我正在尝试编写一个基本的python脚本，它将跟踪给定位置的给定卫星，用tle's定义。我不是一个非常/轨道的人，但我正试图变得更聪明。
我遇到了一个问题，我正在使用的不同模型给出了非常不同的位置答案。我尝试过使用： pyEphem SPG4 预测（来自脚本的exec系统调用）
我正在测试的卫星是ISS和directv10（一个固定，一个移动 - 可以通过互联网跟踪进行验证）：
0 Direct10
1 31862U 07032A 13099.15996183 -.00000126 00000-0 10000-3 0 1194
2 31862 000.0489 046.9646 0000388 001.7833 103.5813 01.00271667 21104
0 ISS
1 25544U 98067A 13112.50724749 .00016717 00000-0 10270-3 0 9148
2 25544 51.6465 24.5919 0009906 171.1474 188.9854 15.52429950 26067
我修改了预测来源给我eci位置，所以我可以用它来知道真实的位置。我也给它使用az，el，范围来验证观察结果。我正在使用spg4获取真实位置。对于观察到的位置，我正在使用PyEphem。
我从spg4获得了ECEF职位：
def get_real(epoch, sv):
satellite = twoline2rv(sv.tle1, sv.tle2, wgs84)
#epoch = time.time()
obsTime = datetime.datetime.utcfromtimestamp(epoch)
position, velocity = satellite.propagate(obsTime.year,
obsTime.month,
obsTime.day,
obsTime.hour,
obsTime.minute,
obsTime.second)
x = position[0]
y = position[1]
z = position[2]
x *= 1000
y *= 1000
z *= 1000
我基于pyephem的观察代码是：
def get_ob(epoch, sv, obsLoc):
site = ephem.Observer()
site.lon = str(obsLoc.lat) # +E -104.77 here
site.lat = str(obsLoc.lon) # +N 38.95 here
site.elevation = obsLoc.alt # meters 0 here
#epoch = time.time()
site.date = datetime.datetime.utcfromtimestamp(epoch)
sat = ephem.readtle(sv.name,sv.tle1,sv.tle2)
sat.compute(site)
az = degrees(sat.az)
el = degrees(sat.alt)
#range in m
range = sat.range
sat_lat = degrees(sat.sublat)
sat_long = degrees(sat.sublong)
# elevation of sat in m
sat_elev = sat.elevation
#TODO: switch to using az,el,range for observed location calculation
#x, y, z = aer2ecef(az,el,range,38.95,-104.77,80 / 1000)
x,y,z = llh2ecef(sat_lat, sat_long, sat_elev)
llh2ecef转换：
def llh2ecef (flati,floni, altkmi ):
# lat,lon,height to xyz vector
#
# input:
# flat geodetic latitude in deg
# flon longitude in deg
# altkm altitude in km
# output:
# returns vector x 3 long ECEF in km
dtr = pi/180.0;
flat = float(flati);
flon = float(floni);
altkm = float(altkmi);
clat = cos(dtr*flat);
slat = sin(dtr*flat);
clon = cos(dtr*flon);
slon = sin(dtr*flon);
rrnrm = radcur (flat);
rn = rrnrm[1];
re = rrnrm[0];
ecc1 = ecc;
esq1 = ecc1*ecc1
x = (rn + altkm) * clat * clon;
y = (rn + altkm) * clat * slon;
z = ( (1-esq1)*rn + altkm ) * slat;
return x,y,z
aer2ecef：
def aer2ecef(azimuthDeg, elevationDeg, slantRange, obs_lat, obs_long, obs_alt):
#site ecef in meters
sitex, sitey, sitez = llh2ecef(obs_lat,obs_long,obs_alt)
#some needed calculations
slat = sin(radians(obs_lat))
slon = sin(radians(obs_long))
clat = cos(radians(obs_lat))
clon = cos(radians(obs_long))
azRad = radians(azimuthDeg)
elRad = radians(elevationDeg)
# az,el,range to sez convertion
south = -slantRange * cos(elRad) * cos(azRad)
east = slantRange * cos(elRad) * sin(azRad)
zenith = slantRange * sin(elRad)
x = ( slat * clon * south) + (-slon * east) + (clat * clon * zenith) + sitex
y = ( slat * slon * south) + ( clon * east) + (clat * slon * zenith) + sitey
z = (-clat * south) + ( slat * zenith) + sitez
return x, y, z
当我比较并绘制3D地球上的位置（使用ecef位置）时，我会得到所有地方的答案。预测eci位置（转换为ecef）与我在ISS跟踪网站上看到的匹配（http://www.n2yo.com/?s=25544）
get_real（）的结果在规模和位置方面都很偏僻。 get_ob（）的结果是正确的，但在globe
上的位置是错误的示例结果：
预测基于：
sv: ISS predict observed response @ epoch: 1365630559.000000 : [111.485527, -69.072949, 12351.471383]
sv: ISS predict aer2ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [4731598.706291642, 1844098.7384999825, -4521102.9225004213]
sv: ISS predict ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-3207559.6840419229, -3937040.5048992992, -4521102.9110000003]
