基于JAVA开发的利用TLE数据计算卫星轨道六根数源码

北漂的搬砖程序猿

已于 2024-01-26 14:52:07 修改

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文章标签： java intellij-idea spring boot

于 2024-01-22 21:26:20 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/hpp001/article/details/135748302

1、TLE数据（Two Line Elements）

tle数据是描述卫星轨道的一种标准格式，由两行数字组成，格式如下

QIXIANG-001
1 44940U 20001AC 23289.39944927 .00024096 00000+0 16308-2 0 9995
2 44940 53.0532 295.9515 0001371 97.1775 262.9370 15.06404965208194

废话不多说，下面直接上代码

2、使用Orekit计算轨道六根数

1、引入orekitjar包

在orkit官网Download下载对应版本的jar包，我下载的是最新版12.0.1，下载后将orekit-12.0.1.jar引入到项目中

2、引入Hipparchus依赖包，hipparchus可以通过maven依赖引入，一定要引入3.0以上版本，否则会报一个找不到类的错误

happarchus介绍参见官网About | Hipparchus

   <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-fitting</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-clustering</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-fft</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-filtering</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-geometry</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-ode</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-optim</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-stat</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hipparchus</groupId>
            <artifactId>hipparchus-migration</artifactId>
            <version>3.0</version>
        </dependency>

3、计算轨道六根数

  public void calculateOrbitElement(String tle){
        File orekitData = new File("D:\\orekit-data");

        DataProvidersManager manager = DataContext.getDefault().getDataProvidersManager();
        manager.addProvider(new DirectoryCrawler(orekitData)); // 存放orekitdata路径
        String[] params = tle.split("\n");
        String line1= params[1];
        String line2= params[2];
        TLE tleObj = new TLE(line1,line2);
        TLEPropagator  tlePropagator= TLEPropagator.selectExtrapolator(tleObj);
        Orbit cartesianOrbit = tlePropagator.getInitialState().getOrbit(); // 笛卡尔轨道
        KeplerianOrbit keplerianOrbit = new KeplerianOrbit(cartesianOrbit);  // 转换为开普勒轨道
        System.out.println("半长轴："+keplerianOrbit.getA());
        System.out.println("离心率:"+keplerianOrbit.getE());
        System.out.println("轨道倾角："+keplerianOrbit.getI());
        System.out.println("升交点赤经："+Math.toDegrees(keplerianOrbit.getRightAscensionOfAscendingNode())); // 弧度转化为度
        System.out.println("近地点幅角:"+Math.toDegrees(keplerianOrbit.getPerigeeArgument()));
        System.out.println("真近点角"+keplerianOrbit.getTrueAnomaly());
    }

orikit-data文件下载地址：https://gitlab.orekit.org/orekit/orekit-data/-/archive/master/orekit-data-master.zip

运行结果：

半长轴：6931700.6419055825
离心率:0.0012640703558907736
轨道倾角：0.9262838362266536
升交点赤经：-64.04849998651345
近地点幅角:52.248882667192056
真近点角-0.9119147488086196

真近点角范围是（0，2Π），这里计算出来为负是因为这里计算的范围是（-Π，Π），可以通过数学转换来实现