NORAD卫星轨道预测模型：SGP4/SDP8详解与代码

"Spacetrack Report No.3 Models for Propagation of NORAD Element Sets" 这篇文档详细介绍了用于地球轨道物体（如卫星）位置和速度预测的多种模型，特别是SGP/SDP系列模型，包括SGP4/SDP4和SGP8/SDP8。这些模型是基于NORAD（北美防空司令部）生成的一般摄动元素集来预测卫星轨道的。报告由Felix R. Hoots和Ronald L. Roehrich撰写，并在1980年12月发布，后由TS Kelso于1988年12月整理。 1. **介绍** 报告开头部分引入了主题，即如何利用NORAD生成的元素集来预测地球轨道物体的位置和速度。报告强调了使用与元素生成方式相匹配的预测方法的重要性，以确保预测的准确性。 2. **传播模型** 报告详细讨论了五种兼容的模型，这些模型旨在精确地模拟卫星运动，考虑到地球引力、大气阻力和其他摄动力的影响。 3. **与NORAD元素集的兼容性** 这一部分解释了所提出的模型是如何与NORAD生成的元素集相适应的，这些元素集包含了描述卫星轨道状态的关键参数。 4. **通用程序描述** 通用程序描述了这些模型的实现方式，包括用于预测的算法和计算流程。 5. **SGP模型** SGP（简化地球物理模型）模型是基础的近地轨道预测模型，适用于低轨道卫星，不考虑大气阻力。 6. **SGP4模型** SGP4是SGP模型的改进版本，考虑了大气阻力和地球非球形形状对卫星轨道的影响，适合地球同步轨道和低轨道卫星的预测。 7. **SDP4模型** SDP4（深空模型）是针对远离地球的物体设计的，它考虑了地球引力场的更高阶项以及太阳和月球引力的影响。 8. **SGP8和SDP8模型** SGP8和SDP8是SGP4和SDP4的进一步发展，可能包含更多摄动因素的修正或改进，以提高长期预测的精度。 9. **深空子程序** 报告还涉及了一个专门用于处理远距离物体（如深空探测器）的子程序，该子程序适用于远离地球的轨道预测。 10. **驱动程序和功能子程序** 驱动程序和功能子程序部分详细说明了如何将这些模型集成到实际的计算机程序中，以便用户能够运行和测试。 11. **用户指南、常量和符号** 提供了用户指南，解释了使用模型时需要知道的常量、变量和符号含义，以帮助理解和应用模型。 12. **样例测试用例** 包含了一些示例测试用例，这些用例可以用来验证模型的正确性和性能。 13. **样例实现** 展示了模型的实际编程实现，可能包括FORTRAN IV语言的代码示例，供用户参考和使用。 14. **致谢** 报告结束时，对参与工作和贡献的人表示感谢。 15. **参考文献** 列出了相关文献，为读者提供了更深入研究的来源。 这份报告对于卫星轨道动力学、航天工程、天体物理学以及相关领域的研究者和工程师来说是宝贵的资源，它提供了实用的模型和代码，使得能够根据NORAD元素集准确预测卫星轨迹。