航天器轨道六要素和TLE两行轨道数据格式

航天器轨道要素

椭圆轨道六根数指的是：半长轴$a$，离心率e，轨道倾角$i$、升交点赤经$\Omega$、近地点辐角$\omega$、和过近地点时刻$t_0$（或真近点角φ）。

决定轨道形状：

1. 轨道半长轴$a$：是椭圆长轴的一半。
2. 轨道偏心率e：也就是椭圆两焦点的距离和长轴比值。

决定轨道平面在空间的位置：

1. 轨道倾角$i$：轨道平面和地球赤道平面的夹角。
2. 升交点赤经$\Omega$：卫星从南半球运行到北半球时穿过赤道的点为升交点。升交点和春分点对于地心的张角称为升交点赤经。（地心与春分点的连线方向为X轴方向）

决定轨道在轨道平面内的位置（轨道本身在轨道平面里还可以转动）：

1. 近地点辐角$\omega$：近地点和升交点对地心的张角。

卫星随时间的位置变化的初值：

1. 过近地点时刻$t_p$：卫星经过近地点的时刻
   （或：真近点角$\phi$：某一时刻轨道近地点到卫星位置矢量的夹角）
   （或：平近点角$M$：轨道上的物体在辅助圆上相对于中心点的运行角度）
   
   轨道六根数与位置速度矢量之间的转换可参考：灰机wiki-轨道六根数

TLE格式

TLE，Two-Line Orbital Element，两行轨道数据（两行轨道根数）

获取方式：

1. Space-track，数据由美国第18/19太空防卫中队维护
2. CelesTrak，数据由Dr. T.S. Kelso个人维护

TLE格式介绍原文链接：TLE格式描述（Basic Description of the Two Line Element (TLE) Format）

Space-Track给出的示例：

Line 0

Columns	Example	描述	备注
1-24	ISS (ZARYA)	The common name for the object based on information from the Satellite Catalog.	卫星通用名称

Line 1

Columns	Example	描述	备注
1	1	Line Number	行号
3-7	25544	Satellite Catalog Number	航天器NORAD编号
8	U	Elset Classification	数据集类别，U为不保密，C为保密，S为机密
10-17	98067A	International Designator	ISS (ZARYA)国际编号为1998-067A，98为发射年份，067为当年第67次发射，A为发射物体编号
19-32	04236.56031392	Element Set Epoch (UTC) *Note: spaces are acceptable in columns 21 & 22	TLE发布时间，04为历年，236.56031392为十进制表示的历日
34-43	.00020137	1st Derivative of the Mean Motion with respect to Time	平均运动（Mean Motion）的一阶时间导数，用来计算每一天平均运动的变化带来的轨道漂移，提供给轨道计算软件预测卫星的位置
45-52	00000-0	2nd Derivative of the Mean Motion with respect to Time (decimal point assumed)	Mean Motion的二阶时间导数
54-61	16538-3	B* Drag Term	B*阻力系数
63	0	Element Set Type	定轨模型类型，太空军内部为1，公开使用为0，使用SGP4/SDP4
65-68	999	Element Number	数据集编号，第999组TLE数据
69	3	Checksum	校验位，指这一行的所有非数字字符，按照“字母、空格、句点、正号= 0；负号=1”的规则换算成0和1后，将这一行中原来的全部数字加起来，以10为模计算后所得的和。用于检查数据存储或传输错误。

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Columns	Example	描述	备注
1	2	Line Number	行号
3-7	25544	Satellite Catalog Number	航天器NORAD编号
9-16	51.6335	Orbit Inclination (degrees)	轨道倾角
18-25	344.7760	Right Ascension of Ascending Node (degrees)	升交点赤经
27-33	0007976	Eccentricity (decimal point assumed)	偏心率
35-42	126.2523	Argument of Perigee (degrees)	近地点辐角
44-51	325.9359	Mean Anomaly (degrees)	平近点角
53-63	15.70406856	Mean Motion (revolutions/day)	平均运动，每天环绕地球的圈数
64-68	32890	Revolution Number at Epoch	发射以来的飞行圈数
69	6	Checksum	校验位