跟着国平易近经济的日益成长和综合国力的不竭提高，2007年已成为我国卫星发射的第一个岑岭年，今年将陆续发射了一系列卫星。这搜罗已发射的斗极导航卫星、鑫诺3号广播电视专用卫星、中星6B通信广播卫星，还要发射的中星9号直播卫星、嫦娥1号探月卫星等，令所有关心我国航天事业和卫星广播电视事业的快乐喜爱者兴致勃勃。在这陆续而至的夸姣年光里，就让我们运用卫星跟踪软件来寻找和描画卫星运行的美梦轨迹吧！
跟着航空手艺的日益成长，越来越多的卫星和探测器被发射至太空轨道中运行。为了切确地不雅察看和展望这些卫星和探测器在轨道上位置，人们开发出卫星跟踪软件（Satellite Tracking Software），配合互联网上供给的相关的卫星轨道参数，运用软件来计较卫星在轨参数、模拟卫星运行轨迹，以辅佐使用者体味卫星的运行状况。
卫星轨道参数
操作卫星跟踪软件对卫星运行轨道进行仿真，要求必需供给切确的在轨参数，这个参数称为Keplerian Elements（开普勒根数），简称“Keps根数”，它是以1600年月初期的德国天文学家开普勒（Johannes Kepler,1571-1630）命名，以纪念这位伟年夜的科学家，最早用数学体例来描述人造卫星轨道。
现今的KEPS根数是加拿年夜和美国合建NORAD（NORTH AMERICAN AIR DEFENSE COMMAND：北美防空连系司令部）用地面雷达测量出来的，此根数代表在某天瞬间时刻下，该卫星的位置与速度。NASA（National AeronauticsandSpaceAdministraton：美国国家航空航天局）网站凡是会按期地发布NORAD供给的年夜部门卫星轨道参数资料，我们可以上岸收集获取最新的卫星KEPS根数，配合卫星跟踪软件就能正确地计较出卫星经由的时刻及方位。
1、KEPS根数术语
权衡一颗卫星在轨状况的KEPS根数有良多。
其中T0（EPOCH TIME）为参数测试时刻；M0（MEAN ANOMALY）为平均近点角；NO（MEAN ACTION）为日环抱圈数；I0（INCLINATION）为倾角；E0（ECCENTRICITY）为偏疼率；W0（ARG OF PERIGEE）为近地址幅角；O0（R.A.A.N）为升交点赤经；K0（EPOCH REVOLUTION）为在轨圈数；A0（SEMI-MAJOR AXIS）为半长轴；DECAY RATE：衰减率。
2、KEPS根数名目
我们使用的卫星轨道KEPS根数文本文件首要有两种名目，一种是NASA的TLE名目，一种是AMSAT的描述型名目，此外还有OLE名目，但不太常用。
（1）TLE名目
采用TLE（TWO-LINE ELEMENT：两行根数）名目。
在TLE文件里，一颗卫星的KEPS根数由0、1、2三行组成，其中第0行是一个最长为24字符的人造卫星通用名称。第1行和第2行是尺度的两行式轨道数据名目，每行69个字符。其中“N”的位置只能是数字，“A”的位置只能是年夜写的“A~Z”，有“+”的位置暗示负号（-）或空格，有负号（-）的位置可所以正号（+）或负号（-），有空格的“.”的位置暗示原本的寄义。
例如，列举SINOSAT3卫星来讲：
第1行的“31577U、07021A”和第2行的“31577”都是卫星编号，“31577”都是卫星编号，“31577”是NORAD编号，“07021A”是国际番号，“07151.95201997”是儒略日（JULIAN DAY）计数，就是儒略历07年1月1日起头算起的151.95201997天，换算成具体日期就是5月31日22:50:55时刻测试的，不外这是UTC（UTC：Universal Time Coordinated）通用协调时，它与格林威治平均时（GMT：Greenwich Mean Time）一样，都与英国伦敦的当地时不异。如不美观转换为北京时刻，则需要加上在北京的时区差（+8小时），即为6月1日06:50:55时刻。“-0.00071063”是平均行为的二阶时刻导数，“58219-6”是平均行为的二阶导数，“-68526-2”是BSTAR拖调制系数。
