TLE элементы. Карта. Привод антенн. Реальный режим.

Программа InstantTrack. Отслеживание орбит спутников.

... Все страницы раздела SAT * KSM проекта MY TLE генератор DDE файлов спутникового мониторинга - являются размышлением, направленным на необходимость и обеспечение работоспособности скриптовых сценариев автоматической генерации собственных данных орбит и связей авто настройки программ - для работы в составе единого ПО комплекса отслеживания радио передач спутников - в образовательных и радиолюбительских целях ...
* KSM - kompleks sputnikovogo monitoringa, satellite monitoring complex, частная любительская домашняя наземная станция приёма сигналов космических аппаратов на базе RTL-SDR ...

InstantTrack ... Считается, как : лучшая программа всех времен и народов - для слежения за спутниками, c решенной проблемой 2000 года ... Программа под DOS, но прекрасно идет под Windows, запустится и на XT ... О программе, народам - поведал Franklin Antonio, N6NKF ... Возможно, многим читателям, это имя - ничего не говорит и малую толику общедоступной информации можно подчерпнуть из этой справки : ... Франклин Антонио ... Выпускник Калифорнийского университета в Сан-Диего, США ... Соучредитель Qualcomm, компании по разработке и исследованию беспроводных средств связи ... Занимает должности почетного главного ученого в различных организациях ... Имеет 378 выданных и ожидающих рассмотрения патентов по всему миру ... Меценат, оказывает финансовую помощь науке и научным проектам ... Финансировал инициативу по возрождению массива телескопов Аллена (ATA, проект стартовавший при поддержке соучредителя Microsoft Пола Аллена) ... Проект ATA (финансируемый только за счет частных пожертвований), представляет собой решетку радиотелескопов с 42 тарелками и был разработан для поиска радиоизлучения от внеземных технологий (преуспел в съемке излучений больших участков неба ; поиск быстрых радиовсплесков (FRB) ; телескопы, оптимизированные для цифровых технологий завтрашнего дня) ...

Несколько шагов назад, в прошлое ... Ознакомившись с руководством к программе InstantTrack - вы сможете лучше разбираться в технологиях и тонкостях спутникового мониторинга, но - вряд ли будете использовать, именно эту реализацию технологий - в своей практике ... Для меня же, этот материал - стал очередной промежуточной точкой, к вопросу выяснения особенностей использования протоколов управления приводами антенн в режиме автоматического наведения и отслеживания траектории движения по известным координатам ... Возможно, именно с таких материалов - и следует начинать ознакомление с теорией отслеживания спутников, включая прием спутниковых радио передач ... Но, раньше, подобные документы, просто - не попадались на глаза ... Многое, из того, к чему я шел своим путем - уже было реализовано в прошлом ... Многое - еще встретится в будущем ))) ... Есть с чем сравнивать, думать и делать выводы ))) ...

Программа InstantTrack. Краткий перевод справки на русский.

Итак ... 1989 - 2001 года ... Места, на ПК - мало ... Размер архива программы - 900 килобайт, с небольшим ... Под Win7 x64 программа не запустилась (оно и понятно : расширение архитектуры x86 до x64 было разработано компанией AMD - как раз в 2000 году) ... Как работает DOS программа InstantTrack, какие идеи несет и как повлияла на ПО будущего спутникового мониторинга ? ...

Так, вот, копирайт на программу InstantTrack v1.0 принадлежит Franklin Antonio ... Понимая истоки прошлого - будет легче смотреть в настоящее и будущее ... InstantTrack был разработан для помощи операторам-радиолюбителям, которым необходимо отслеживать большое количество спутников на околоземной орбите, наводить на них антенны в режиме реального времени, оценивать, когда станут возможны каналы связи с операторами в других частях мира и т.д. ...

Функции и автоматизация.

InstantTrack имеет несколько функций, которые делают его уникальным среди программ слежения за спутниками, и несколько функций, которые, хотя и не уникальны, относительно редки среди недорогих программ слежения за спутниками ...
Скорость - быстрее любой другой программы отслеживания ...
Простота использования - большинство команд выполняется одним нажатием клавиши (обычно утомительные функции - полностью автоматизированы) ...
Автоматический ввод орбитальных элементов (считывает популярные файлы спутниковых элементов в форматах NASA и AMSAT и автоматически обновляет свою базу данных) ...
Автоматическая установка времени на ПК, получая доступ к службе времени NBS через модем ...
Мгновенная видимость - отображение любимых спутников еще до нажатия любой клавиши ... Меню из 200 спутников показывает, какие из них видны с вашего местоположения - еще / уже до начала выбора ... Меню 1754 городов показывает, какие города уже видны с выбранного спутника ... И т.д. ...
Графика - полноцветные карты Земли с высоким разрешением (EGA / VGA), показывая положение спутников и наблюдателей, два вида спутниковых зон, серую линию и т.д. ... Проекция карты ... Диаграмма орбиты спутника ... Карта неба, показывающая положение спутника на фоне звездного поля ... Переход от карты к карте (от спутника к спутнику) - одним нажатием клавиши ...
Большое количество спутников и станций - база данных из 200 спутников и 50 местоположений наблюдателей ... Уникальная функция группировки позволяет классифицировать спутники и выполнять большинство операций либо с выбранной группой, либо со всей базой данных ...
База данных городов - 1754 города по всему миру, прямой выбор местоположения ...
Квадраты сетки, прямой выбор местоположения ...
Видимость спутников - в режиме реального времени ...
Смещение спутника - (иногда называемый углом скрининга), угол направления антенны спутника (помогает понять различие качества связи через спутники) ... Карты отображают контурную линию угла покрытия антенн ...
Потери на пути - между вашей станцией и спутником в реальном времени ...
Расписания - проходы на следующие три недели для спутника или расписание на один день для 20 спутников на одном удобном для чтения экране ...
Управление ротором в реальном времени - через интерфейс Канзас-Сити-Трекер ...
Фоновый режим - уникальный (для однозадачной DOS) фоновый мониторинг при работе других программ ...
Солнце и Луна - отслеживание положения ...
Быстрый поиск времени подъема над горизонтом ...
Слежение за несколькими станциями, вычисленные параметры - как, с точки зрения наблюдателя, так и - с обратной стороны ...

