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JSpredict-DC

一个流行的 predict 卫星跟踪库的 JavaScript 重构和增强版本，最初基于 nsat/jspredict。

本分支旨在提供一个更现代化、更易于维护的代码库，具有更好的模块兼容性和 TypeScript 支持。

主要改进：

• 代码重构： 清理并现代化了内部代码库。
• 模块兼容性： 使用 Rollup 构建，支持包括 ESM、CJS、UMD 和 AMD 在内的多种模块格式。
• TypeScript 支持： 包含 TypeScript 声明文件（.d.ts），为 TypeScript 项目提供更好的开发体验。
• 单元测试： 添加了使用 Jest 的单元测试，确保核心功能准确稳定。
• 功能扩展： 增加了更多的SDK。

依赖：

• Satellite.js
• Moment.js

安装

通过 npm 安装库：

npm install jspredict-dc

API

| 方法 | 说明 | |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------| | jspredict_dc.getPositionByTime(tle: string, observerLocation?: ObserverLocation, time?: number \| Date): ObserveResult \| null | 计算卫星在特定时间的位置和其他观测数据，可选择观测者位置。 | | jspredict_dc.getEphemeris(tle: string, observerLocation: ObserverLocation, start: number \| Date, end: number \| Date, interval?: any): ObserveResult[] | 在指定的时间范围内，以指定的时间间隔计算一系列卫星观测数据。 | | jspredict_dc.transits(tle: string, observerLocation: ObserverLocation, start: number \| Date, end: number \| Date, minElevation?: number, maxTransits?: number): Transit[] | 在给定的观测者位置和时间窗口内，查找卫星可见过境（transits），可按最小仰角和最大过境数过滤。[不支持地球同步轨道卫星] | | jspredict_dc.transitSegment(tle: string, observerLocation: ObserverLocation, start: number \| Date, end: number \| Date): Transit \| null | 计算特定时间段的过境信息。 | | jspredict_dc.getVisibilityWindows(tle: string, observerLocation: ObserverLocation, start: number \| Date, end: number \| Date): number[][] | 返回卫星在给定观测者位置和时间范围内的可见窗口时间戳数组（每个元素为[start, end]对）。 | | getOrbitalPeriodByTle(tle: string): number | 根据tle 获取轨道周期(秒)。 | | getOrbitalPeriodByCartesian3(cartesian3: [number,number,number]=[0,0,0]): number; | 根据笛卡尔坐标获取轨道周期(秒)。 |

详细类型定义请参考 TypeScript 声明文件（dist/jspredict-dc.d.ts）。

输入类型：

• tle: 3 行字符串，使用 "\n" 作为换行符。
• observerLocation: 3 元素数组 [纬度 (度), 经度 (度), 海拔 (千米)]。
• time, start, end: Unix 时间戳 (毫秒) 或 Date 对象 (new Date())。
• interval:步长间隔（毫秒）。

数据结构

以下是库方法使用和返回的主要数据结构：

ObserverLocation

表示地面观测站位置的数组：[纬度 (度), 经度 (度), 海拔 (千米)]。

Transit

表示卫星从地面观测站可见过境的信息。

• start (number): 过境开始时间 (毫秒 Unix 时间戳)。
• end (number): 过境结束时间 (毫秒 Unix 时间戳)。
• maxElevation (number): 过境期间的最大仰角 (度)。
• apexAzimuth (number): 达到最大仰角时的方位角 (度)。
• maxAzimuth (number): 过境期间的最大方位角 (度)。
• minAzimuth (number): 过境期间的最小方位角 (度)。
• duration (number): 过境持续时间 (毫秒)。

Eci

表示地心惯性坐标系（位置和速度）。

• position (object): 卫星在 ECI 坐标系中的位置 (千米)。
  • x (number)
  • y (number)
  • z (number)
• velocity (object): 卫星在 ECI 坐标系中的速度 (千米/秒)。
  • x (number)
  • y (number)
  • z (number)

ObserveResult

表示特定时间的卫星观测数据。包含基本的轨道数据，如果提供了 observerLocation，则可选地包含地面观测者数据。

• eci (Eci): 卫星在 ECI 坐标系中的位置和速度。
• gmst (number): 格林威治平均恒星时 (弧度)。
• latitude (number): 卫星在地心大地坐标系中的纬度 (度)。
• longitude (number): 卫星在地心大地坐标系中的经度 (度)。
• altitude (number): 卫星在地心大地坐标系中的海拔高度 (千米)。
• footprint (number): 卫星对地面可见的区域直径 (千米)。
• sunlit (boolean): 卫星是否被太阳照亮（是否处于日照区）。
• eclipseDepth (number): 卫星处于地球阴影中的深度 (弧度)。
• azimuth (number | undefined): 从地面观测点到卫星的方位角 (度)。仅在提供 observerLocation 时计算。
• elevation (number | undefined): 从地面观测点到卫星的仰角 (度)。仅在提供 observerLocation 时计算。
• rangeSat (number | undefined): 从地面观测点到卫星的直线距离 (千米)。仅在提供 observerLocation 时计算。
• doppler (number | undefined): 从地面观测点观察到的卫星的多普勒因子。仅在提供 observerLocation 时计算。