第2行的“25.0699”是卫星轨道倾角，因为还处在转移轨道上，倾角较年夜。对于同步轨道卫星来讲，正常工作时，倾角是接近于0的。“120.9702”是升交点赤经，“0.7603587”是轨道偏疼率，“179.8188”是近地址辐角，“181.6087”是平近点角，“1.91127924”是天天环抱圈数，“1”暗示绕行为1圈，“3”为校验和。
有了以上这两行参数，出格是第2行参数，根基上就能够确定和描述一个卫星的轨道。
（2）AMSAT名目
世界业余卫星组织（AMSAT：Amateur Satellite）界说了一种描述型名目，即AMSAT名目，例如ISS（国际空寄站）的TLE名目如下：
ISS
1 25544U 98067A 06196.69889642。00020000 00000 -0 20000 -3 0 9003
2 25544 51.6309 40.6041 0010561 80.8348 279.4011 15.76316196 379666
如采用AMSAT名目则有13行。
（3）OLE名目
OLE（ONE LINE ELEMNENT：一行根数），用于水兵卫星导航研究尝试室或其它单元。因为省略轨道编号和国际编号等参数，年夜而使得名目简短。
采用OLE名目。
卫星跟踪软件
有了KEPS根数文件，就可以安装卫星跟踪软件来实时显示和展望卫星的真实位置。以措置TLE名目数据为例，NORAD采用MSGP（Merged Simplified General Perturbations）通用轨道摄动根数描述集—一TLE对卫星的位置和速度进行展望，并用此体例成立了一个卫星数据库，打点和记实今朝全世界所有已发射卫星的轨道KEPS根数。
在MSGP中，分为SGP、SGP4、SGP8、SDP4、SDP8五个数学模子（mathimatical）计较，并把环绕轨道运行的翱翔器分为两类，以合用分歧的数学模子计较。
1、对轨道周期小于614圈/天（225min）的近地轨道翱翔器，使用SGP-SGP4、SGP8数学模子计较，并使用幂律分布函数计较年夜气阻力。
2、对于周期等于或年夜于225min的深空轨道翱翔器，使用其扩展数学模子SDP4、SDP8计较，其算法是按照TLE数字供给的非凡平均轨道根数以及年夜气阻力系数，考虑了年夜气阻力、第三体引力、太阳光压等摄动的影响，采用平均的思惟，将各类摄动分为周期项与持久项，推出解析器，最终递推获得新的轨道根数。
卫星跟踪软件严酷遵循NORAD轨道位置的切确计较体例，所有使用该数学模子的卫星跟踪软件计较出的人造卫星的位置和速度，应与NORAD的结不美观完全吻合。
例如，在2006年10月29日0时20分，我国第一颗广播电视直播卫星鑫诺2号，在西昌卫星发射中心用“长征2号乙”运载火箭发射升空，在之后的入轨时代内，所有关注卫星运行进展的卫视快乐喜爱者，除了上网查磕暌剐关网站上的动静外，就是经由过程卫星跟踪软件来展望卫星位置。与此同时，NORAD也天天实时地发布两次该卫星的轨道位置数据，使得互联网上的良多卫视快乐喜爱者能够运用相关的卫星跟踪软件来追踪鑫诺2号的变轨、定位状况，年夜而最早于该年的11月6日发布了鑫诺2号定位呈现失踪误的动静，引起了国内卫视快乐喜爱者的关注和谈判。
NORAD也在其定位呈现故障后的几天里，天天数据的更新率酿成了罕有的三次，例如，在北京时刻11月17日23:54:47发布的鑫诺2号的TLE参数如下：
SINOSATE 2
1 29516U 06048A 06321.66304547 -.00000241 00000-0 10000-3 0 249
2 29516 000.3541 271.6594 0028352 147.6770 329.5314 01.00296377 253