InstantTrack был тщательно протестирован группой из 12 добровольцев на трех континентах в течение шести месяцев перед выпуском ... Требуемое оборудование ... Любой IBM PC или AT, PS2, клон и т.д., с памятью не менее 512 КБ ... Видео карты EGA или VGA ; старые CGA - не будут поддерживаться ... Цифровой сопроцессор (8087 или 80287) НЕ требуется, но - рекомендуется ... Мышь НЕ требуется, но может использоваться на экранах карты ... Из-за большого размера файлов настоятельно рекомендуется использовать жесткий диск [ !!! ))) ] ...

Запуск программы и настройка. Время. TLE.

Начало работы ... Чтобы начать работу, вам нужно сделать только две вещи : установить часовой пояс и ввести элементы станции ... Затем вы запускаете одну из следующих двух программ ...
IT.EXE - если на вашем компьютере установлен 8087 или 80287 ...
ITNCP.EXE - если на вашем компьютере НЕТ 8087 или 80287 (буквы NCP означают отсутствие сопроцессора) ...

Программа InstantTrack v1.50. Главное меню.

Внизу экрана главного меню есть горизонтальная красная линия, под которой отображаются ваши текущие углы наведения (азимут / высота) на пять выбранных спутников, а также на Солнце и Луну ... Желтым цветом - если объект выше горизонта, и зеленым, если он находится ниже ...

Местное время DOS - конвертируется в UTC ... Итак, есть два требования : достаточно точно установить часы и часовой пояс ... Точность установки времени : спутники на низкой околоземной орбите движутся быстрее всех и, следовательно, требуют наиболее точного времени ... Углы меняются быстрее всего, когда спутник находится прямо над головой ... Ошибка времени = ошибка наведения : 1 секунда - 1,8 градуса ... 10 сек - 17 гр ... 1 минута - 61 градус, это наихудший случай ... В большинстве случаев использования спутниковых радиолюбителей время с точностью до 30 секунд, вероятно, вполне подойдет ...

Чтобы сообщить InstantTrack где вы находитесь, выберите : Обновить элементы станции ... Меню выбора станции ... Первая станция, N1 -особенная : это там, где вы находитесь ; остальные - друзья / операторы (настройки сохраняются в файл IT.QTH) ... Редактирование : стрелками вверх и вниз - выбрать ; клавиша = - ввести новое значение и Enter - принять ; Q - выход ...
Широта [-90, + 90] и долгота [-180 к западу, + 180 к востоку] - в градусах ...
* Все станции в США имеют отрицательную долготу ...
** Осторожно, разные программы, могут подразумевать - разный ввод ...
Высота - в метрах над уровнем моря ...

Элементы TLE - это числа, которые говорят нам об орбите каждого спутника ... Можно автоматически считать TLE из заранее подготовленных файлов в формате NASA или AMSAT, обновятся только правильные записи и свежее, чем уже есть в базе данных (файл IT.ORB) ... При очистке базы данных можно удалить все спутники с эпохой старше 100 дней (по умолчанию) ... Вариант очистки : Авария - удаляет все спутники, на которых вычислен перигей, который находится ниже поверхности земли (объект действительно разбился, или набор элементов стал недействительны) ...

KEPS, кеплеровские элементы. Простое и понятное объяснение.

Понимание элементов спутников ... Для определения орбиты спутника требуется семь чисел - элементами орбиты спутников, или иногда - кеплеровские элементы ... Эти числа определяют эллипс, ориентируют его относительно Земли и помещают спутник на эллипс в определенное время ... В модели Кеплера спутники вращаются по эллипсу постоянной формы и ориентации ... Реальный мир немного сложнее, чем модель Кеплера, и программа компенсирует это, внося незначительные поправки в модель Кеплера ... Эти поправки, известны, как - возмущения ... Возмущения, о которых знает эта программа, происходят из-за неоднородности гравитационного поля Земли (которое, к счастью, вам не нужно указывать), и сопротивление атмосферы - движению спутника ... Перетаскивание (снос) становится необязательным восьмым элементом орбиты ... Орбитальные элементы остаются загадкой для большинства людей ... Я думаю, это связано, во-первых, с отвращением многих людей (включая меня) к трехмерному мышлению, а во-вторых, с ужасными именами, которые древние астрономы дали этим семи простым числам и некоторым связанным с ними понятиям ... Что еще хуже, иногда для указания одного и того же числа используются несколько разных имен ... Словарь - самая сложная часть небесной механики ... Основными элементами орбиты (определения облегчены для понимания) являются : ...

1. Epoch - Эпоха ; просто число, указывающее время, когда был сделан снимок ...

2. Orbital Inclination - Орбитальное наклонение ... Эллипс орбиты лежит в плоскости, известной как плоскость орбиты ... Плоскость орбиты всегда проходит через центр Земли, но может быть наклонена на любой угол относительно экватора ... Наклонение - это угол между плоскостью орбиты и плоскостью экватора ... По соглашению наклон - это число от 0 до 180 градусов ... Орбиты с наклоном около 0 градусов называются экваториальными (спутник находится почти над экватором) ... Орбиты с наклоном около 90 градусов называются полярными (спутник пересекает северный и южный полюса) ... Пересечение экваториальной плоскости и плоскости орбиты представляет собой линию, которую называют : линией узлов ...

