home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 1 / HamRadio.cdr / satel / sts9122a / stsorbit.doc < prev    next >
Text File  |  1991-05-27  |  145KB  |  2,581 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.                                 Program STSORBIT
  18.  
  19.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.                   (C) Copyright David H. Ransom, Jr., 1989-1990
  27.                               All rights reserved.
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.                                  Version  9122A
  36.                                   May 27, 1991
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.                              by David H. Ransom, Jr.
  42.                              Rancho Palos Verdes, CA
  43.  
  44.                                BBS: (213) 541-7299
  45.  
  46.    Program STSORBIT Space Shuttle Orbit Simulation                    Page i
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.                                 TABLE OF CONTENTS
  52.                                 -----------------
  53.  
  54.    INTRODUCTION ......................................................1
  55.    PROGRAM DESCRIPTION ...............................................4
  56.    STSORBIT FILES ....................................................6
  57.    STARTING PROGRAM STSORBIT .........................................7
  58.    STSORBIT MAIN MENU ................................................10
  59.      F1  Program STSORBIT Demonstration ..............................10
  60.      F2  Read NASA/NORAD 2-Line Elements .............................11
  61.      F3  Read Prior Mission Information from *.INI File ..............12
  62.      F4  Enter New Orbital Information ...............................13
  63.      F5  Adjust Orbital Parameters ...................................14
  64.          2-Line Elements Model .......................................14
  65.          Simple Orbital Model ........................................15
  66.      F6  Set Elapsed Time Option (2-line elements only)...............16
  67.      F8  Set Program TIME and DATE....................................17
  68.      F9  DOS Shell ...................................................20
  69.      F10 Set STSORBIT Program Options and Features ...................20
  70.      ENTER  Resume Mission ...........................................21
  71.      ESC    Quit STSORBIT and Save Current Mission ...................21
  72.    PROGRAM OPTIONS AND FEATURES MENU .................................22
  73.      F1  Program STSORBIT Information ................................22
  74.      F2  Set New Local Coordinates ...................................22
  75.      F3  Set Display Features ........................................24
  76.      F6  Set Map Center (USA/Europe) .................................24
  77.      F7  Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR .....................25
  78.      F9  Set UTC Time Offset and Daylight Flag .......................25
  79.      F10 Enable/Disable Printer Logging ..............................26
  80.    SET DISPLAY FEATURES ..............................................28
  81.      F2  Display TDRS Coverage .......................................28
  82.      F3  Enable/Disable Additional Map Grid Lines ....................28
  83.      F4  Display NASA Tracking Stations ..............................29
  84.      F5  Show Ascending & Descending Node Data .......................29
  85.      F6  Display Spacecraft Circle of Visibility .....................29
  86.      F7  Display South Atlantic Anomaly Zone .........................29
  87.      F8  Display Terminator, Sun and Spacecraft Lighting .............29
  88.      F9  Select Distance Units: NM or KM .............................30
  89.      F10 Select Satellite Coordinates: RA/DEC, AltAz or XYZ ..........30
  90.    USING GROUND TRACK DISPLAY OPTIONS ................................31
  91.    THE STSORBIT GROUND TRACK DISPLAY .................................33
  92.      On-line Help (F1 Key) ...........................................33
  93.      World Map .......................................................33
  94.      Spacecraft or Satellite and Orbit Projections ...................34
  95.      User's Circle of Visibility .....................................34
  96.      Spacecraft Circle of Visibility .................................35
  97.      TDRS Satellite Features .........................................35
  98.      NASA Ground Tracking Stations ...................................36
  99.    STSORBIT'S ORBITAL MODELS .........................................37
  100.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model) ...............39
  101.    STSORBIT REVISION HISTORY .........................................41
  102.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 1
  103.  
  104.  
  105.    INTRODUCTION
  106.    ------------
  107.  
  108.         Program STSORBIT is an orbital tracking and display program for use 
  109.    during Space Shuttle missions, for simulating a Space Shuttle mission, or 
  110.    for general satellite tracking using NASA/NORAD 2-Line Elements. STSORBIT 
  111.    is copyrighted software; you are granted a non-exclusive license for non-
  112.    commercial use only. Use it if you like it, discard it if you don't. There 
  113.    are no warranties of any kind. If you wish to use STSORBIT commercially, 
  114.    write for license information. The only request I make of users is that 
  115.    they take the time to complete and return the confidential questionnaire in 
  116.    file README. The questionnaire gives users a chance to offer comments and 
  117.    suggestions, and lets me know that people use and appreciate STSORBIT.