年夜而引起了更多快乐喜爱者的猜测，直至鑫诺卫星通信公司于11月28日正式公布揭晓，鑫诺2号卫星因为定点过程中呈现手艺故障，致使太阳帆板二次睁开和通信天线睁开未能完成，卫星无法供给通信广播传输处事，才竣事了这场谈判。
年夜膳缦沔的事例可以看出卫星跟踪软件的浸染，此刻的卫星跟踪软件良多，DOS版本有PREDUCT，WINDOWS版本最闻名的有LOGSAT、NOVA FOR WINDOWS等，不外年夜年夜都为共享或商业软件，因为界面说话的障碍，一般用户接见会面临安装和使用上的坚苦，为此我们年夜中遴选出几款最具特色的、WINDOWS版本下的免费软件，精练地介绍给巨匠。
1、基于JAVASCRIPT的暗示人造卫星位置的软件
进入日文网站http://homepage2.nifty.com/m_kamada/javascript/satellite/index.htm页面，就是卫星跟踪软件界面，可以在线进行卫星运行状况发芽。
（1）卫星选择
在图片界面上方的第2行，为跟踪卫星的选择栏，例如我们曾经发芽“鑫诺2号”卫星，只要点击该行右边的“▼”下拉菜单按钮，选择“SINOSAT-2”即可呈现以鑫诺1号卫星为主的卫星实时位置显示主界面。
（2）功能显示选择
主界面上方的第1行，为功能显示选择栏，该界面是经IE浏览器内嵌[东方快车]日中翻译软件翻译后所进取的界面（注重：翻译不太切确，仅供参考），此鱿辅1）~（7）为酬报添加的添号。
选择（1），显示地图功能；选择（2），显示经纬网格线；选择（3），显示地图鸿沟线；选择（4），添加卫星名称的文字标注；选择（5），显示所跟踪卫星的时刻；选择（6），弹出所跟踪卫星的具体状况资料，显示鑫诺2号卫星TLE名目和AMSAT名目的KEPS根数。
选择（7），模拟卫星的实时跟踪，刷新时刻可经由过程界面右下方的[动作距离]里栏里选择。最右边为图片显示的分辩率，有640*400、800*500和1024*640三种模式，按照你的电脑屏幕分辩率的设置，选择与之适合的模式。
图片界面的下面的第1行，为实时跟踪时刻显示，选择[自动更新]，可以进行收集校时，最右边为时区选择。界面的最下面为卫星种类图例，用各类颜色的停笔显示国际空寄站、气象形象卫星、地球资本卫星、静止通信卫星等各类功能和用途的卫星。
（3）关于JAVASCRIPT
JAVASCRIPT人工口星位置暗示界面采用JAVASCRIPT说话，它是一种具有平安机能的剧本说话，此说话可嵌入或调入在尺度的HTML文件中。使得信息和用户之间不仅只是一种显示和浏览的关系，而是实现了一种实时的、动态的、可交式的表达能力。这样静态的HTML页面就被可供给动态实时信息，并对客户操作进行纺暌钩的WEB页面所庖代。经由过程JAVASCRIPT说话，可以回应使用者的需求而不用收集来传回资料。也就是说，当一位使用者输入一项资料时，它不用经由传给处事器（SERVER）措置再回传的过程，而是直接被客户端（CLIENT）的应用程式所措置。
恰是因为JAVASCRIPT说话具有以上的特点，使得用户使用简单、便利，因为是在线使用，是以数据更新实时，不外该网站上岸斗劲坚苦，有时长时刻不能进入。
2、ORBITRON软件的安装和使用
ORBITRON是为业余无线电快乐喜爱者和但愿目测不雅察看卫星的追星快乐喜爱者使设计的一款卫星追踪软件，该软件可同时追踪两千多颗卫星用实时或模拟体例显示肆意时刻卫星与地球的相对位置。内置全球城市的资料库作为不美观测点的选择，并可经由过程NTP处事器自动校正电脑内部时钟，已被气象形象专家、卫星通信、UFO研究玩家和天文快乐喜爱者普遍采用。
（1）软件的下载和安装
ORBITRON是由波兰的一个天文快乐喜爱者SEBASTIAN STOFF（塞巴斯蒂安·斯托弗）师长教师所开发的卫星跟踪软件，该软件属于CARDWARE（明信片软件），意思就是如不美观您感受软件好用，而且想注册，撑持作者的工作，那么就给作者寄一张有您当地风光的明信片。当然，如不美观是业余无线电快乐喜爱者（HAM）也可以寄去QSL卡片。