3. Right Ascension of Ascending Node, RAAN - Прямое восхождение восходящего узла ... Иногда называемое : Долгота восходящего узла ... Приз - за самый сложный термин ... Два числа ориентируют плоскость орбиты в пространстве : наклонение и RAAN ... После того, как мы указали наклон - остается бесконечное количество возможных орбитальных плоскостей ... Линия узлов может выходить за пределы экватора - в любом месте ... Если указать, где вдоль экватора выходит линия узлов - будет полностью указана орбитальная плоскость ... Линия узлов, конечно, высовывается в двух местах ... Нужно указать только один из них - восходящий узел (когда спутник пересекает экватор с юга на север) ... Другой называется - нисходящий узел (когда спутник пересекает экватор с севера на юг) ... По соглашению - указывается расположение восходящего узла ...
# Теперь ... Земля - вращается ... Это означает, что мы не можем использовать общую систему координат широты / долготы, чтобы указать, где указывает линия узлов ... Вместо этого мы используем астрономическую систему координат, известную как : Right Ascension / склонения, которая - не вращается вместе с Землей ... Прямое восхождение - еще одно причудливое слово для обозначения угла, в данном случае угла, измеренного в экваториальной плоскости от опорной точки на небе, где прямое восхождение - определяется, как ноль ... Эта точка называется астрономами - весенним равноденствием ... Наконец, RAAN - это угол, измеренный в центре Земли, от точки весеннего равноденствия до восходящего узла ... Я знаю, что все усложняется ... В точке весеннего равноденствия - RAAN = 0 градусов (RAAN - это число в диапазоне от 0 до 360 градусов) ...
# Термин : весеннее равноденствие ... Учителя годами говорили детям, что весеннее равноденствие - это место на небе, где восходит солнце в первый день весны ... Это ужасное определение ... Большинство учителей и студентов понятия не имеют, что такое первый день весны (кроме даты в календаре), и не понимают, почему солнце - должно быть в одном и том же месте, на небе, в этот день - каждый год ??? ... Теперь у вас достаточно словарного запаса по астрономии, чтобы дать лучшее определение ... Рассмотрим орбиту Солнца вокруг Земли (да, да : Земля вращается вокруг Солнца, но математика - одинаково верна в любом случае) ... Орбита Солнца имеет наклон около 23,5 градуса (астрономы используют гораздо более непонятное название : наклон эклиптики) ... Орбита Солнца делится (людьми) на четыре части. порции одинакового размера, называемые сезонами ... Сезон Весна - начинается, когда солнце появляется за экватором ... Другими словами, первый день весны - это день, когда солнце пересекает экваториальную плоскость, идущую с юга на север ... У нас есть для этого название : это - восходящий узел орбиты Солнца ... Итак, наконец ... Весеннее равноденствие, это - не что иное, как восходящий узел орбиты Солнца ... Орбита Солнца имеет RAAN = 0, просто потому, что мы - определили восходящий узел Солнца, как : место, от которого отсчитываются все восходящие узлы ... RAAN орбиты вашего спутника - это просто угол (измеренный в центре Земли) между местом, где орбита Солнца выходит за экватор, и местом, где орбита вашего спутника появляется за экватором ...

4. Argument of Perigee, ARGP - Аргумент Перигея ... Аргумент - еще одно красивое слово для обозначения угла ... Теперь, когда мы сориентировали плоскость орбиты в пространстве, нам нужно сориентировать эллипс орбиты в плоскости орбиты ... Мы делаем это, задавая единственный угол, известный как аргумент перигея ... Несколько слов об эллиптических орбитах ... Точка, в которой спутник находится ближе всего к Земле, называется перигеем, хотя иногда ее называют перицентром или перифокусом ... Назовем это перигеем ... Точка, в которой спутник находится дальше всего от Земли, называется апогеем (он же апоапсис или апифокус) ... Если провести линию от перигея до апогея - она называется линией апсид (прямая через точки мин / макс удаления на орбите) ... Я знаю, это снова усложняется ... Иногда линию апсид называют большой осью эллипса ... Это просто линия, проведенная через эллипс - долгий путь ... Линия апсид проходит через центр Земли ... Ранее мы определили еще одну линию, проходящую через центр Земли ... Это была линия узлов ... Угол между этими двумя линиями называется аргументом перигея ... Там, где любые две линии пересекаются, они образуют два дополнительных угла, поэтому, чтобы быть конкретным, мы говорим, что аргумент перигея - это угол (измеренный в центре Земли) от восходящего узла к перигею ... ARGP - это угол от 0 до 360 градусов ...
# Когда ARGP = 0, перигей находится в том же месте, что и восходящий узел ; спутник будет ближе всего к Земле, когда он поднимается над экватором ...
# Когда ARGP = 180 градусов, апогей будет в том же месте, что и восходящий узел ; спутник будет дальше всего от Земли, когда он поднимается над экватором ...

5. Eccentricity - Эксцентриситет ... Это просто ... В модели кеплеровской орбиты, орбита спутника - представляет собой эллипс ... Эксцентриситет говорит нам о форме эллипса ... Когда e = 0, эллипс представляет собой круг ... Когда e очень близко к 1, эллипс - очень длинный и тонкий ... (Если быть точным, кеплеровская орбита представляет собой коническое сечение, которое может быть либо эллипсом, включающим окружности, параболу, гиперболу, либо прямой линией ! ... Но здесь нас интересуют только эллиптические орбиты ... Орбиты не используются для спутников, по крайней мере, специально, и InstantTrack - не запрограммирован для их обработки) ... Для наших целей, эксцентриситет - должен быть в диапазоне : 0 - e - 1 ...