sv: ISS predict ecef2llh(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-41.67839724680753, -129.170165912171, 6792829.6884068651]
sv: Direct10 predict observed response @ epoch: 1365630559.000000 : [39.692138, -49.219935, 46791.914833]
sv: Direct10 predict aer2ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [28401835.38849232, 31161334.784188181, 3419.5400331273049]
sv: Direct10 predict ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-9348629.6463202238, -41113211.570621684, 3419.8620000000005]
sv: Direct10 predict ecef2llh(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [0.0046473273713214715, -102.81051792373036, 42156319.281573996]
基于python：
sv: ISS ephem observed response @ epoch: 1365630559.000000 : [344.067992722211, -72.38297754053431, 12587123.0][degrees(sat.az), degrees(sat.alt), sat.range]
sv: ISS ephem llh location(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-41.678271938092195, -129.16682754513502, 421062.90625][degrees(sat.sublat0, degrees(sat.sublong), sat.elevation]
sv: ISS ephem xyz location(m) @ epoch: 1365630559.000000 :[-201637.5647039332, -247524.53652043006, -284203.56557438202][llh2ecef(lat,long,elev)]
sv: ISS spg84 ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [4031874.0758277094, 3087193.8810081254, -4521293.538866323]
sv: ISS spg84 ecef2llh(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-41.68067424524357, 37.4411722245808, 6792812.8704163525]
sv: Direct10 ephem observed response @ epoch: 1365630559.000000 : [320.8276456938389, -19.703680198781303, 43887572.0][degrees(sat.az), degrees(sat.alt), sat.range]
sv: Direct10 ephem llh location(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [0.004647324660923812, -102.8070784813048, 35784688.0][degrees(sat.sublat0, degrees(sat.sublong), sat.elevation]
sv: Direct10 ephem xyz location(m) @ epoch: 1365630559.000000 :[-7933768.6901137345, -34900655.02490133, 2903.0498773286708][llh2ecef(lat,long,elev)]
sv: Direct10 spg84 ecef position(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [18612307.532456037, 37832170.97306267, -14060.29781505302]
sv: Direct10 spg84 ecef2llh(m) @ epoch: 1365630559.000000 : [-0.019106864351793953, 63.80418030988552, 42156299.077687643]
两个观测值之间的az，el和范围不匹配。这些位置与“真实”位置不匹配。 （lat和long会在ecef2llh转换后没有高度。
与基于网络的跟踪器相比，我注意到预测的“真实”llh位置与网站匹配。对于directv10，pyEphem匹配方位角和仰角，但不匹配ISS
当我在地球上绘制它们时，预测eci“真实”位置在正确的位置 - 匹配跟踪器网站）。 spg84 ecef位置（我认为它应该与预测相同，位于地球的另一侧。预测的“观察”位置，接近spg84位置.pyEphem完全偏离高度并且不显示（方式也是如此）低，在地球内部。）
所以我的问题是我在哪里使用python模型错了？我的理解是spg84传播（）调用，应以米为单位返回卫星的执行位置。我原以为我应该在eci2efec转换后匹配预测位置。当使用sat.sublat，sat.sublong，sat.elevation时，我也期望匹配然后是llh2ecef（）。
正如我所说的，我对所有环绕轨道的东西都是新手，所以我确定我做了一个简单的数学错误或者其他事情。我试图谷歌并尽可能地搜索答案，示例和教程，但到目前为止没有任何帮助（我尝试了多种ecef2llh和llh2ecef方法来尝试解决这些错误。
任何有关正确方向的建议，建议和指示都将不胜感激。我可以发布/发送完整的鳕鱼，如果这对某人有帮助的话。我试图确保我在这里发布了重要的部分，并且不想做这个（已经非常）很长的帖子而且更长。
感谢您的帮助。
亚伦
更新：
我发现了问题的至少一部分。 spg84.propagate（）返回ECI中的位置，而不是ECEF。快速浏览eci2ecef，它与预测响应完美排列。
我总是在张贴求助后找到解决方案;）
现在需要弄清楚观察者位置发生了什么。这归结为： 如何从pyEphem.compute（）获取结果并获取卫星的ecef位置？喜欢用az，el，范围值，而不是纬度，经度，海拔。
我猜测我的aer2ecef电话中的错误。
感谢。
更新2：
观察到与“真实”位置对齐。看起来我有单位问题。工作代码：
az = degrees(sat.az)
el = degrees(sat.alt)
#range in km
range = sat.range
sat_lat = degrees(sat.sublat)
sat_long = degrees(sat.sublong)
# elevation of sat in km
sat_elev = sat.elevation
#x, y, z = aer2ecef(az,el,range,obsLoc.lat,obsLoc.long,obsLoc.alt)
x,y,z = llh2ecef(sat_lat, sat_long, sat_elev / 1000)
x *= 1000
y *= 1000
z *= 1000
return x,y,z
现在只需要使用aer2ecef（）方法返回正确的位置......
答案 0 :(得分：2)
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