  118.         Program STSORBIT is intended to display the orbital position and 
  119.    ground track of the Space Shuttle on a global map during a typical NASA 
  120.    mission. When used with NASA/NORAD 2-Line Elements, the position and ground 
  121.    track of other satellites, such as the Hubble Space Telescope, Gamma Ray 
  122.    Observatory, or the Soviet MIR Space Station, may also be displayed. Data 
  123.    for over 100 different satellites is included. An IBM-compatible computer 
  124.    is required. When used with an EGA or VGA video adapter, the display is in 
  125.    color; CGA and HGC systems can only present graphics in monochrome. In the 
  126.    past, NASA has not published or made available very precise information as 
  127.    to the orbital parameters either before or during a "normal" mission; 
  128.    recently, however, more accurate data has been published in magazines such 
  129.    as Aviation Week and in various NASA publications. NASA now also releases 
  130.    the "2-Line Elements", classical orbital elements which enable much more 
  131.    precise calculation of orbital positions. Military missions, of course, are 
  132.    almost completely blacked out. It is something of a challenge, therefore, 
  133.    to devise a program which will at least come close and which, as more or 
  134.    different information becomes available, will permit the program's data to 
  135.    be updated "on the fly". The primary objective is to present an interesting 
  136.    and attractive real time graphics display of a Space Shuttle mission or 
  137.    satellite ground track, rather than to generate mathematically precise 
  138.    positional information.
  139.         The initial premise of STSORBIT was to attempt to duplicate the wall 
  140.    map in NASA's Mission Control Center in Houston, Texas. Before I started 
  141.    this project, I had seen  several other programs which attempted to do that 
  142.    same task, but each fell short of my objectives for one reason or another; 
  143.    since then other programs have appeared which produce similar information, 
  144.    most notably Paul Traufler's excellent TRAKSAT. It may be, of course, that 
  145.    others will judge this effort lacking as well. One problem is that of size 
  146.    and resolution: the wall map at Mission Control Center is some twenty feet 
  147.    wide with an impressive pixel resolution, very different from the typical 
  148.    personal computer and the size and resolution of its monitor. The NASA wall 
  149.    map shows essentially the entire globe in a cylindrical projection; 
  150.    STSORBIT uses a cylindrical projection but restricts the vertical display 
  151.    to latitudes from +80 degrees to -80 degrees in order to achieve reasonable 
  152.    proportions and vertical resolution while at the same time showing 
  153.    recognizable land features.
  154.         As a consequence of the basic inaccuracies relative to the orbital 
  155.    parameters of a Space Shuttle mission while it is in progress, I did not 
  156.    originally try to be especially precise with respect to the orbital 
  157.    mathematics. Additionally, mathematical complexity must be held to a 
  158.    reasonable minimum if older computers not equipped with a math coprocessor 
  159.    are to be able to maintain the presentation in real time. The higher 
  160.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 2
  161.  
  162.  
  163.    resolution and color graphics available with more advanced displays such as 
  164.    the EGA and VGA greatly enhance the program, but my Zenith laptop computer 
  165.    emulates the older CGA graphics display in (blue) monochrome. Therefore, in 
  166.    order to use my program on all of my own computers, STSORBIT maintains 
  167.    compatibility with all three display standards. Recently, compatibility 
  168.    with HGC (Hercules Graphics Card) has been improved.
  169.         My somewhat casual attitude toward mathematical precision changed with 
  170.    the launch of the Hubble Space Telescope (HST) and the regular availability 
  171.    of NASA/NORAD 2-Line Elements via modem. Until HST, I had been content to 
  172.    update the orbital data occasionally during the course of a typical five 
  173.    day mission and live with the errors inherent in my original orbital model. 
  174.    The accuracy of that model degrades rapidly after five or ten orbits and, 
  175.    although it may be the only method available at the start of a mission, 
  176.    more accurate data are now readily available within a day or so of launch. 