6. Mean Motion - Среднее движение (относящееся к периоду орбиты и большой полуоси) ... Пока, что - мы зафиксировали : ориентацию плоскости орбиты ... ориентацию эллипса орбиты в плоскости орбиты ... и форму эллипса орбиты ... Теперь : нам нужно знать - размер эллипса орбиты ... Другими словами, как далеко находится спутник ? ... Третий закон орбитального движения Кеплера дает нам точную связь между скоростью спутника и его расстоянием от Земли ... Спутники, которые очень быстро приближаются к околоземной орбите ... Спутники далекие медленно вращаются по орбите ... Это означает, что мы могли бы сделать то же самое, указав либо скорость, с которой движется спутник, либо его расстояние от Земли ... Спутники на круговых орбитах движутся с постоянной скоростью ... Просто ... Мы просто указываем эту скорость, и - все готово ... Спутники на некруговых (т.е. эксцентриситет больше 0) орбитах - движутся быстрее, когда они находятся ближе к Земле, и медленнее, когда они дальше ... Обычной практикой является усреднение скорости ... Вы можете назвать это число - средней скоростью, но астрономы называют его - средним движением ... Обычные единицы - это количество оборотов в день ... Мы должны быть осторожны, даже используя такие простые слова, как - revolution ... В этом контексте оборот или период определяется как время от одного перигея до следующего ... Иногда, период орбиты - указывается как элемент орбиты вместо среднего движения ... Период - просто обратен Среднему Движению ... Например, спутник со средним движением, равным 2 оборотам в день, имеет период 12 часов ... Иногда, вместо среднего движения - указывается большая полуось (SMA) ... SMA составляет половину длины (измеренной на большом расстоянии) эллипса орбиты и напрямую связана со средним движением простым уравнением ... Обычно спутники имеют среднее движение, в диапазоне : от 1 до примерно 16 об. / день ...

7. Mean Anomaly, MA - Средняя аномалия ... Или - Фаза ... Теперь, когда у нас есть твердо установленные размер, форма и ориентация орбиты, остается только указать, где именно находится спутник. на этом эллипсе орбиты в определенное время ... Наш самый первый элемент орбиты (Эпоха) - указывал конкретное время, поэтому все, что нам нужно сделать сейчас, это указать, где на эллипсе наш спутник находился точно во время Эпохи ... Аномалия - это еще одно слово астрономов, обозначающее угол ... Средняя аномалия - это просто угол, который равномерно изменяется во времени от 0 до 360 градусов за один оборот ... Он определен как 0 градусов в перигее, следовательно, 180 градусов в апогее ... Если бы у вас был спутник на круговой орбите (следовательно, движущийся с постоянной скоростью), и вы стояли бы в центре Земли и измеряли этот угол от перигея, вы бы указали прямо на спутник ... Спутники на некруговых орбитах движутся с непостоянной скоростью, поэтому это простое соотношение не выполняется. Однако, это соотношение - действительно для двух важных точек на орбите, независимо от эксцентриситета ... Перигей - всегда наступает при MA = 0, а апогей - всегда наступает при MA = 180 градусов ... Для радиолюбительских спутников стало обычной практикой использовать среднюю аномалию для планирования работы спутников ... Спутники - обычно меняют режимы, включаются или выключаются в определенных местах своей орбиты, определяемых средней аномалией ... К сожалению, при таком использовании обычно указывается MA в единицах 256-х долей круга, а не в градусах ... Чтобы свести к минимуму путаницу, когда я показываю MA в единицах 256-х долей круга, я называю это - фазой, а не - средней аномалией ... Однако, при вводе средней аномалии в качестве элемента орбиты - она должна быть указана в градусах от 0 до 360 ... Обратите внимание, что время выключения - сосредоточено в перигее ... Спутники на сильно эксцентричных орбитах часто отключаются вблизи перигея, когда они движутся наиболее быстро, и поэтому - их трудно использовать ...

8. Drag - Перетаскивание (стаскивание, сталкивание, сдвиг, снос с орбиты) ... Торможение, вызванное земной атмосферой, заставляет спутники опускаться по спирали ... По мере того как они спускаются по спирали, они ускоряются ... Орбитальный элемент перетаскивания просто сообщает нам скорость, с которой изменяется среднее движение из-за перетаскивания или других связанных эффектов ... Точнее, перетаскивание - это половина первой производной от среднего движения по времени ... Единицы измерения - количество оборотов в день ... Обычно, это - очень небольшое число ... Иногда, опубликованные орбитальные элементы для высокоорбитального спутника - показывают отрицательное сопротивление ... Поначалу - это может показаться абсурдным ... Сопротивление из-за трения с земной атмосферой - может заставить спутник двигаться по спирали только вниз, а не вверх ... Существует несколько возможных причин отрицательного сопротивления ... Во-первых, измерение орбитальных элементов могло быть ошибочным ... Обычно элементы орбиты оценивают по небольшому количеству наблюдений, сделанных за короткий период времени ... При таких измерениях оценить Drag крайне сложно ... Очень обычные небольшие ошибки в измерениях могут привести к небольшому отрицательному сопротивлению ... Вторая потенциальная причина отрицательного сопротивления опубликованных элементов немного сложнее ... На спутник - действует множество сил, помимо двух, которые мы обсуждали до сих пор (гравитация Земли и сопротивление атмосферы) ... Некоторые из этих сил (например, гравитация Солнца и Луны) могут действовать вместе, вызывая очень небольшое притяжение спутника вверх ... Это может произойти, если Солнце и Луна выровнены по орбите спутника определенным образом ... Если орбита измеряется, когда это происходит, небольшой отрицательный член сопротивления может фактически обеспечить наилучшее возможное - соответствие движению, которое спутник фактически выполняет за короткий период времени ... Обычно вам нужен набор орбитальных элементов для достаточно точной оценки положения спутника, как можно дольше (часто - несколько месяцев) ... Отрицательное перетаскивание - никогда не отражает точно, что происходит в течение длительного периода времени ... Эта программа - принимает отрицательные значения для перетаскивания, но я их - не одобряю ... Не стесняйтесь подставлять ноль - вместо любого опубликованного отрицательного значения перетаскивания ...

Параметры спутников.

