"Орбита-2" расчет спутников расположенных на круговых и эллиптических орбитах.
Программа "Орбита-2" предназначена для некоммерческого применения радиолюбителями, использоваться должна по принципу 'как есть', без каких бы то ни было гарантий со стороны автора и без претензий со стороны пользователей.
Основные положения
Орбитальная станция МКС.
Программа предназначена для радиолюбителей, увлекающихся радиосвязью через радиолюбительские искусственные спутники Земли. Может выполняться на любых совместимых с IBM PC компьютерах, может работать как под управлением MS-DOS, так и Windows 95/98 и выше.
Программа проводит полные расчеты для всех спутников, расположенных на круговых и эллиптических орбитах.
Предназначение программы - рассчитать орбиты спутника, которые проходят через зону радиовидимости назначенной станции слежения
, и выдать данные о времени вхождения спутника в зону радиовидимости и выхода спутника из этой зоны в любые заданные дни и часы. Необходимость разработки этой программы была вызвана тем, что большинство из известных автору зарубежных программ не выдавала таких данных, а только показывали красочные картинки с расположением спутников в масштабе реального времени.
В состав комплекта входят следующие файлы:
orbita_2.exe - исполняемый файл;
orbita_2.ini - конфигурационный файл;
keps.tle - файл с кеплеровскими данными NASA;
myqth.dat - файл с данными о вашем месторасположении;
select.dat - создается в процессе работы;
text.txt - создается в процессе работы.
Расчеты выполняются на основании данных американского национального агентства по аэронавтике (NASA), которые можно брать в Интернете по адресу: [1] или [2].
Следует помнить, что эти файлы с кеплеровскими данными постоянно обновляются. Расчеты по данным из файла с более чем 20-дневным "возрастом" будут давать ошибки. Чем "старше" файл с кеплеровскими данными, тем большая будет ошибка при расчетах.
Обычно файлы с кеплеровскими данными имеют сведения по всем спутникам, которые летают в космосе и которые не нужны для радиолюбителя. Практически из такого файла нужны 100...200 первых строк с информацией о радиолюбительских спутниках. Также аналогичные файлы можно встретить и в BBS любительской сети Packet Radio в разделе KEPLER.
Информация по каждому спутнику представлена в таком файле в виде двухстрочного набор цифр с предшествующим названием спутника. Ниже дан пример информации в кеплеровском файле по спутникам RS-12/13 и RS-16.
При запуске программа считывает в память информацию по определенному числу спутников, проверяет наличие в комплекте всех вспомогательных файлов и только после этого выдает на экран рабочее меню.
Конфигурационный файл orbita_2.ini служит для ввода в программу некоторых данных, которые необходимы для выполнения расчетов и которые вы можете выбирать по своему усмотрению.
Файл myqth.dat служит для внесения в память данных о вашем местонахождении - т.е. название станции слежения, широта и долгота вашей станции, а также высота над уровнем моря. При этом северная широта (на север от экватора) и восточная долгота (на восток от нулевого меридиана) вводятся
без знака, а южная широта и западная долгота вводятся со знаком "минус". Далее, в четвертой строке, указывается разница в часах между вашим местным временем (временем на часах вашего компьютера) и временем GMT. Если время GMT меньше вашего местного времени, то величина указывается со знаком "минус".
В нижней строке располагаются величины минимальных углов, здесь должны быть нули (или единички).
В качестве примера ниже приведены данные из myqth.dat для RA3XB.
Ludinovo-RA3XB
53.85
34.65
110.00
-4
0.00 0.00
При первом включении программы, если у вас отсутствует файл myqth.dat, программа предлагает ввести необходимые данные и сама создает этот файл.
Практическая работа с программой
Для начала работы следует приобрести наиболее свежий файл с кеплеровскими данными NASA и поместить его в каталог программы под именем keps.tle. Не забывайте, по мере необходимости, обновлять этот файл!
Рассмотрим действие программы по пунктам меню.
Пункт А.
При выборе этого пункта программа выдает на экран расчетные данные времен ПЕРВОГО ПРЕДСТОЯЩЕГО входа каждого из спутников в зону радиовидимости и выхода из этой зоны. Данные выдаются в режиме времени GMT. Если спутник уже находится в зоне радиовидимости, то выдается только время выхода, а вместо времени входа стоят нули.
Для спутников, находящихся на геостационарных орбитах, на экран выдается текстовая строка "Орбиты не доступны!".
Пункт B.
Аналогичен предыдущему пункту, только время входа и выхода выдается в относительном формате, т.е. показывает, сколько времени осталось до предстоящего входа спутника в зону радиовидимости.
Если спутник уже находится в зоне радиовидимости, то выдается только время, оставшееся до выхода, а вместо времени входа стоят нули.
Для спутников, находящихся на геостационарных орбитах, на экран выдается текстовая строка "Орбиты не доступны!".
Пункт C.
Выдает на экран параметры расположения в данное время Солнца и Луны.
Пункт D.