  177.    The NASA SpaceLink BBS in Huntsville, Alabama also began posting 2-line 
  178.    orbital elements for the Space Shuttle in early 1991 due in part to my 
  179.    continuing suggestions.
  180.         Beginning with Version 9022, therefore, STSORBIT was modified to also 
  181.    read orbital data from these NASA 2-line elements and thereby maintain 
  182.    significantly improved accuracy over longer periods of time. As an 
  183.    incidental benefit, the ground tracks of other satellites (such as the 
  184.    Russian space station MIR) may now also be displayed. At present, the 
  185.    orbital model (SGP4) used with 2-line elements is accurate only for low 
  186.    Earth orbits. Deep space orbits, defined as orbits having an orbital period 
  187.    greater than or equal to 225 minutes, require a more complex orbital model 
  188.    (SDP4) for best accuracy; STSORBIT calculates data and displays a ground 
  189.    track for deep space objects but the accuracy of these data has not been 
  190.    carefully validated; it is believed to be "reasonably" accurate.
  191.         In mid-1990, STSORBIT found its way to the NASA Johnson Space Center 
  192.    in Houston, Texas. Quite a few individuals from JSC sent me comments and 
  193.    suggestions for further improving the program, among them Ron Parise of the 
  194.    STS-35/ASTRO-1 crew. Ron suggested that I make modifications to allow the 
  195.    display of Mission Elapsed Time (MET) for shuttle missions while using the 
  196.    NASA 2-line elements. This would allow both the higher accuracy of the NASA 
  197.    orbital data and permit following the mission timeline using MET. Although 
  198.    the launch time and date must be entered independently of the 2-line 
  199.    elements, the MET capability has now been added. Another suggestion from 
  200.    Ron and others was to include the sun terminator.
  201.         A brief biographical note: I am a retired physicist and engineer who 
  202.    spent all of his professional life in the world of electronics, data 
  203.    communications and, more recently, computers. As a young man I was actively 
  204.    involved in the early American space program, including projects such as 
  205.    Ranger, Mariner, Mercury, and Apollo; my interest in space has continued to 
  206.    this day. The desire to "keep in touch" with our Space Shuttle missions was 
  207.    one of the principal incentives in the development of this software. If 
  208.    STSORBIT also serves to help spark the interest of young people in science 
  209.    and technology or can be a learning tool at any level, I will have more 
  210.    than achieved my goal.
  211.         In addition to individual users all over the world, STSORBIT is also 
  212.    being used in an educational setting. At a middle school in Kansas, the 
  213.    program is projected in the school auditorium from time to time during a 
  214.    mission to show the children graphically what is happening and to give them 
  215.    a sense of "real time" participation in our space program. At an Air Force 
  216.    training facility, STSORBIT is one of many tools used to prepare Air Force 
  217.    officers for their duties in the Air Force Space Command. The program was 
  218.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 3
  219.  
  220.  
  221.    widely distributed at a recent National Association of Science Teachers 
  222.    convention and by radio amateurs at regional "ham fests".
  223.         For those who are interested in our space program and who have access 
  224.    to a modem, I recommend NASA's SpaceLink Bulletin Board System in 
  225.    Huntsville, Alabama, (205) 895-0028, available twenty four hours per day. 
  226.    NASA SpaceLink, supervised by Bill Anderson of the NASA Marshall Space 
  227.    Flight Center, provides a wealth of information on NASA and its projects. 
  228.    2-line orbital elements for a Space Shuttle mission are usually available 
  229.    while the mission is in progress. In addition to educational materials 
  230.    (including STSORBIT), general information on NASA programs and plans, news 
  231.    releases, and graphics images from prior spacecraft missions such as 
  232.    Voyager, SpaceLink also devotes a complete section to current news and 
  233.    information on the Space Shuttle. I particularly appreciate the STS Mission 
  234.    Press Kit, available about two weeks before each mission, which provides a 
  235.    great deal of information on the upcoming mission, payload and crew as well 
  236.    as broadcast schedules on NASA Select Television, Satellite F2-R, 
  237.    Transponder 13. Mission status reports are generated daily during the 
  238.    course of a mission. I regularly call SpaceLink and post files of interest 
  239.    on my own bulletin board system (BBS).