Общие сведения о параметрах спутников ... Все параметры спутников, описанные ниже, являются - необязательными ... Они позволяют InstantTrack выполнять некоторые из своих более сложных (и увлекательных) вычислений, поэтому вам настоятельно рекомендуется прочитать этот раздел, даже если вам не требуется вводить эти параметры ...
# Частота радиомаяка ... Вы можете указать интересующую частоту для каждого спутника ... Обычно это частота передатчика радиомаяка на спутнике ... Это число используется при вычислении Доплера, потерь на трассе и Tsky (шумовой фон неба) ...
# Расписание ... Многие спутники имеют несколько рабочих режимов и переключаются из одного режима в другой - в заранее определенных местах своей орбиты ... InstantTrack понимает спутниковые расписания, основанные на фазе (средняя аномалия, выраженная в единицах 256-х долей круга) ...
* Примечание : сначала я не понял, зачем получать 1,4 градуса - 1 / 256 часть круга из 360 градусов ?? ... В чем смысл ??? ... Но, чуть позже - прозрел : это же обычная компьютерная математика : 0 - 255, или FFh 256 (2 по 8 бит - 2 байта кода программы ОС DOS для нового процессора Intel 8086 16-ти разрядной архитектуры ; число, ставшее нарицательным при использовании в ПК) ...
** Это общий метод планирования для любительских радиоспутников ... Расписание представляет собой последовательность цифр и букв, кодирующее : в какой фазе движения по орбите / какой режим связи - желательно использовать ...
# Позиция ... Положение космического корабля является мерой того, как спутник ориентирован в пространстве ... Надеюсь, он ориентирован так, что его антенны направлены на землю ... В спутниках используется несколько схем ориентации ... Эта программа предполагает, что спутник поддерживает постоянную инерциальную ориентацию, то есть его антенны указывают фиксированное направление в пространстве (верно - для некоторых, но - не для всех спутников). Такой спутник, иногда называют - спин-стабилизированным ... Если ориентация космического корабля не задана - программа не будет вычислять углы отклонения ... Это не повлияет на выполнение основных вычислений траектории полета ...
# Диаметр ... Этот параметр дает приблизительное представление о размере спутника ... В версии 0.93, этот параметр - еще не используется ...
# Группы ... Поскольку есть база данных - удобно классифицировать спутники по функции совместной работы ... Есть 27 групп спутников, которые вам разрешено определять : от A до Z и две - предопределенные группы ... Каждый спутник может быть членом до восьми групп ... Следующие имена групп имеют особое значение ...
* - В эту группу входят все спутники ...
! - любимые спутники ...
% - Все, кроме групп A – Z ...
A = Спутники любительского радио (Оскар) ...
G = Навигационные спутники GPS (Navstar) ...
L = Спутники на низкой околоземной орбите ...
P = Pacsats (любительские спутники пакетной радиосвязи) ...
R = Российские спутники ...
W = Погодные спутники ...

Общие сведения о производных значениях ... Команда D вызывает отображение нескольких производных значений - в правой части окна, вычисленные из TLE ... Возраст спутника с момента запуска ... Орбитальный период ... Прочие ...

Программа InstantTrack v1.50. Экран реального времени. Текстовый вид.

Что такое отображение в реальном времени ... Это экран всей информации о местонахождении одного спутника в режиме реального времени ... Углы настройки антенн ... Значительная асимметрия в некоторых антеннах (поскольку они вращаются) - приводит к изменению амплитуды сигнала (это часто называют спиновой модуляцией) ... Потери в тракте - это величина ослабления сигнала, потери на трассе в качестве относительного показателя, ожидаемого качества связи ... Спутниковая связь почти всегда ограничена по нисходящему каналу ... Точка подспутника - город / место под спутником на Земле ... Tsky - это шумовая температура неба в направлении спутника ... Звезды генерируют радиошум (суть радиоастрономии) ... Шум является самым большим, когда антенны направлены в сторону плоскости галактики (также известной как Млечный путь), и очень большим, когда они направлены в центр галактики ; зависит от частоты (Tsky больше на низких частотах) ... Tsky суммируется к шумам других источников (предусилитель, затухание в кабеле, боковые лепестки) при расчете характеристик приемной системы (см. Справочник ARRL) ...

Примечание : я легко смог запустить программу под Windows XP, однако дальше текстового режима - дело не пошло ... Не смог обновить главную станцию, хотя город Yekaterinburg (бесит, что название начинается с Y) - присутствует в списке 1750 крупнейших городов мира ... Переход в графический режим - заканчивается ошибкой программы и сбоем драйвера NTVDM поддержки режимов DOS ... Такая старая (и особенно - оптимизированная) версия софта - легко может работать с прямым доступом к регистрам и / или диску (для ускорения), что - совершенно нереально на виртуальной VHD операционной системе ... Для запуска из под Hirens Boot DOS менеджера Volkov Commander - не хватает памяти для загрузки файлов ...

Клавиатурные команды. Горячие клавиши.

Пробел - замораживание / размораживание дисплея ...
B - включить / выключить отображение в нижней строке ...
C - включить / выключить отображение ближайшего города ...
D - окно производных значений - в правой части окна, вычисленные из TLE
E - посмотреть элементы орбиты для этого спутника ...
F - запуск / остановка режима быстрой перемотки вперед (куда движется спутник в ближайшее ускоренное время) ...
I - включить / выключить отображение 3D координат XYZ ...
O - добавить / удалить станцию ??(наблюдателя) ...
P - изменить проекцию карты ...
1P - переход на цилиндрический эквидистантный вид ...
2P - изменить на ортографический вид ...
3P - перейти к обзору орбиты ...
4P - перейти к обзору неба ...
R - включить / выключить управление ротором антенны ...
S - включить / выключить отображение RA / Dec / Tsky ...
S - переключить режим прокрутки (для цилиндрической карты) ...
T - установить определенное время (чтобы увидеть, где будет спутник по времени) или вернуться в режим реального времени ...
Q - выйти из отслеживания, вернуться в главное меню ...
Q D[номер] - удалит номер станции из списка (кроме 1-ой, самого оператора) ...
U - принудительно обновить карту сейчас ...
W - включить / выключить вычисление и отображение следующего прохода ...
Стрелка влево - переход к следующему спутнику ...
Стрелка вправо - вернуться к предыдущему спутнику
Стрелка вверх / вниз - передвижение по списку (работает не во всех экранах) ...

Настройка связи с операторами. Вид карты.

Управление списком наблюдателей ... Можно добавить известные станции и (переключаясь на них) - понимать, какие у них условия связи ... Способ быстрого добавления станции посещения (по любым известным данным : название города, квадрат сетки или широта / долгота ... Если вы используете InstantTrack для управления ротором антенны в реальном времени, вы должны знать, что программа предполагает, что антенна расположена в координатах первой станции в списке ...

