Orbital elements in NASA format

Les données orbitales au format NASA

Last update
2010-11-02

   

Foreword

The orbital data or Keplerian elements of a satellite consist of the whole set of the parameters of his motion at a given time.

Applying Kepler laws, it is possible, starting from there, to calculate the position of the satellite at any other time. By this means pass predictions can be made and the tracking achieved. The suitable software takes care of the calculus.

The Keplerian elements are acquired by NORAD and transmitted to NASA wich take care of their circulation. They are available on most BBS and at AMSAT. They are presented as two lines of data as here after.

The satellite is subject to external forces: solar wind, braking by hight atmosphere, path corrective firings, etc... which change its Keplerian elements. So they have to be updated on a regular basis. This is particularly necessary for manned satellites which are subjected to path corrections very often, necessitated by hight atmosphere braking.

For amateur traffic, updating on a monthly basis may be enough.  


   

Avant propos

Les données orbitales ou éléments kepleriens d'un satellite sont constitués de l'ensemble des paramètres de son mouvement à un instant donné.

Par l'application des lois de Kepler on peut à partir de là calculer la position du satellite à tout autre instant. C'est ainsi que l'on peut faire les prédictions de passage et assurer son suivi. Le logiciel adéquat se charge des calculs.

Les éléments kepleriens sont recueillis par le NORAD et transmis à la NASA qui en assure la diffusion. Ils sont disponibles sur la plupart des BBS ainsi qu'auprès de l'AMSAT et se présentent sous la forme de deux lignes de données, comme ci-dessous.

Le satellite est soumis à des forces extérieures: vent solaire, freinage par la haute athmosphère, corrections de trajectoire, etc... qui modifient ses éléments kepleriens. C'est pourquoi ceux-ci sont mis à jour régulièrement. C'est particulièrement nécessaire pour les satellites habités, lesquels font l'objet de corrections de trajectoire rendues nécessaires par suite du freinage par la haute athmosphère.

Pour le trafic radioamateur, une mise à jour mensuelle peut s'avérer suffisante.

Two lines NASA format / Format NASA 2 lignes
1 AAAAAU OO  O  O BBBBB.BBBBBBBB  .CCCCCCCC  OOOOO-O  OOOOO-O O  DDDZ
2 AAAAA EEE.EEEE FFF.FFFF GGGGGGG HHH.HHHH III.IIII JJ.JJJJJJJJKKKKKZ

KEY: A-catalognum B-epochtime C-decay D-elsetnum E-inclination F-RAAN
G-eccentricity H-argperigee I-mnanom J-mnmotion K-orbitnum Z-checksum
Example / Exemple
                    Epoch time    Decay rate
RS-10/11          <------------>  <------->
                  ||||||||||||||  |||||||||
1 18129U 87054A   96297.87861232  .00000076  00000-0  66627-4 0  2981
  |||||
2 18129 082.9237 053.4068 0011766 150.5910 209.5908 13.72370878467828
  ||||| |||||||| |||||||| ||||||| |||||||| |||||||| ||||||||||||||||
  <---> <------> <------> <-----> <------> <------> <---------><--->
Catalog Inclinat R.A.A.N. Eccentr Argument  Mean       Mean    Epoch
number                            perigee   anomaly    motion  rev.
Glossary / Lexique
Epoch time T0 Date of the last update of orbital elements, in the example above, 96 = year, 297 = 297th day, .87861232 = fraction of a day Date du relevé des éléments orbitaux, selon l'exemple, 96 = année, 297 = 297ème jour, .87861232 = fraction de jour
Decay rate N1 First derivative of the mean motion against time, about 10^-4 for low orbit satellites, 10^-7 for hight orbit satellites, example N1 = - 0,00000076, the duration of one revolution is reduced of 0,00000076 orbite/day per day Dérivée première du mouvement moyen par rapport au temps, environ 10^-4 pour satellites en orbite basse, 10^-7 pour satellites en orbite haute, ex. N1 = - 0,00000076, la durée de révo lution diminue de 0,00000076 orbite/jour par jour
Inclination I0 Inclination of the orbit in degres, example I0 = 82,9237 Inclinaison de l'orbite en degrés, exemple I0 = 82,9237
R.A.A.N. O0 Right Ascension of Ascending Node,in degres, relatively to the vernal equinox point, in the example above O0 = 53,4068 Ascension droite du noeud ascendant en degrés, comptée relativement a l'équinoxe vernal, dans l'exemple O0 = 53,4068
Eccentricity E0 Excentricity of the orbital ellipse, in the example above E0 = 0,0011766 Excentricité de l'ellipse orbitale, dans l'exemple ci-dessus E0 = 0,0011766
Arg of perigee W0 Argument of perigee in degres, counted relatively to the ascendant node, example W0 = 150,5910 Argument du perigée en degrés, compté relativement au noeud ascendant, exemple W0 = 150,5910
Mean anomaly M0 Expressed in degres from 0 to 360, it is the position onto the orbit at the time T0 counted relatively to perigee, exemple M 0= 209,5908 (The phase defines the position of the satellite on its orbit at a given time, relatively to perigee, on a scale from 0 to 256) Anomalie moyenne en degrés de 0 a 360, c'est la position sur l'orbite au temps T0 comptée relativement au périgée, exemple M0 = 209,5908. (La phase définit la position du satellite sur son orbite a un instant donné, relativement au périgée, sur une échelle de 0 à 256)
Mean motion N0 Example N0 = 13,72370878 orbits covered in 24 h, the period is equal to 24 / N0 heures Mouvement moyen, exemple N0 = 13,72370878 orbites par 24 h, la période est de 24 / N0 hours
Epoch rev K0 Number of orbits covered since launching, exemple K0 = 46782 Numéro de l'orbite depuis le lancement, example K0 = 46782

The phase defines the position of the satellite on its orbit at a given time, relatively to perigee, on a scale from 0 to 256

La phase définit la position du satellite sur son orbite a un instant donné, relativement au périgée, sur une échelle de 0 à 256

English bibliography

Space Radio Handbook, by John Branegan, GM4IHJ, Edited by RSGB, ISBN 1-872309-05-4

Bibliographie en français

Un excellent petit ouvrage, très clair, édité en 1994 mais toujours d'actualité.
Satellites amateurs, comprendre et trafiquer, par André Cantin, F5NJN, aux Editions Carrillon

Software

DOS : Predict, Instant Track
Windows ® : Wisp
Linux : Predict by John A. Magliacane, KD2BD
predict for Linux and predict for DOS may be downloaded from...
predict pour Linux et predict pour DOS peuvent être téléchargées depuis...
www.qsl.net/kd2bd/predict.html

Updating orbital elements

Orbital data may be downloaded from
qsl.net
ARRL members may get orbital parameters two times a week by subscribing the mailing list.

Mise à jour des données orbitales

Les données orbitales peuvent être téléchargées depuis
qsl.net
Les membres de l'ARRL peuvent obtenir les paramètres orbitaux deux fois par semaine
en souscrivant à la mailing liste.


    
File: orbital.html - Robert L.E. Billon, 2000-04-12 - Last update: 2010-11-02