  240.         Special thanks to Paul Traufler for his friendship and encouragement 
  241.    over the past several years. Our regular telephone conversations have 
  242.    generated many a new idea and the synergism has been beneficial to us both. 
  243.    Our two programs, STSORBIT and TRAKSAT, have engaged us in a friendly 
  244.    rivalry which has, I think, improved both programs many fold. I may have 
  245.    provided the initial spur to Paul to write TRAKSAT (in order to improve on 
  246.    my "sloppy orbital math", as Paul described it) but TRAKSAT has in turn 
  247.    kept my nose to the grindstone. The emphasis of the two programs is 
  248.    slightly different, with STSORBIT concentrating on the graphical display 
  249.    and TRAKSAT on high precision analytical and predictive techniques. I 
  250.    strongly recommend TRAKSAT for the serious satellite tracker. My thanks as 
  251.    well for Paul's help in upgrading STSORBIT to use the NASA/NORAD 2-Line 
  252.    Elements.
  253.         My thanks also to Brian K. Jones and his program SUNMAP (available on 
  254.    my BBS), an interesting program in its own right, for the initial map 
  255.    coordinate data file used in that program. SUNMAP served as a demonstration 
  256.    that a reasonable world map display WAS possible, particularly on EGA and 
  257.    VGA monitors, and encouraged me to start this STSORBIT project.
  258.         Finally, my thanks to all those individuals who have taken the time to 
  259.    write to me or leave a message on my BBS with comments and suggestions. 
  260.    While I haven't been able to implement every suggestion, many are now 
  261.    included and the feedback is most welcome.
  262.         For current orbital information (if a mission is in progress), current 
  263.    NASA/NORAD 2-line element sets and the most recent version of the program, 
  264.    call my bulletin board system (BBS) at (213) 541-7299. If the BBS has not 
  265.    answered after the fourth ring, hang up, wait TWO MINUTES, then call back; 
  266.    the system has a power controller and if the system is off it takes that 
  267.    long for the computer to start up and do its housekeeping chores. The 
  268.    system now has over 850 users and is often busy, so be patient.
  269.         If you do not have access to a modem, you may send US$10.00 to cover 
  270.    materials, postage and handling for a copy of the latest version; please 
  271.    specify 5-1/4" 360K or 3-1/2" 720K disks.
  272.  
  273.                                            David H. Ransom, Jr.
  274.                                            7130 Avenida Altisima
  275.                                            Rancho Palos Verdes, CA 90274
  276.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 4
  277.  
  278.  
  279.    PROGRAM DESCRIPTION
  280.    -------------------
  281.  
  282.         A typical Space Shuttle orbit is nearly, but almost never exactly, 
  283.    circular with an altitude of approximately one hundred and sixty nautical 
  284.    miles plus or minus thirty nautical miles and an inclination of from about 
  285.    28 degrees through about 57 degrees. Occasional missions, especially 
  286.    military missions, fly at higher altitudes and/or inclinations and often 
  287.    use more elliptical orbits. Little of this information is known to very 
  288.    good accuracy by the casual listener.
  289.         Initially, therefore, the interested would-be mission observer may 
  290.    have only the time and date of launch to initialize a tracking program. 
  291.    Given the geographical coordinates of the Kennedy Space Center, assuming a 
  292.    circular orbit, and using the typical altitude and inclination of a Space 
  293.    Shuttle orbit, the data should be sufficient to give at least a rough idea 
  294.    of the Shuttle's position for the first several orbits. After that, 
  295.    additional information is required if the position is going to be very 
  296.    close.
  297.         Fortunately, Mission Control Center does occasionally announce the 
  298.    orbital altitude, which is usually in the neighborhood of about one hundred 
  299.    and sixty nautical miles; the reader is cautioned that the popular press 
  300.    and television often (but not always) convert the orbital altitude to 
  301.    statute miles with the inevitable confusion resulting. If a television 
  302.    viewer has access to NASA Select Television on Satcom F2R, Transponder 13, 
  303.    he will periodically see Mission Control Center's huge wall map on which 
  304.    the current position of the Space Shuttle is always displayed. Using this 
  305.    display, the careful viewer can make a visual estimate of the longitude of 
  306.    the ascending or descending node, the point at which the orbit crosses the 
  307.    Earth's equator in the Northbound or Southbound direction respectively. Not 
  308.    exactly high-tech data acquisition, but better than nothing at all!