Карты в реальном времени, четыре различных типа карты ... Две из них (Цилиндрическая Эквидистантная и Ортографическая) являются картами Земли ... Третий (Orbit-View) - это геометрический вид эллипса орбиты и Земли ... Четвертый (Sky-View) - это карта неба, если смотреть с вашего местоположения ... Желтый крестик - местоположение наблюдателя ... Пурпурная точка - Солнце ... Серая линия, терминатор - граница светотени ... Белая точка - спутник ... Голубой - площадь антенны спутника. Это показывает, какие части Земли находятся в хорошей части диаграммы направленности антенны спутника ... Представьте диаграмму направленности антенны как конус, падающий вниз от спутника ... След антенны - это точка пересечения этого конуса с Землей ... Если этот конус охватывает всю Землю, пересечения нет, и диаграмма направленности антенны - везде хороша ... Зона покрытия антенны - не отображается, если диаграмма направленности антенны - повсюду плохая ... Поскольку площадь диаграммы направленности антенны может быть для вас новой концепцией, это может немного сбить с толку ... Пусть это вас не беспокоит ... Если вы не можете представить себе, что означает отпечаток антенны на цилиндрической карте - переключитесь на ортогональную карту, где все кажется гораздо более очевидным ...

Вид Орбиты, проекция - это простая диаграмма, показывающая эллипс орбиты и Землю в масштабе ... Подобные диаграммы можно найти в любой книге по орбитальной механике ... Спутник - показан в его текущем положении на эллипсе орбиты, но, конечно - нарисован в большем масштабе ... Этот вид предназначен для того, чтобы помочь визуализировать относительную геометрию орбиты и положение спутника ... Эллипс орбиты нарисован так, как если бы он находился в той же плоскости, что и экран дисплея вашего компьютера, с перигеем слева и апогеем справа ... Эллипс орбиты белый, земля коричневая, а спутник показан красной точкой ... Спутник движется по этому эллипсу - против часовой стрелки. Если вы установили ориентацию спутника, то направление антенн спутника - показано маленькой голубой стрелкой ... В идеале эта синяя стрелка должна указывать прямо на желтый крестик (ваше местоположение) ...

Поскольку эта стрелка может не лежать в плоскости орбиты - появляются два дополнительных вида орбиты : с краев ... Слева на экране показана орбита со стороны перигея. Другими словами, это как если бы вы наклонили голову и посмотрели на эллипс орбиты с левой стороны экрана ... Вид сверху такой же, как если бы вы смотрели на эллипс орбиты сверху экрана, глядя вниз ... Примечание для студентов, изучающих небесную механику ... В центре изображения вектор W указывает на вас, за пределы экрана ... В виде краев слева вектор P, а в виде краев вверху вектор Q указывает за пределы экрана ...

Вид неба, проекция - это карта неба с точки зрения наблюдателя в вашем местоположении, смотрящего прямо на спутник ... Спутник показан на этой карте вместе с 790 ярчайшими звездами и, возможно, с солнцем и горизонтом, если они окажутся в поле зрения ... Карта представляет собой гномическую проекцию (причудливый способ сказать, что это перспективная проекция небесной сферы с точки зрения человека, находящегося в центре сферы) с полем обзора, простирающимся на 100 градусов по горизонтали и 60 градусов по вертикали ... В центре обзора всегда находится спутник. Спутник изображен красной точкой ... Звезды представляют собой маленькие белые точки различного размера, в зависимости от величины звезды ... Солнце (если есть) отображается желтой точкой ... Горизонт, если он присутствует, представляет собой горизонтальную серую линию ... Карта всегда отображается правой стороной вверх, поэтому звезды, показанные ниже линии горизонта, на самом деле находятся ниже горизонта ... Такие звезды не засвечиваются, даже если вы не можете видеть их сквозь землю, потому что они помогут вам - распознать созвездия на горизонте ... В качестве помощи в определении правильного участка неба на звездных картах и ??т.д. ... В нижней части экрана отображаются значения прямого восхождения и склонения спутника (местоположения на небесной сфере, а не на Земле) ... Как и на других картах, вид неба отображается автоматически. обновляется, когда Земля вращается, а спутник движется ...

Управление автоматическим антенным ротором.

Программа InstantTrack может дополнительно управлять автоматическим антенным ротором, чтобы антенны отслеживали спутник в реальном времени ... В настоящее время единственное такое устройство, для работы с которым запрограммирован InstantTrack, это - Kansas City Tracker / KCT, продаваемый L.L.Grace Communications Products ... KCT - это одноплатный интерфейс, который подключается к объединительной плате в стиле IBM PC ... Автор не имеет отношения к этой компании ... Когда InstantTrack находится на одном из экранов реального времени, команда R - включает или отключает управление ротором в реальном времени ... Софт взаимодействует с драйвером контроллера ротора TSR, который должен быть предварительно загружен ... Команда R - проверяет наличие драйвера, и если он присутствует - в верхней строке экрана отображается буква R ... Иначе - прозвучит звуковой сигнал ... InstantTrack также может работать совместно с программой TSR под названием OrbitDRV, которая позволяет компьютеру отслеживать спутники и управлять антеннами в фоновом режиме ... OrbitDRV подробно описан в файле ORBITDRV.DOC ... Альтернативный командный интерфейс для OrbitDRV описан в файле ITRACK.DOC ...

Программа InstantTrack v1.50. Окно статуса TSR драйверов. RotorDrv. OrbitDrv. RadioDrv.

Время. Файлы. Благодарности. Обновления.

Модем запрашивает время - дважды, обычно в течении 20 секунд, но (при шуме в телефонной линии) время связи - может увеличиться до 90 сек ...