ORBITRON软件最初为英文界面的版本，之后跟着该软件知名度的提高，呈现了良多其它国家的网友所编译的说话包，其中也包含由BD7CE（LU JUHN）师长教师汉化的中文版本。安装时，首先到该作者的网站www.stoff.pl下载，网站采用英文界面，在其上方有一系列的国旗标识表记标帜，点击我国的五星红旗链接，进入ORBITRON3.71简体中文版页面，就可以下载中文说话包的包装版本。
下载软件完成后进行安装，安装起来斗劲简单，默认安装即是中文，一路按回画键，直至安装完毕。
（2）TLE数据更新
安装完成后，会自动运行ORBITRON软件，而且弹出是否更新星历参数的对话框，点击“确认”进行更新。
会弹出[设定]界面，点击“打消”按钮，且则不更新。
如不美观你需要查看近期发射的卫星参数，可点击界面右边的“载入星历”按钮，在弹出的“打开”界面中，选择“TLE”文件夹下的“TLE-NEW”更新文件。
同样会弹出是否更新星历参数的对话框，点击“确认”进行更新。此时如不美观你的电脑已毗连到收集上，会自动链接www.celestrak.com/NORAD/elements/网页进行下载更新。因为数据包并不年夜，几分钟就会完成更新。
注重：初度使用时，此时你的电脑桌面处于被ORITRON软件界面所占用的全屏幕状况，要想进行其它工作，需要按动电脑键盘上的“ESC”键，在弹出的选项菜单栏里，去失踪“全屏幕”前面的“√”，才能退出全屏幕状况。
（3）软件使用
主界面中，可以分为星历信息、菜单节制和主界面庞个分歧的窗口。
①星历信息
ORBITRON软件内置了良多卫星的星历，这也是CELESTRAK网站所发布的各类卫星的KEPS根数。它不仅可以用来跟踪同步卫星，也可以用来跟踪一些非凡轨道的卫星，只要在星历信息窗口中，经由过程“载入星历”按钮选择所要不雅察看的卫星，将其载入即可。
载入星历之后，可以点击“信息”按钮，获得卫星的一些具体的轨道参数。例现在年6月1日零时8分发射的鑫诺3号卫星，所有关注这颗卫星的伴侣都可以用这个软件来体味该卫星的状况。我们只要选择“TLE-NEW”文件，载入后，选择“SINOSAT 3”，然后经由过程“信息”按钮，就可以查看该卫星今朝所处的经度、纬度和一些其它的轨道位置数据。
②菜单节制
在菜单节制里，有[主菜单]、[查看]、[地名]、[卫星及轨道信息]、[展望列定]、[展望]、[扭转器/电台]、[关于]八个功能选项。其中[查看]选项，可将各项功能显示在主画面上。在[地名]选项上，可以设置不雅察看点的位置，将自己所处的位置设为不雅察看的中心位置，便于不雅察看卫星运行的轨迹。软件预置了世界上一些首要的年夜城市地舆位置参数，包含我国盛会以上的全数城市。例如我们不雅察看点在南京，只要在[WORLD]区域的下面找到“NANJING”，点击它，再点击“选择”按钮，NANJING就标注在地图上，对于软件中没有预置的一些城市，可将获得的地舆参数手动添加到左边的地名、经纬度栏目中，并点击“加到地名表”予以保留，以便下次便利调出。
在[卫星及轨道信息]选项中，显示各个卫星的具体轨位信息，近似AMSAT名目的轨道参数描述，不外信息量更多，增添了半长袖、近地址x远地址、运转模式（SGP4/SDP4）等参数显示。
[展望列定]、[展望]和[扭转器/电台]首要为业余卫星通信之用，其中在[扭转器/电台]选项中，内建CW、CW-N、FM、FM-N、FM-W、LSB、USB多种上传和下载模式，并撑持ALARM、MYDDE、SPIDALFA和WISPDDE驱动和谈。
③主界面
主界面可显示世界地图和雷达不雅察看两种模式，被选择世界地图模式时，在设定不雅察看点的位置和载入要不雅察看的卫星之后，在中心的卫星轨迹不雅察看窗口就可以看到卫星的实时运行轨迹。如不美观[迷你雷达屏]选择为“自动”时，在主界面显示世界地图时，右下角会显示雷达不雅察看的小画面。载入的GEO卫星系统中的鑫诺1号（SINOSAT 1）卫星的运行轨迹。