  309.         Given all of these uncertainties, I did not feel it necessary or 
  310.    worthwhile to try to hone the mathematics of my "simple" orbital model in 
  311.    program STSORBIT beyond that required to give an approximate position in 
  312.    real time. Coincident with the Hubble Space Telescope mission I added the 
  313.    J2 perturbation factor for improved accuracy.
  314.         As an example, STSORBIT was used to track STS-31, Discovery and the 
  315.    Hubble Space Telescope, and gave an accurate position over more than 25 
  316.    orbits. Whenever practical, I generate the information required by STSORBIT 
  317.    as an initialization file, for example HST.INI for the Hubble Space 
  318.    Telescope, which may be read directly by the program and which uses the 
  319.    most current data. These .INI files are normally posted on my BBS during a 
  320.    mission. When orbital parameters change during a mission, as was the case 
  321.    with STS-31, new .INI files are posted as soon as the new data are 
  322.    determined. 
  323.         Within a day or two of launch, the NASA/NORAD 2-line elements are 
  324.    usually available and will yield a more accurate position over longer time 
  325.    periods provided no orbital maneuvers are made. Using NASA/NORAD 2-line 
  326.    elements is quite simple. No adjustment of orbital parameters is necessary 
  327.    when using the 2-line elements. All that is required is to obtain the 
  328.    current 2-line elements file (from my BBS or elsewhere), enter the name of 
  329.    the file (for example, NASA710.TXT) and the name of the desired satellite 
  330.    (HST for Hubble Space Telescope). STSORBIT takes care of all the rest. The 
  331.    2-line element set available at the time of this release of STSORBIT is 
  332.    included in the program files. The data for each satellite included in the 
  333.    2-line element set is referenced to a specific date and time, the "Epoch" 
  334.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 5
  335.  
  336.  
  337.    of the data. As a general rule, orbital calculations will be relatively 
  338.    accurate for 10 to 20 days after the Epoch date; the lower the orbit, the 
  339.    greater the effect of factors such as atmospheric drag and the less 
  340.    accurate the calculations will be as time passes. Users who prepare their 
  341.    own 2-line element files are cautioned to make certain no extraneous lines 
  342.    are included, that the satellite name is on a single line, and that the two 
  343.    data lines exactly conform to the 69-character/line format.
  344.         Particularly with the relatively low resolution (640x200) of a CGA 
  345.    monitor, the display errors alone are significant; using an EGA or VGA 
  346.    monitor improves the vertical resolution by about a factor of two (640x350 
  347.    or 640x480, respectively), but does nothing to improve the horizontal 
  348.    resolution. The HGC (Hercules Graphics Card) has also been included; HGC 
  349.    users will note that of the 720 horizontal pixels available, only the left 
  350.    640 pixels are used in the present code. Higher resolution monitors are 
  351.    available (at a price!) but are not in general use and so are not suitable 
  352.    for a program such as STSORBIT which is intended for public distribution. 
  353.         STSORBIT displays a portion of the Earth using a cylindrical 
  354.    projection of the surface area almost from one pole to the other; a small 
  355.    area near each pole (approximately ten degrees) is omitted to maintain 
  356.    optimum map proportions. The map shows most of the Earth's land boundaries, 
  357.    and continental areas and major oceans are easily recognizable. At any 
  358.    time, the display shows the Space Shuttle or satellite as a small symbol, 
  359.    the projected orbit for approximately the next three orbits (or four and a 
  360.    half hours), and the orbit track for the past orbit (or one and a half 
  361.    hours).
  362.          The program may be operated in real time or in "fast time", which is 
  363.    ten or sixty times normal time. For "simple" orbits, the orbital parameters 
  364.    may be manually entered or adjusted for the desired mission. A pre-
  365.    programmed demonstration may be run to permit the user to become familiar 
  366.    with the program and its display. The lower section of the screen displays 
  367.    current data about the mission in progress.
  368.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 6
  369.  
  370.  
  371.    STSORBIT FILES
  372.    --------------
  373.  