Список файлов программы ...
IT.EXE - исполняемая программа ...
ITNCP.EXE - альтернативная исполняемая программа для ПК без математического сопроцессора ...
IT.ORB - библиотека элементов спутниковой орбиты ...
IT.QTH - библиотека элементов станции ...
IT.CTY - библиотека из 1754 городов по всему миру ...
IT.MP* - карты земли ...
IT.STR - карта 790 ярких звезд ...
IT.HLB - текст для экранов интерактивной справки ...
IT.DOC - файл документации (с которого и был сделан перевод статьи) ...
IT.UPD - информация о последних изменениях, ошибках и т.д. ...
NBSCOM.INI - информация о конфигурации для набора NBS ACTS ...

Никаких гарантий не является явным или подразумеваемым ... Это программное обеспечение было написано для любительского хобби, и автор будет поддерживать его - только на этом уровне ... Однако вам рекомендуется сообщать об ошибках ...

Благодарности ... Большинство хороших идей позаимствовано из других программ отслеживания, созданных W0SL (производная от Orbit by W3IWI) ... QuikTrak by N4HY ... Идея компактного отображения расписания, K2RDX ... Часть кода TSR для OrbitDRV и всех ITRACK и DUMMYKCT от KB5MU ...

Я не беру на себя обязательств по поводу будущих версий, однако у меня есть длинный список идей, которые, я надеюсь, могут быть реализованы в будущих версиях InstantTrack ... Некоторые новые идеи - я пока оставлю при себе ... Группа бета-тестирования предоставила мне длинный список вещей, которые я мог бы сделать лучше ... Исправлять - не так весело, как внедрять новые функции, но кое-что из этой работы тоже может произойти ...

И, действительно, в 2000 году свет увидела версия InstantTrack v1.50 ... Улучшения делятся на следующие основные категории : ... Еще лучшая совместимость с прошлым и будущим ... Поддерживается больше видеорежимов ... Поддерживаются очень быстрые компьютеры ... Исправления 2000 года ... Элементы конфигурации, соответствующие вашей системе ... Новые функции ... Повышенная точность для Луны ... Больше способов управлять экранами в реальном времени ... Визуальное отображение величины ... Отображение наземных путей ... Упрощенный ввод файла с кеплеровскими элементами ... Больше контроля над часовыми поясами ... Вывод таблиц эфемерид в файл или на принтер ... Более согласованный пользовательский интерфейс ... Элементы конфигурации в соответствии с вашими личными предпочтениями ... Поддержка автоматические обновления кеплеровских элементов ... Исправления ошибок ...

Версия v1.50 работала на последней DOS ориентированной версии Windows 98 ... Однако, бета версия v1.55 - так и не увидела свет ... Время малых программ с искусным сверх быстрым DOS кодом - проходило, уступая место много / мегабитным красочным монстрам, более современной разрядности, архитектуры и стиля управления ... Возможно, авторы - понимали это, но ничего переделывать - не захотели ... Несмотря на все достижения этого софта, и учитывая бурный рост развития ПО и hardware - время потраченное на создание программы, может показаться - потерянным зря (что представляется - достаточно обидным, но - неизбежным и необходимым делом для того времени) ...

Автоматическое управление антенной с помощью InstantTrack. RotorDRV. OrbitDRV.

Из руководства по эксплуатации ARRL, 1987 : ... Если вы не очень хорошо разбираетесь в программном обеспечении, электронике и механике замкнутых систем с цифровым управлением ... - вы должны забыть об автоматическом слежении за антенной ...

Это - неправильно ! ... Многие любители сейчас используют автоматическое слежение за антенной с компьютерным управлением ... Все изделия можно купить уже сегодня ... На самом деле, некоторые части бесплатны ... Фактически, некоторые из этих компонентов - включены в программный пакет InstantTrack ... Плата интерфейса подключается к Terminate-and-Stay-Resident (TSR), иначе драйвер RotorDRV ... Вы также можете создать собственное интерфейсное оборудование ... Все, что вам нужно сделать, чтобы заставить его работать с InstantTrack - это написать для него подходящий драйвер ... Программа драйвер должна реализовывать только несколько простых функций ... Подробности в файле INTSPEC.TXT. Если вы удовлетворяете изложенным там требованиям, InstantTrack и связанные с ним программы должны иметь возможность управлять вашими антеннами ... Поскольку стандарт вызовов Kansas City Tracker - был опубликован и работает с рядом популярных программ отслеживания, другие производители - могут производить совместимые продукты ... Если они это сделают, InstantTrack программно сможет работать с их оборудованием ...

InstantTrack предоставляет два разных метода автоматического управления ротором : прямой и фоновый привод ... Прямой привод аналогичен тому, как многие другие программы слежения управляют ротором антенны ... Насколько нам известно, фоновый привод появился впервые в InstantTrack ...

Прямой привод ... В этом методе вы загружаете только драйвер ротора TSR (RotorDRV) перед запуском InstantTrack ... Ничего не произойдет, пока в одном из экранов реального времени - не воспользуетесь командой R ... Когда вы это сделаете - InstantTrack начнет отправлять информацию об азимуте и высоте драйверу ротора в режиме реального времени ... Программное обеспечение RotorDRV обеспечивает аппаратный интерфейс для двигателей ротора антенны и датчиков положения ... Он, при необходимости - перемещает антенны в указанном направлении ... Антенны будут направлены на спутник, но только до тех пор, пока вы продолжаете отображать этот спутник на этом экране в реальном времени ... Как только вы переключите спутники или выйдете из экрана реального времени, InstantTrack прекращает выполнение вычислений для отслеживаемого спутника ... Когда прямой привод активен - отображается надпись : RotorDRV, справа от названия спутника на экране реального времени ... Если драйвер ротора обнаруживает ошибку - она также отображается ...

Фоновый привод ... Драйвер OrbitDRV снимает ограничения режима прямого привода ... OrbitDRV - это еще одна программа TSR, которая загружается после драйвера ротора, но перед запуском InstantTrack ... OrbitDRV выполняет орбитальные вычисления - полностью в фоновом режиме ... После того, как вы указали OrbitDRV, какой спутник отслеживать, он продолжает отслеживать этот спутник независимо от того, что вы делаете на компьютере ... Можно выйти из экрана реального времени или, вообще - полностью выйти из программы ... Антенны по-прежнему будут автоматически направлены на спутник ... InstantTrack сообщает OrbitDRV все, что ему нужно знать для отслеживания текущего спутника ... Занимая, около 26 или 32 Кбайт - драйвер не замедляет ПК, будучи основан, на том же - быстром коде ...