Выдает на экран некоторые справочные данные по всем спутникам, имеющимся в кеплеровском файле, а также СРОК - "возраст" файла с кеплеровскими данными. Если СРОК более 15 или 20 дней, то этот файл нужно менять.
Чтобы более наглядно просматривалась эта информация, желательно, чтобы в файле с кеплеровскими данными не находились лишние спутники, информация о которых вас не интересует.
Пункты H и I.
Выдают на экран некоторые справочные данные.
Пункт E.
Позволяет просмотреть справочные кеплеровские данные по всем спутникам и, в случае необходимости, провести корректировку (редактирование) любых кеплеровских данных. При этом создается файл keps.tmp, в котором сохраняются данные после редактирования.
Пункт P.
Проводит прогноз-расчет для заданного дня и времени. При этом программа запрашивает дату для расчета, время начала расчета, число дней для продолжительности расчета (не следует назначать более 2..3 дней), шаг (в минутах или секундах) для проведения расчета. При этом для спутников, находящихся на низких орбитах, следует назначать величину шага, равную 1 минуте, или нескольким десяткам секунд (перед числом секунд обязательно должен стоять знак "минус"). Для спутников, находящихся на эллиптических орбитах следует назначать шаг не более 15 минут. Программа также запрашивает имя файла, в котором должны сохраняться результаты расчета. Если название файла не введено, то результата записываются в файл text.txt.
Первый столбец в таблице расчета - UTC - время в формате GMT. Первые две цифры - часы, вторые две цифры - минуты. Если вам необходимо время в местном формате, то к данной величине нужно прибавить разницу - для летнего времени - 4 часа, для зимнего - 3 часа (для пояса MSK).
Второй столбец - Аз - азимут - направление на спутник. Азимут севера равен нулю, далее по часовой стрелки до величины 360 градусов, азимут юга - 180 градусов.
Третий столбец - Элев
. - элевация или угол места - угол между плоскостью, проходящей через станцию и горизонт, и направлением на спутник. При Элев = 90 спутник пролетает прямо над вашей головой.
Четвертый столбец - Расст - расстояние между станцией слежения и спутником.
. - величина доплеровского эффекта. В данном случае эта величина рассчитывается для частоты 435 или 2400 МГц. Так что пользы от этого параметра очень мало.
Седьмой столбец - МА - определенная часть траектории (орбиты) спутника. Вся орбита разбита на 256 частей, причем самой низкой точке орбиты - перигею - соответствуют величины МА 0 и угол 0 градусов. Далее, против часовой стрелки, величина МА возрастает до значения 128 и 180 градусов в апогее и затем продолжает также увеличиваться до МА 256 и 360 градусов в перигее. Затем все повторяется на новой орбите.
Восьмой столбец - Солн
. - показывает степень освещенности спутника прямым солнечным светом. Это очень важный параметр для спутников, т.к. все они питаются энергией солнечных батарей. Для обозначения степени освещенности мною приняты следующие буквосочетания:
НЕТ - спутник находится в тени Земли и абсолютно не освещен;
ЧАС - спутник частично находится в тени (больше тени, чем света);
ОСВ - спутник полностью (абсолютно) освещен солнечным светом;
ОСЧ - спутник частично освещен (больше света, чем тени).
В тексте заголовка, предшествующего каждой новой орбите, слово "Срок" обозначает возраст (в днях) файла с кеплеровскими данными.
Пункт R.
Проводится расчет для всех спутников одновременно. Чтобы было удобно пользоваться этой строчкой меню, в файле keps.tle должны находиться данные только нужных для работы спутников. Расчет проходит в режиме реального времени.
Пункт r.
Проводится расчет только для спутников, которые в данный момент находятся в зоне радиовидимости вашей станции. Расчет проходит в режиме реального времени.
Пункт S.
Проводится выбор нескольких спутников для проведения последующих расчетов в режиме реального времени. Выбранные спутники сохраняются в файле select.dat, который сохраняется до следующего выбора команды S.
Пункт s.
Проводится расчет только для выбранных в предыдущем пункте спутников.
В столбце - Сост
. ВХОД-ВЫХ - показывается:
если стоит ВХОД - показано время до предстоящего входа в зону радиовидимости;
если стоит -
ВЫХ- - показано время до выхода из зоны радиовидимости.
Значок
^ обозначает приближение спутника к станции слежения;
значок
v обозначает удаление спутника от станции слежения.
Заключение
Результаты работы программы прошли проверку путем их сравнения с результатами расчетов программы TRAKSAT v.4, которую разработал штатный сотрудник NASA Paul E.Traufler (штатный программист по расчетам орбит). Никакой разницы (даже малейшей) не обнаружено!!!
Автор данной программы является радиолюбителем-коротковолновиком с большим стажем и занимается, как программист-любитель, более 10 лет созданием различных компьютерных программ для любительской радиосвязи, переработкой и русификацией программ западных авторов (с их разрешения), переводом пояснительных текстов к программам зарубежных авторов и другой полезной для радиолюбительских целей работой. Все эти программы распространяются бесплатно. В программе кроме собственных разработок применены некоторые материалы от Christie Harper (KD4QIO).
