卫星参数转换之二行转轨道六根数转经纬度坐标

本文主要是介绍卫星参数转换之二行转轨道六根数转经纬度坐标，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

生命无罪，健康万岁，我是laity。

我曾七次鄙视自己的灵魂：

第一次，当它本可进取时，却故作谦卑；

第二次，当它在空虚时，用爱欲来填充；

第三次，在困难和容易之间，它选择了容易；

第四次，它犯了错，却借由别人也会犯错来宽慰自己；

第五次，它自由软弱，却把它认为是生命的坚韧；

第六次，当它鄙夷一张丑恶的嘴脸时，却不知那正是自己面具中的一副；

第七次，它侧身于生活的污泥中，虽不甘心，却又畏首畏尾。

说明

基于TLE数据（二行转六根）计算轨道六根数(calculateOrbitElement)，再根据六根数求其经纬度（getInfo），通过给出的经纬高求距离太阳的距离（getDistanceToSun），最后通过余弦定理求其关照角（TriangleAngles）； 主要依赖为：Java类包Orekit

依赖准备

Orekit依赖下载，下载后直接引入到工程中;
再引入个依赖文件（在使用Orekit库之前，我们需要读取Orekit文件）

代码实现

/*** @author: Laity* @Project: JavaLaity* @Package: Utils.TwoRowsToSixRoots.Demo* @Date: 2024年03月14日 18:50* @Description: */public class Demo {public static void main(String[] args) {// tle测试数据String tle = "USA 310\n" +"1 46918U 20083A   23250.72167034 0.00000000  00000-0  00000-0 0    06\n" +"2 46918  58.5225 136.1602 0006695 326.5223  33.4777  3.76176694    05";// 计算轨道参数计算轨道参数calculateOrbitElement(tle);// 获取数据获取位置getInfo();// 三角角三角形三个角的度数TriangleAngles();}/*** 计算轨道参数 （半长轴，离心率，轨道倾角，升交点赤经，近地点幅角，真近点角）* @param tle tle轨道参数(二行转六根)*/public static void calculateOrbitElement(String tle){File orekitData = new File("D:\\Stay_up_late_champion\\dataStructure\\src\\main\\resources\\file\\orekit-data-master\\");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());}public static void getInfo(){// 定义J2000坐标系和ECFF坐标系// 定义J2000坐标系Frame J2000 = FramesFactory.getEME2000();// 定义ECFF坐标系Frame ecff = FramesFactory.getITRF(IERSConventions.IERS_2010, true);// 定义地心引力常数// gravitation coefficientfinal double mu =  3.986004415e+14;// 定义卫星基本参数并计算卫星的PV坐标// 轨道六根数double a = 6931700.6; // 半长轴 (m)double e = 0.001264070355890773;           // 离心率double i = 0.9262838362266536; // 轨道倾角 (弧度)double argOfPerigee = -64.04849998651345; // 升交点赤经 (弧度)double raan = 52.248882667192056;  // 升交点赤纬 (弧度)double meanAnomaly = -0.9119147488086196; // 真近点角 (弧度)// 定义时刻final TimeScale utc = TimeScalesFactory.getUTC();final AbsoluteDate initialDate = new AbsoluteDate(2024, 03, 12, 19, 16, 01.10, utc);// 计算PV坐标final Orbit initialOrbit = new KeplerianOrbit(a, e, i, argOfPerigee, raan, meanAnomaly, PositionAngle.MEAN,J2000, initialDate, mu);// 转换到J2000坐标系// 转换到J2000坐标系PVCoordinates pvCoordinates = initialOrbit.getPVCoordinates(J2000);// 转换到ECFF坐标系PVCoordinates pvInECFF = J2000.getTransformTo(ecff, initialDate).transformPVCoordinates(pvCoordinates);// 获取地球中心的坐标double x = pvInECFF.getPosition().getX();double y = pvInECFF.getPosition().getY();double z = pvInECFF.getPosition().getZ();// 计算经纬度double longitude = Math.atan2(y, x);double latitude = Math.atan2(z, Math.sqrt(x * x + y * y));double altitude = Math.sqrt(x * x + y * y + z * z) - Constants.WGS84_EARTH_EQUATORIAL_RADIUS;System.out.println("经度 (degrees): " + longitude);System.out.println("纬度 (degrees): " + latitude);System.out.println("高度 (meters): " + altitude);getDistanceToSun(longitude, latitude, altitude);}/*** 计算位置与太阳表面的距离* @param longitude 经度 单位：弧度* @param latitude 纬度 单位：弧度* @param altitude 高度 单位：米*/public static void getDistanceToSun(double longitude, double latitude, double altitude) {/* 经度，以弧度表示 *//*double longitude = Math.toRadians();*//* 纬度，以弧度表示 *//*double latitude = Math.toRadians();*//* 高度，以米为单位 *//*double altitude =  ;*/double earthRadius = 6371000; // 以米为单位// 计算太阳中心到地球中心的距离double sunEarthDistance = 149.6e9; // 以米为单位// 计算太阳的视直径double sunDiameter = 2 * Math.asin(696340e3 / (2 * sunEarthDistance)); // 以弧度为单位// 计算从位置到太阳表面的距离// 计算了从给定位置到太阳表面的距离。它利用了地球表面的位置与太阳表面的位置之间的直线距离，以及地球和太阳之间的距离，以及给定位置的海拔高度。double distanceToSun = Math.sqrt(Math.pow((sunEarthDistance * Math.cos(sunDiameter / 2) - earthRadius * Math.cos(latitude)), 2) + Math.pow((sunEarthDistance * Math.sin(sunDiameter / 2) - earthRadius * Math.sin(latitude)), 2) + Math.pow(altitude, 2));// 经度（longitude）并未直接用于计算距离。经度通常用于确定位置的东西方向，但在这种情况下，并不影响计算太阳与地球的距离。相反，纬度（latitude）是在计算中用到的，因为它影响到了太阳在天空中的位置。// double distanceToSun = Math.sqrt(Math.pow((sunEarthDistance * Math.cos(sunDiameter / 2) - earthRadius * Math.cos(latitude)), 2) + Math.pow((sunEarthDistance * Math.sin(sunDiameter / 2) - earthRadius * Math.sin(latitude)), 2) + Math.pow(altitude, 2));System.out.println("位置与太阳表面的距离：" + distanceToSun);}/*** 三角形三个角的度数*/public static void TriangleAngles(){double a = 3;double b = 4;double c = 5;double A = Math.toDegrees(Math.acos((b * b + c * c - a * a) / (2 * b * c)));double B = Math.toDegrees(Math.acos((a * a + c * c - b * b) / (2 * a * c)));double C = Math.toDegrees(Math.acos((a * a + b * b - c * c) / (2 * a * b)));// 角A由边b和边c组成，角B由边a和边c组成，角C由边a和边b组成。System.out.println("Angle A: " + A);System.out.println("Angle B: " + B);System.out.println("Angle C: " + C);}
}

pom文件

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测试数据

USA 299
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1 41171U 15077F   24066.46653569  .00065376  00000-0  11856-2 0  9896
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梦想不会逃跑了，逃跑了的永远都是自己。我是Laity，正在前进的Laity。

这篇关于卫星参数转换之二行转轨道六根数转经纬度坐标的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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