apsis-book/content/concepts/standards-and-provenance.zh.md

3.1 KiB
Raw Blame History

title tags summary
标准与来源 标准, 引用, 出处 各内核所遵循的公开标准与论文,以及引用方式。

标准与来源

实现的可靠程度取决于其所遵循的来源。工作区中的每个算法都在模块文档中注明来源,本文档把这些引用汇集在一处。

为什么来源属于接口的一部分

同一名称的模型,两份实现可能相差数公里。原因通常不是错误,而是选择:

  • 引力模型。 SGP4 是针对 WGS 72 拟合的。Space-Track 发布的元素集是为配合 WGS 72 使用而设计的。改用 WGS 84 会使位置偏移数公里,两个结果都不算错,但它们对应不同的拟合。
  • 角度的定义。 纬度可以是大地纬度或地心纬度。二者在中纬度最大相差约 0.19 度,地面距离约 21 公里。
  • 时间尺度。 某时刻的位置只有与该时刻所处的尺度一起才有意义。

注明来源使这些选择可被核查。

按主题列出的来源

主题 来源 使用方
SGP4 与 SDP4 Vallado、Crawford、Hujsak、Kelso,Revisiting Spacetrack Report #3,AIAA 2006-6753,2006 apsis-sgp4
两行元素格式 CelesTrak,FAQs: Two-Line Element Set Format,记录原始 NORAD 列位置与校验和规则 apsis-tle
引力模型常数 WGS 72 取值同 SGP4 参考实现;WGS 84 取自 NIMA TR8350.2 apsis-sgp4
地球自转角 IERS Conventions (2010),公式 8.32 apsis-frames
大地坐标转换 NIMA TR8350.2,Department of Defense World Geodetic System 1984,第三版,2000 apsis-geodesy
儒略日与约化儒略日 IAU 约定,见《天文年历解释性补充》 apsis-time
地球时偏差 IAU 2000 决议 B1.9,定义 TT - TAI = 32.184 s apsis-time
闰秒 IERS Bulletin C,由 apsis-leap 以表形式内嵌 apsis-leap
日历算法 Howard Hinnant,chrono-Compatible Low-Level Date Algorithms,2015 apsis-time
离散事件仿真 Zeigler、Praehofer、Kim,Theory of Modeling and Simulation,第二版,2000 apsis-sim-engine

标准与论文的区别

标准由权威机构维护。WGS 84、IERS 约定与 IERS Bulletin C 是标准。论文描述算法及其验证。SGP4 论文属于论文:算法由论文确定,随论文分发的参考实现是实际操作的描述。

当二者不一致时,本工作区遵循论文并记录差异,因为元素集是拟合到论文模型上的。

复现一个已发布的位置

要复现已编目卫星的已发布位置,需要四项一致:

  1. 元素集,包括其历元与校验和。
  2. 引力模型。除非来源另有说明,使用 WGS 72。
  3. 坐标系。SGP4 返回真赤道平春分点坐标系。
  4. 时间。传播时间自元素历元量起。

第四项最常出错:元素集中的历元是一个 UTC 时刻,而“传播一天”指的是一天的均匀经过时间,不是一天 UTC 日历日。当区间跨越闰秒插入时,两者相差一秒。见 time-scales 与 leap-seconds。

另见