Dvouřádkové elementy dráhy

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Dvouřádkové elementy dráhy (NASA/NORAD Two-Line Element, TLE) představují specifický textový formát, který ve dvou řádcích reprezentuje elementy dráhy a další údaje, potřebné pro výpočet pozice kosmického tělesa.

Charakteristika[editovat | editovat zdroj]

Kromě standardních keplerovských elementů (které tvoří obsah druhé řádky TLE) obsahuje navíc v první řádce údaje potřebné pro výpočet změn dráhy v důsledku působení odporu zemské atmosféry. Díky jednoduché textové struktuře formátu je zajištěna snadná přenositelnost TLE údajů pomocí nejrůznějších komunikačních prostředků.

Údaje o družicích jsou pravidelně aktualizovány na základě radarových měření prováděných severoamerickým velitelstvím protivzdušné obrany - NORAD. Soubory s těmito údaji jsou přístupné na internetu a je možné jejich volné stažení.

Vlastní parametry uložené v TLE formátu jsou využívány v nejrůznějších počítačových programech sloužících k výpočtu polohy umělých kosmických těles.

Ukázka TLE formátu[editovat | editovat zdroj]

Následující ukázka reprezentuje údaje o Mezinárodní vesmírné stanici. Jednotlivá datová pole jsou v příkladu pro názornost barevně zvýrazněna. Pokud má některý údaj kratší délku, musí být chybějící znaky také nahrazeny mezerami, protože každé datové pole má pevně daný počet znaků. Povinné jsou i mezery mezi jednotlivými datovými poli (v příkladu bílé).

ISS (ZARYA)
1 25544U 98067A 07242.82805392 .00014684 00000-0 94687-4 0 8891
2 25544 051.6347 078.6658 0008401 309.0313 184.9537 15.76384560502559

Data mají následující význam:

Řádek nadpisu ("nultý" řádek)
Pole Sloupce Znaků Popis Příklad Význam
1 01–24 24 Jméno satelitu ISS (ZARYA) stanice ISS
1. řádek

Obsahuje jednak identifikační údaje o satelitu (číslo v katalozích), čas (epocha), k němuž se údaje vztahují a popisuje také předpokládané změny dráhy - především brzdný vliv atmosféry.

Pole Sloupce Znaků Popis Příklad Význam
1 01–01 1 Číslo řádky 1 první řádek
2a 03–07 5 Katalogové číslo satelitu 25544 číslo 25544 v katalogu NORAD
2b 08–08 1 Klasifikace U U=neklasifikováno
3a 10–11 2 Mezinárodní označení - Poslední dvojčíslí roku vypuštění 98 rok 1998
3b 12–14 3 Mezinárodní označení - Pořadové číslo startu v daném roce 067 67. start nosné rakety v daném roce
3c 15–17 3 Mezinárodní označení - Písmenem roslišený samostatný objekt, vypuštěný v daném startu. Pokud nestačí abeceda, použijí se dvojice, či dokonce trojice písmen A první ze samostatně obíhajících satelitů výše uvedeného startu
4a 19–20 2 Epocha - poslední dvojčíslí roku 08 2008
4b 21–23 3 Epocha - pořadové číslo dne v roce 264 264. den v roce 2008 - 21.9.2008
4c 25–32 9 Epocha - čas vyjádřený jako desetinná část dne .51782528 0.51782528 dne = 12:25:40 (hodin:minut:sekund)
5 34–43 10 První derivace střední doby oběhu dělená dvěma. Popisuje, o kolik oběhů za den se za 24 hodin zkrátí doba oběhu družice. První znak je vyhrazen pro případné znaménko minus. Nula před desetinou tečkou se nepíše. −.00002182 Behem 24 hodin se doba oběhu prodlouží (záporné zkrácení) o 0,00004364 oběhu za den
6 45–52 8 Druhá derivace střední doby oběhu dělená šesti. Číslo se čte jako by před ním byla nula a desetinná tečka, první znak je vyhrazen pro znaménko, poslední dva znaky jsou dekadický exponent se znaménkem (prakticky vždy minus). Obvykle je ale celé toto pole nulové jako v příkladu. 00000-0 druhá derivace není udána (je nulová)
7 54–61 7 BSTAR brzdný koeficient Číslo se čte jako by před ním byla nula a desetinná tečka, poslední dva znaky jsou dekadický exponent. Další koeficient, popisující změnu dráhy v čase -11606-4
8 63–63 1 Typ efemerid. Standardně vždy 0 0 Povinná jediná možnost
9 65–68 4 Pořadové číslo této dvouřádkové sady elementů. Pro každou novou sadu se zvětší o jednu. Po dosažení 9999 se pokračuje od 0 292 292. sada
10 69–69 1 Kontrolní součet. Poslední číslice prostého součtu všech předchozích cifer v řádku. Znak "-" se počítá jako 1, ostatní znaky se ignorují. 1 Součet předchozích cifer v řádku (včetně znaků minus, počítaných jako 1) je 191, poslední cifra je 1
2. řádek

Obshuje keplerovské parametry dráhy.

Pole Sloupce Znaků Popis Příklad Význam
1 01–01 1 Číslo řádku 2 druhý řádek
2 03–07 5 Číslo satelitu (stejné jako v 1. řádce) 25544 25544. satelit v katalogu NORAD
3 09–16 8 Inklinace (sklon roviny dráhy k rovině rovníku) ve stupních 51.6416 51,6416°
4 18–25 8 Vzestupný uzel dráhy (úhel od jarního bodu k bodu, kde dráha protíná rovinu rovníku při letu směrem na severní polokouli) ve stupních a jejich desetinách 247.4627°
5 27–33 6 Excentricita dráhy. Číslo se čte jako by před ním byla 0 a desetinná tečka. Čistá nula namená kruhovou dráhu. 0006703 dráha má numerickou excentricitu 0,0006703
6 35–42 8 Argument perigea (úhel mezi výstupným uzlem a perigeem) ve stupních 130.5360°
7 44–51 8 Střední anomálie ve stupních. Poloha fiktivního satelitu, pohybujícího se po referenční kruhové dráze se stejnou délkou poloosy. V perigeu je nulová. Lze ji také chápat jako čas od perigea v jednotkách "třistašedesátina doby oběhu" 325.0288 325,0288°
8 53–63 11 Střední pohyb - počet oběhů za den 15.72125391 15,72125391 oběhu za 24 hodin
9 64–68 5 Pořadové číslo oběhu v čase epochy 56353
10 69–69 1 Kontrolní součet. Poslední číslice prostého součtu všech předchozích cifer v řádku, znak "-" se počítá jako 1, ostatní znaky se ignorují. 7 Poslední číslice součtu předchozích cifer je 7


Na základě výše uvedených údajů je možné spočítat polohu družice až na několik týdnů dopředu. S delším datem ovšem klesá přesnost predikce, což je způsobeno zejména rušivými silami vznikajícími jako důsledek tlaku kosmického záření, odporu zbytků zemské atmosféry, nepravidelnosti zemského gravitačního pole, gravitačním vlivem těles Sluneční soustavy a také motorickými manévry satelitu.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

(anglicky) Předpovědi přeletů družic pro libovolnou lokalitu
(anglicky) Zdroj aktuálních TLE dat
(anglicky) Popis formátu na stránkách NASA