因为是地球同步卫星，年夜地面不雅察看是静止不动的，所以它运行的轨迹是一个点。有黄色和灰色的两个星体，分袂是太阳和月亮，相对应的灰色和亮色区域就是此刻处在默认和白日的区域。如鑫诺3号卫星，因为还在变轨状况中上，是以它的运行轨迹是一条曲线。除了在世界地图界面下不雅察看卫星的轨迹，还可以切换到雷达界面下，看此时卫星的运行轨迹。
（4）组合键的使用
使用时，还可经由过程组合键进行一系列快捷设置。如用CTRL+Z组合键可以设置画面的更新率，有1、5、10、20、30、60秒六种，建议选择1秒，以便实时不雅察看星历信息窗口转变的数据。用ALT+F5组合键可根柢出设定界面，对软件原本设置的更新距离为30天，可更改为1天，这样获得的数据斗劲实时。
用ALT+F2组合键可以进行软件界面截图，图片保留在软件根目录下的OUTPUT文件夹中。对于所设置的不美观测卫星以及不美观测点，可经由过程ALT+F7组合键，起一个文件名保留在软件根目录下的CONFIG（设置装备摆设）文件夹中，下次使用时，，只要经由过程ALT+F6组合键打开CONFIG文件夹中的这个文件名，就可快速载入，无需要再年夜头设置。
使用CTRL+SHIFT+~可在ORBITRON主界面下打开奥秘节制台，输入“HELP”，可以获得CLEAR（断根）、CLOSE（封锁）、GEOMAG（地磁参量）、SHOWLOCS（显示）、STAT（统计）、TEST（测试）、USERID（用户名）等多项有用呼吁。
ORBITRON软件还具有电脑屏幕呵护功能，只要点击桌面上的“ORBITRON SCREEN SAVER”停笔，就会自动运行软件的屏幕呵护轨范。
3、SATBUSTER软件的安装和使用
SATBUSTER也是一款不错的卫星跟踪软件，它不单可以卫星的运行轨迹，还可以显示行星的位置参数，该软件最年夜的特点是具有卫星参数数据库打点和索引功能。今朝SATBUSTER软件的最新版本为1.8版本，下载网址为http://www.satbuster.com/program/setup.exe。
（1）不美观测点设置
安装完成后，打开主界面，首前进前辈行不雅察看点设置，年夜[OPTIONS]（选项）→[LOCATION]（位置），在LOCATION区域里选择自己地址地城市位置。
SATBUSTER1.8版本软件预置的城市参数中，我国只有一个南京城市，对于其它的城市需要点击右边的“NEW”按钮，手动编纂城签名和经纬度，再添加预置列表中。
（2）TLE数据添加
SATBUSTER1.8版本软件未预置TLE数据，如不美观你的电脑里安装ORBITRON之类的卫星跟踪软件，可以直接挪用其TLE数据。经由过程[SATELLITE]（卫星）→[DATABASE]（数据库）操作，打开TLE、TXT、ELS名目的Elemeng set星历文件。
例如选择“GEO”星历文件，点击“打开”按钮，弹出[SATELLITE DATABASE]（卫星数据库）界面。我们可以看到膳缦沔的数据已导入到左边的主数据库内容栏中，将需要查看的卫星经由过程“→”传送到右边的次数据库的空白栏中，再点击“OK”即可。
如不美观电脑琅缦慊有TLE数据，需要先联网进级数据库，即点击左下角的“DOWNLOAD”按钮。呈现[FILE TRANSFER]（文件转换）界面，现实上是一个数据库收集进级界面。在第一行右边的下拉按点击，选择需要进级的KEPS数据文本文件，点击“OK”按钮，弹出需要保留的文件夹和文件名设置界面，建议在SATBUSTER软件根目录下新建一个TLE文件夹，用它保留KEPS数据，文件名按照默认即可。
如不美观收集毗连正常，界面上会呈现下载进度指示条和数据，同时“OK”按钮颜色灰化，当“OK”按钮颜色恢复正常时，暗示下载成功，再点击“CANCEL”退出收集数据进级界面。
（3）TLE数据库使用