  374.         STSORBIT is normally distributed in archived format using either the 
  375.    PAK or ZIP format. The following files are usually included:
  376.  
  377.              STSORBIT.EXE        Main program        (required)
  378.              STSORBIT.DOC        Documentation       (not required)
  379.              STSORBIT.MPT        World map data      (required)
  380.              STSORBIT.CTY        City coordinates    (optional)
  381.              STSORBIT.INI        Initialization data (optional)
  382.  
  383.              MSHERC.COM          Hercules driver     (required for HGC)
  384.  
  385.              NASAnnn.TXT         2-Line Elements     (optional)
  386.              HST.TXT             HST 2-Line Elements (optional)
  387.  
  388.              README              STSORBIT Confidential Questionnaire
  389.  
  390.              QUICK!.DOC          Quick Start Instructions
  391.  
  392.    Files noted as "(required)" must be in the current default directory for 
  393.    program operation. Files noted as "(optional)" do not need to be in the 
  394.    default directory when STSORBIT is operated but provide additional features 
  395.    or information if present. If file STSORBIT.INI is not present it will be 
  396.    created.
  397.  
  398.         Program MSHERC must be executed before running STSORBIT for systems 
  399.    equipped with Hercules Graphics Cards (HGC) or Hercules Graphics Plus 
  400.    Cards. STSORBIT will otherwise report an error and remind the user to run 
  401.    MSHERC.
  402.  
  403.         File NASAnnn.TXT (where "nnn" will be a number such as "847") is a set 
  404.    of NASA/NORAD 2-line elements as of the program release date. Note that the 
  405.    2-line elements should only be used for ten to twenty days after the epoch 
  406.    date for each satellite if reasonable accuracy is to be maintained. Current 
  407.    orbital elements are always available on my bulletin board system.
  408.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 7
  409.  
  410.  
  411.    STARTING PROGRAM STSORBIT
  412.    -------------------------
  413.  
  414.         Before starting program STSORBIT, delete the file STSORBIT.INI if it 
  415.    has been created by a previous version of STSORBIT. The format of the .INI 
  416.    file has changed with Version 9046 and, although the program will read 
  417.    prior versions of .INI files, it is safer to "start from scratch".
  418.         To start program STSORBIT, enter one of the following commands:
  419.  
  420.              STSORBIT            (any monitor, CGA/HGC/EGA/VGA)
  421.  
  422.              STSORBIT /EGA       (force EGA or lower monitor)
  423.  
  424.              STSORBIT /CGA       (force CGA monitor)
  425.  
  426.              STSORBIT /M         (force monochrome operation, EGA/VGA)
  427.  
  428.              STSORBIT /EUR       (center map on Prime Meridian, EUROPE)
  429.  
  430.              STSORBIT /R         (resume last mission automatically)
  431.  
  432.              STSORBIT /S         (force shuttle icon for speed)
  433.  
  434.         Only one display option (/EGA or /CGA or /M) may be used. Options may 
  435.    be combined and entered in any order. For example, using the following 
  436.    command will resume the prior mission, force the shuttle icon, and force 
  437.    EGA mode:
  438.  
  439.              STSORBIT /R/S/EGA
  440.  
  441.  
  442.                                     * * * * *
  443.  
  444.                        Hercules Graphics Card USERS NOTE:
  445.                        ----------------------------------
  446.                               
  447.         Run the program MSHERC prior to running STSORBIT. This Microsoft 
  448.    program works with QuickBASIC 4.5 to enable use of the Hercules Graphics 
  449.    Card. One user reported that setting the HGC to FULL and selecting Page 
  450.    Zero (using software supplied with the HGC) was sufficient for proper 
  451.    operation with program STSORBIT. At least one HGC "clone" user reported 
  452.    improper operation.
  453.  
  454.                                     * * * * *
  455.  
  456.  
  457.         If you have already run STSORBIT (or if you have file STSORBIT.INI) 
  458.    and simply wish to resume viewing that same mission, use the /R command 
  459.    line option. STSORBIT will sense the monitor type, enable color for EGA and 
  460.    VGA systems, read the map data as usual, then proceed directly to plotting 
  461.    the mission. The data from the last run, as saved in file STSORBIT.INI, is 
  462.    used to initialize the program. Once started in this manner, pressing the 
  463.    ENTER (or RETURN) key after plotting has started will return to the Main 
  464.    Menu.
  465.         European users, or those users accustomed to viewing a map of the 
  466.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 8
  467.  
