструментов Python, которые, кажется, выполняют задачу распространения спутников Земли / небесных тел, сбивает с толку. В зависимости от того, что вы пытаетесь сделать, PyEphem или Python-SGP4 могут быть более подходящими. Какой из них я должен использовать, если:
- Я хочу, чтобы координаты ECEF/ECI спутника Земли
- Я хочу общие небесные координаты небесного объекта
- Рядом с Землей против отдаленных объектов
- Хотите использовать двухстрочные наборы элементов
Выполняют ли какие-либо из них точное определение орбиты? Если нет, куда мне обратиться / какие ресурсы существуют для точного определения орбиты?
Я вроде знаю ответы здесь. Например, POD не является частью какой-либо из этих библиотек. Эти вычисления кажутся очень сложными. POD для многих объектов доступны от IGS. Основная причина, которую я спрашиваю, для целей документации. Я не знаком с python-skyfield, но у меня есть предчувствие, что он выполняет то, что делают эти два других. - Брэндон Роудс, я жду вашего опыта:)
2 ответа
Майкл упомянул об этом в своем комментарии, но я считаю, что PyEphem устарел в текущей версии Python 3. При этом, если вы собираетесь использовать TLE, SGP4 был создан для обработки TLE, в частности. Некеплеровские и неньютоновские термины, которые вы видите в TLE, специально передаются в пропагатор SGP4 (сопротивление B*, вторая производная среднего движения и т. Д.). Как только вы выйдете за пределы окрестности Земли (за пределы GEO), SGP4 не предназначен для обработки таких случаев. SGP4 сам по себе по своей сути является околоземным пропагатором, который плохо масштабируется в межпланетном или даже цис-лунном режиме. Фактически, если вы хотите, чтобы и апогей, и перигей выходили за пределы GEO, я бы предпочел избегать SGP4.
Важно отметить, что SGP4 выводит данные в кадре TEME (истинный экватор означает равноденствие). Это инерциальная система отсчета. Если вам нужны координаты ECEF, вам нужно будет найти пакет, который конвертирует вас из инерционных в фиксированные кадры. Независимо от того, нужны ли вам координаты с привязкой к Земле, я настоятельно рекомендую выполнить это преобразование, чтобы затем вы могли преобразовать в выбранную вами инерциальную систему координат.
Упрощенные модели возмущений представляют собой набор из пяти математических моделей (SGP, SGP4, SDP4, SGP8 и SDP8), используемых для расчета векторов состояния орбит спутников и космического мусора относительно земно-центрированной инерциальной системы координат. Этот набор моделей часто вместе называют SGP4 из-за частоты использования этой модели, особенно с наборами двухлинейных элементов, производимыми NORAD и NASA. Эти модели предсказывают влияние возмущений, вызванных формой Земли, сопротивлением, излучением и гравитационными эффектами других тел, таких как Солнце и Луна. Упрощенные модели общих возмущений (SGP) применяются к околоземным объектам с периодом обращения менее 225 минут. Модели Simplified Deep Space Perturbations (SDP) применяются к объектам с периодом обращения более 225 минут, что соответствует высоте 5877,5 км. предполагая круговую орбиту. Модель SGP4 была разработана Кеном Крэнфордом в 1970 году. Эта модель была получена путем упрощения более обширной аналитической теории Лейна и Крэнфорда, которая использует решение Брауэра для своей гравитационной модели и функцию плотности мощности для своей атмосферной модели. По следующей ссылке доступна моя версия SGP4 для Python, которая дает вам вектор состояния спутника в трех системах координат, т. е. TEME, ITRS и GCRS.https://www.researchgate.net/publication/358351066_SGP4_Python_code