环绕在内容栏是导入该数据库的一些信息统计。其中“Oldest element set”为最长未更新天数，“Mean element set”为平均未更新天数，“Newest element set”为最短未更新天数，“Nagnitude”为可用肉眼或千里镜不美观测的卫星数据统计，“Loaded satellites”为导入卫星总数，“Selected”为选择卫星数，和下面的“Transiting”按钮相联系关系。
当点击“Transiting”按钮时，数据库可以统计并选择出当前所有以不美观测点为中心，处于地平面之尚?罾υ?星数目和名称。例如我们以南京为不美观测点，于2007年6月16日17日统计的处于地平面之上的地球同步卫星共有155颗。
对于于内容栏中的卫星列表，有分歧类型的枚举挨次，可点击“Ordered by”右边的选择栏的下拉菜单，有NAME（名称）、LAUNCH YEAR（发射年份）、INCLINATION（倾角）、R.A.A.N（升交点赤经）、PERIOD（MIN）（周期：运转一周所需要若干好多分钟）、NORAD#（NORAD编号）、MAGNITUDE（可不美观测卫星）、ECCENTRICITY（偏疼率）、PERIGEEARG（近地址幅角）和ORBIT #/DAY（日环抱圈数）十种选项。
如不美观需要查看某个卫星的具体轨位参数，可导入该卫星地址的星历文件，在内容栏中找到该卫星并双击它，就会弹出[ORBITAL ELEMENTS]（轨道参数）界面。
如不美观需要查看导入的该星历文件所有卫星参数信息，可点“SUMMARY”（摘要）按钮，呈现主数据库摘要信息列表，是上述各个类型枚举选项的具体模式。
（4）快捷功能键使用
SATBUSTER软件在菜单栏下方的工具栏设置了21个快捷功能键停笔，各个功能对照，这样就无需进入菜单栏里专制菜单界面的繁琐设置，点击响应的功能键即可发芽所需的功能。
①轨迹显示
在功能键中，5-8为卫星的运行轨迹显示，例如选择6号正视图，呈现我们膳缦沔导入到次数据库155颗卫星的轨迹显示，因为年夜部门都是同步卫星，拥挤在赤道上空，是以我们无法看清嚣张卫星名。
如不美观我们选择几颗卫星，不美观测全景图，只点击5号功能键，呈现的清楚的世界地图全景图片，如不美观将鼠标箭头勾留的卫星所标注的小点上，会显示该卫星的NORAD编号、倾角、在轨经度、卫星高度、绕行速度参数。点击这个小点，图片右边的界面会显示该卫星的更多参数。
②卫星星历表
如不美观发芽界面上所有卫星的在轨参数，可点击17号功能键，就会呈现所选卫星的星历表。
在[Observer Parameters]（不美观测者参数）选项列表中，各个卫星的“El.”、“AZ.”数据也是卫星天线对星调整的仰角、方位角参数。注重：列表中的方位角是以正比标的目的为参考得出的数值，如不美观以正南标的目的作参考，需要减去180°E，得出的数值为正值，暗示南偏西；负值，暗示南偏东。列表中的R.A.(right ascension)为赤经；Dec.(declination)为赤纬；Mag.(visual magnitude)为可不美观测卫星；State为不美观测状况，有visible（可不美观测）、not visible（不成不美观测）和shadow（暗影区）三种。
在[Orbital Parameters 1/2]和[Orbital Parameters 2/2]（轨道参数）选项列内外也列举了良多参数，有Lat.（纬度）、Lon.（经度）、Hgt（高度）、Prg（近地址距离）、Apg（远地址距离）、Prd.（轨道周期）、Vel.（卫星速度）、Orbit#（轨道编号）、Rng.（不美观测点和卫星间的距离）、Rng V.（距离转变规模）这些参数。在[Amateur Radio Parameters]（业余广播参数）选项列内外列举了Dnlink（下行频率）、Uplink（上行频率）、Rx.（领受频率）和Tx.（传送频率）四项参数。
③保留功能
SatBuster软件免费版没有保留功能，无论是不美观测点的位置设置、数据的导入，仍是选项设置都无法加以保留。软件提醒只有注册版本才有保留功能。（未完待续） | 