使用示例

使用 ESM (例如，现代构建工具)：

import jspredict_dc, {ObserverLocation} from 'jspredict-dc'; // ObserverLocation 类型也已导出

const tle = `STARLINK-1008\n1 44714C 19074B   25148.13868056  .00017318  00000+0  11598-2 0  1489\n2 44714  53.0556  28.5051 0001501  80.1165 230.1605 15.06396864    11`;
const observerLocation: ObserverLocation = [39.9042, 116.4074, 0.05]; // 北京，海拔50米

// 获取特定时间的位置
const observationTime = new Date('2024-05-28T12:00:00Z');
const position = jspredict_dc.getPositionByTime(tle, observerLocation, observationTime);
console.log('位置:', position);

// 获取时间范围内的星历
const startTime = new Date('2024-05-28T12:00:00Z');
const endTime = new Date('2024-05-28T12:10:00Z');
const interval = {minutes: 2};
const ephemeris = jspredict_dc.getEphemeris(tle, observerLocation, startTime, endTime, interval);
console.log('星历:', ephemeris);

// 查找可见过境
const transitStartTime = new Date('2024-05-28T00:00:00Z');
const transitEndTime = new Date('2024-05-29T00:00:00Z');
const minElevation = 5; // 度
const maxTransits = 2;
const transits = jspredict_dc.transits(tle, observerLocation, transitStartTime, transitEndTime, minElevation, maxTransits);
console.log('过境:', transits);

// 获取轨道周期 提供了两种方法
const res = jspredict.getOrbitalPeriodByTle(tle);
const pos = jspredict.getPositionByTime(tle, observerLocation, new Date())
const res2 = jspredict.getOrbitalPeriodByCartesian3([pos.eci.position.x, pos.eci.position.y, pos.eci.position.z])
console.log(res, res2)

使用 CommonJS (例如，在 Node.js 中)：

const jspredict_dc = require('jspredict-dc');

const tle = `STARLINK-1008\n1 44714C 19074B   25148.13868056  .00017318  00000+0  11598-2 0  1489\n2 44714  53.0556  28.5051 0001501  80.1165 230.1605 15.06396864    11`;
const observerLocation = [39.9042, 116.4074, 0.05]; // 北京，海拔50米

// 获取特定时间的位置
const observationTime = new Date('2024-05-28T12:00:00Z');
const position = jspredict_dc.getPositionByTime(tle, observerLocation, observationTime);
console.log('位置:', position);

// 获取时间范围内的星历
const startTime = new Date('2024-05-28T12:00:00Z');
const endTime = new Date('2024-05-28T12:10:00Z');
const interval = {minutes: 2};
const ephemeris = jspredict_dc.getEphemeris(tle, observerLocation, startTime, endTime, interval);
console.log('星历:', ephemeris);

// 查找可见过境
const transitStartTime = new Date('2024-05-28T00:00:00Z');
const transitEndTime = new Date('2024-05-29T00:00:00Z');
const minElevation = 5; // 度
const maxTransits = 2;
const transits = jspredict_dc.transits(tle, observerLocation, transitStartTime, transitEndTime, minElevation, maxTransits);
console.log('过境:', transits);

使用 script 标签 (UMD 格式)：

<script src="path/to/your/dist/jspredict-dc.umd.js"></script>
<script>
    const tle = `STARLINK-1008\n1 44714C 19074B   25148.13868056  .00017318  00000+0  11598-2 0  1489\n2 44714  53.0556  28.5051 0001501  80.1165 230.1605 15.06396864    11`;
    const observerLocation = [39.9042, 116.4074, 0.05]; // 北京，海拔50米
    const observationTime = new Date('2024-05-28T12:00:00Z');

    // 库通过全局变量 jspredict_dc 可用
    const position = jspredict_dc.getPositionByTime(tle, observerLocation, observationTime);
    console.log('位置:', position);
</script>

构建

构建库并生成 dist 文件：

npm run build

测试

运行单元测试：

npm test