衛星星曆，又稱為兩行軌道數據（TLE，Two-Line Orbital Element），由美國celestrak發明創立，是用於描述太空飛行體位置和速度的表達式———兩行式軌道數據系統。
基本介紹
- 中文名：衛星星曆
- 外文名：TLE，Two-Line Orbital Element
- 又稱：為兩行軌道數據
- 發明創立：美國celestrak
基本信息,格式,格式含義,名詞解釋,
基本信息
衛星、太空飛行器或飛行體一旦進入太空，即被列入NORAD衛星星曆編號目錄。列入NORAD衛星星曆編號目錄的太空飛行體將被終生跟蹤。
衛星星曆以克卜勒定律的6個軌道參數之間的數學關係確定飛行體的時間、坐標、方位、速度等各項參數，具有極高的精度。
衛星星曆能精確計算、預測、描繪、跟蹤衛星、飛行體的時間、位置、速度等運行狀態；能表達天體、衛星、太空飛行器、飛彈、太空垃圾等飛行體的精確參數；能將飛行體置於三維的空間；用時間立體描繪天體的過去、現在和將來。
衛星星曆的時間按世界標準時間（UTC）計算。
衛星星曆定時更新。
格式
衛星星曆格式，又稱為兩行式軌道數據格式（TLE，Two-Line Orbital Element Set Format）。
格式含義
衛星星曆的結構為上下兩行，每行69個字元，包括0～9、A～Z(大寫)、空格、點和正負號，其他字元是無意義的。
第0行，將第1行視為0行，是衛星通用名稱，最長為24個字元。
第1行和第2行是標準的衛星星曆格式（TLE格式），每行69個字元，包括0～9，A～Z（大寫）、空格、點和正/負號，除此之外的其他字元都是無意義也無效的。
衛星星曆編號含義
（1）第1行，字元號1是軌道數據。
（2）第1行的1～3和第2行2～3是衛星編號；
（3）1～4是秘密分級，U、C 或S。
U表示此數據是不保密的，可供公眾使用的；C 表示此數據是保密的，僅限NORAD使用；S表示此數據是保密的，僅限NORAD使用。
（4）1～6是衛星的發射年份；
（5）1～10是軌道數據的建立時間，按世界標準時間；
（6）1～21是兩個軌道比較參數；
（7）每行的最後一位都是以10為模的校驗位,可以檢查出90%的數據存儲或傳送錯誤。
名詞解釋
（1）第0行
第0行是一個最長為24個字元的衛星通用名稱，由衛星所在國籍的衛星公司命名，如SINOSAT 3。衛星通用名稱與NORAD編號、國際編號都是衛星識別編碼。
（2）行號
行號是衛星星曆的序列號，如第1行或第2行。
（3）NORAD衛星編號
NORAD衛星編號，又稱為NASA編號，SCC編號，是NORAD特別建立的衛星編號，每一個太空飛行器都被賦予唯一的NORAD衛星編號。
NORAD衛星編號由五位數的衛星識別碼組成，每一位數都有特定的含義。
如“鑫諾3號”衛星的NORAD衛星編號為31577；遙感2號（YAOGAN 2）衛星的NORAD衛星編號為31490；“長征3號甲”（CZ-3A）為31578。
（4）秘密級別
衛星星曆的秘密級別，分為3個的級別，分別用一個字元來表示：
① U–非保密的
② C–機密的
③ S–絕密的
（5）國際編號
國際編號是全世界國家使用的一種衛星標識方法，前兩位是發射年份，後面是在這一年的發射序號。
如“鑫諾3號”衛星的國際編號是07021A。
“07”表示“鑫諾3號”衛星的發射年份2007年；
“021”表示2007年國際編號的第21次發射；
“A”表示是第一個。按照國際編號規則，如果一次發射多顆衛星，使用26個英文字母排序，按照A、B、C、D的順序排列為每個衛星編號；如果超過了26個編號，則使用兩位字母，如AA、AB、AC編號。