Загрузка драйвера TSR ... Детали, касающиеся настройки RotorDRV TSR - пропущены намеренно, потому-что их должен предоставить продавец интерфейса управления ротором ... Тем не менее, есть несколько деталей, о которых стоит упомянуть ... Программа DUMMYKCT от KB5MU - это эмулятор RotorDRV TSR ... Она - не управляет антенными роторами ; просто рисует предполагаемый азимут и угол места антенны в верхнем правом углу экрана ... Драйвер DUMMYKCT был написан, чтобы помочь нам протестировать OrbitDRV ... Если у вас еще нет интерфейса ротора, это, по крайней мере, позволит вам выполнять фоновые вычисления при отслеживании вручную ... Отображаются сообщения состояния ...

Программа ITRACK by KB5MU позволяет напрямую связываться с резидентными драйверами RotorDRV и OrbitDRV без использования InstantTrack ... Это - альтернативный способ управления OrbitDRV (запуск, остановка, выбор спутника и т.д.) ... Особенно полезно для запуска отслеживания OrbitDRV из командного файла или другой программы ...

Протоколы EasyComm, GS-232 и другие. В чем суть и разница.

Какие выводы можно сделать по факту знакомства с историей программы InstantTrack ? ...

- Это была, уже - не первая версия подобного софта ... Каждый следующий автор - брал лучшее из предыдущих разработок ... Описание работы небесной механики, пожалуй - одно из самых доступных, на понятном человеческом языке ... Респект автору ...

- В то время - могло действительно быть слишком мало интерфейсов приводов антенн, и открытие спецификации Kansas City Tracker Rotator Interface - повлекло волну радиолюбительских разработок ... Однако, вот в чем, действительно, есть сомнение, так это в том, какой все-таки протокол использовался в контроллере ротатора Kansas City Tracker / KCT ? ... Правда, найти этот документ, сегодня и в свободном доступе, скорее всего - крайне маловероятно ))) ... На ресурсе : mustbeart.com , software , kctec2.html - есть некоторые руководства и спецификации для программистов, но в них, в основном - описаны BIOS векторные прерывания и работа с регистрами драйвера KCT ... Ни слова о протоколе, хотя я уже склоняюсь к тому, что это : Yaesu GS-232 (так как интерфейс KCT эмулируется для EasyComm, а зачем эмулировать самого себя ?) ...

- Функция : фоновое ведение антенн - действительно, похоже более нигде не применяется ... Конечно, возникают вопросы ... Первый : зачем она нужна, если программа слежения за спутниками - закрыта ? ... Отчасти автор уже ответил на этот вопрос : для тестирования оборудования и программного кода ... Второй : не кажется ли, что (судя по описанию) эта утилита - та же самая программа InstantTrack - только без вывода любых данных на экран дисплея ? ... Почему же - нет ? ... Очень даже кажется ))) ...

- А в общем и целом - справка весьма полезная ... Тут и программирование, и геометрия, и астрономия, и еще много чего в одном флаконе ... Является ли эта программа - лучшей, среди подобных ... Увы, у меня нет ответа на этот вопрос ... Я всего лишь, краем, ознакомился с ней ; не работал, не сравнивал с подобными и даже не видел 3D графического режима ... Несомненно, кое-что полезное, я для себя - подчерпнул ... Работа с черным DOS фоном, это не айс, даже для людей с хорошим зрением ... При знакомстве - возникли некоторые трудности (не все пошло, как по маслу), и особенно смутило отсутствие на главном экране явной надписи : настройки, что не позволило настроить программу под себя ... Основные вычисления - выполняются, и кому то - этого может быть вполне достаточно ... Запоминание алгоритмов последовательности запуска TSR драйверов - можно заложить и в конфигурационном файле ... Ну, в общем, на вкус и цвет - сами знаете, всех рецептов не дать ))) ...

# ... nlsa.com, Использование трекера Канзас-Сити с Nova для Windows.

... Nova для Windows отличается от других программ слежения за спутниками ... Для управления антеннами через аппаратные интерфейсы, такие как Kansas City Tracker, ей - не требуются резидентные в памяти драйверы DOS / TSR ... Пакет Kansas City Tracker (KCT) может содержать дискету с программами (DRV.COM, OSC.COM) для управления KCT под DOS ... Эти программы - также не нужны Nova для Windows ... Если вы собираетесь использовать KCT исключительно с Nova для Windows, вам не нужно устанавливать или запускать какие-либо программы с дискеты KCT ... Чтобы использовать Kansas City Tracker с Nova для Windows, просто вставьте KCT в свободный слот компьютера и подключите кабель с разъемом DIN к блоку управления ротатором G-5400 ... Запустите Windows и запустите Nova для Windows ... В разделе : Настройка / ротатор антенны - выберите трекер Канзас-Сити ... Всё, Nova для Windows готова управлять антеннами ... Для большей точности наведения также введите значения на странице калибровки ...

Заводской базовый адрес по умолчанию для KCT - 03E0 (шестнадцатеричный) ... В большинстве случаев это значение вполне удовлетворительное ... Если KCT работает некорректно или компьютер зависает при использовании ротатора, то может быть виноват конфликт с базовым адресом ... Другой базовый адрес (в шестнадцатеричной системе счисления) можно выбрать в Nova для Windows на странице : Настройка» / Вращатель антенны / Интерфейс ...
Примечание : если вы вводите другой базовый адрес в Nova, вы также ДОЛЖНЫ изменить перемычку на плате KCT ... См. руководство по эксплуатации KCT для получения подробной информации о настройках перемычки и доступных базовых адресах ...

Раздел sat-ksm : список всех страниц ...