（6）TLE歷時
世界標準時間（UTC，Universal Time/Temps Cordonné），又稱為協調世界時。
（7）平均運動的一階時間導數
平均運動的一階時間導數作為一個平均運動的漂移參數，用來計算每一天平均運動的變化帶來的軌道漂移，提供給軌道計算軟體預測衛星的位置。兩行式軌道數據使用這個數據校準衛星的位置。
（8）平均運動的二階時間導數
平均運動的二階時間導數作為一個平均運動的漂移參數，用來計算每一天平均運動的變化帶來的軌道漂移，提供給軌道計算軟體預測衛星的位置。
（9）BSTAR拖調製係數
BSTAR拖調製係數，採用十進制小數，適用GP4一般攝動理論的情況下、BSTAR大氣阻力這一項，除此之外為輻射壓係數。 BSTAR拖調製係數的單位是1/(地球半徑)。
（10）美國空軍空間指揮中心內部使用
美國空軍空間指揮中心內部使用的為1；美國空軍空間指揮中心以外公開使用標識為0。
（11）星曆編號
星曆編號是TLE數據按新發現衛星的先後順序的編號。當一個衛星生成了一套新的TLE數據。在新的TLE數據中， 新發現衛星的星曆編號按順序排列，每個數字代表一定意義。如“鑫諾3號”衛星的星曆編號為444。
（12）校驗和
校驗和是指這一行的所有非數字字元，按照“字母、空格、句點、正號= 0；負號=1”的規則換算成0和1後，將這一行中原來的全部數字加起來，以10為模計算後所得的和。
校驗和可以檢查出90%的數據存儲或傳送錯誤。按十進制加起來的個位數字的校驗和，用於精確糾正誤差。
第1行或第2行的校驗和，就是第1行或第2行的精確糾正誤差的數字。
（13）軌道的交角(度數：°)
軌道的交角是指天體的軌道面和地球赤道面之間的夾度，用0～90°來表示順行軌道（從地球北極上空看是逆時針運行）；用90～180°表示逆行軌道（從地球北極上空看是順時針運行）。如圖1 軌道的交角所示。
（16）升交點赤經 (度數：°)
升交點赤經是指衛星由南到北穿過地球赤道平面時，與地球赤道平面的交點。
降交點是指衛星由北到南穿過地球赤道平面時，與地球赤道平面的交點，如圖2升交點赤經所示。
升交點赤經是指從地球的球心點望過去，升交點的赤經坐標。
（17）軌道離心率
軌道離心率是指衛星橢圓軌道的中心點到地球的球心點的距離（c）除以衛星軌道半長軸(a)得到的一個0（圓型）到1（拋物線）之間的小數值。
在TLE格式中沒有體現出小數點，但是總是假定有一個小數點在第一個數字之前。它說明了衛星的軌道橢圓有扁率，以及近地點和遠地點的軌道高度，如圖4離心率所示。 （18）近地點角距
近地點角距是指在衛星的軌道平面內，從升交點到近地點按照衛星運行方向所走過的角度。近地點角距的數值是一個範圍在0～360°之間的度數。如圖5近地點角距所示。（19）平近點角
平近點角是指平近點角與真近點角和偏近點角之間的關係，即衛星在橢圓軌道上的瞬間位置。平近點角通過克卜勒方程求得。平近點角主要用來指示衛星在TLE數據中的特定的TLE歷時瞬間時刻的位置。平近點角的數值是一個範圍在0～360°之間的度數。
（20）平均運動
平均運動（n）是指在一個太陽日內（24h），衛星在它的軌道上繞了多少圈。
平均運動的數值可以在每天0到17圈，沒有每天超過17圈的穩定的地球衛星軌道。
衛星軌道周期（T）可以通過求平均運動的倒數獲得；衛星軌道半長軸可以用平均運動的數值通過克卜勒第三定律求得。克卜勒第三定律，又稱調和定律：行星繞日一圈時間的平方和行星各自離日的平均距離的立方成正比。
（21）在軌圈數
在軌圈數是指衛星從發射到TLE數據記錄的TLE歷時之間衛星在軌道上繞行的總圈數。在軌圈數的最後一位數是小數。