  468.  
  469.    world centered on the Prime Meridian (zero degrees longitude at Greenwich, 
  470.    England), may include the /EUR option by itself or in addition to other 
  471.    options.
  472.         The program automatically checks for the presence of a VGA or EGA and 
  473.    will execute in color if one is found UNLESS the /M command line option is 
  474.    used to force monochrome operation. However, if you wish to operate 
  475.    STSORBIT in the EGA mode when you have a VGA monitor, use the /EGA option. 
  476.    In cases where a monochrome monitor is connected to an adapter which 
  477.    simulates color with gray scale, the /M command line option may be omitted 
  478.    but the various portions of the display may or may not be visible. STSORBIT 
  479.    depends upon Microsoft QuickBASIC to determine whether or not a particular 
  480.    monitor type is available. Some video adapter boards which claim to be VGA 
  481.    are not recognized as such by QuickBASIC and therefore cannot be used in 
  482.    the higher resolution VGA display mode. Similarly, "clone" Hercules 
  483.    Graphics Cards do not always perform correctly.
  484.         The /M option is not required for HGC and CGA graphics operation, 
  485.    since those adapters always render their high resolution graphics in 
  486.    monochrome. Naturally, the operation of the program is enhanced by the use 
  487.    of a color monitor. The vertical resolution is also adjusted depending upon 
  488.    the type of adapter which has been detected. Once STSORBIT has started, the 
  489.    display type may not be changed without halting the program at the Main 
  490.    Menu with the ESC key, then restarting the program with the new option 
  491.    selection(s).
  492.         The program checks for the presence of a math coprocessor and will use 
  493.    it if found. Since the calculations required to determine orbital data are 
  494.    very complex, the use of a math coprocessor will improve the speed of 
  495.    operation by a very substantial amount. Use the SLOW option on the Set 
  496.    Program Options Menu (F10+F7) if the program has difficulty operating on 
  497.    your system.
  498.         STSORBIT normally selects the icon or symbol used to graphically 
  499.    represent the satellite based upon the mission name. Names which start with 
  500.    the letters "STS" will use the space shuttle icon and all other missions 
  501.    will use an icon resembling the Hubble Space Telescope. However, the "other 
  502.    satellite" symbol has approximately three times as many pixels (dots) as 
  503.    does the space shuttle symbol and therefore takes longer to draw and erase. 
  504.    If you are using a slower computer or one not equipped with a math 
  505.    coprocessor, using the "/S" option may improve performance by forcing the 
  506.    use of the space shuttle symbol. The /S option may be used by itself or in 
  507.    combination with other options.
  508.         STSORBIT first reads in the map coordinates from file STSORBIT.MPT, 
  509.    which must be in the current drive and directory. These coordinates are 
  510.    converted to screen coordinates for the type of monitor detected and stored 
  511.    internally so that they need only be read once. After map coordinates have 
  512.    been loaded, the initial title screen is shown on the display.
  513.         The title screen is displayed for 15 seconds for normal program 
  514.    operation or for 3 seconds if the /R command line option has been used. The 
  515.    Main Menu, described in the following section is then displayed. Press any 
  516.    key to proceed to the Main Menu immediately.
  517.  
  518.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 9
  519.  
  520.  
  521.  
  522.                                    Program STSORBIT
  523.  
  524.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  525.                                      Version 9122
  526.  
  527.  
  528.  
  529.                       Current time:  16:34:24 PDT   23:34:24 UTC
  530.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  531.  
  532.  
  533.                         Last Mission = STS-40 (est) [STS40D01]
  534.  
  535.  
  536.  
  537.  
  538.  
  539.  
  540.                      (C) Copyright David H. Ransom, Jr., 1989-1991
  541.                                  All rights reserved.
  542.  
  543.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 10
  544.  
  545.  
  546.    STSORBIT MAIN MENU
  547.    ------------------
  548.  
  549.         Once the map coordinates have been stored internally, STSORBIT 
  550.    presents its Main Menu:
  551.  
  552.  
  553.  
  554.                                    Program STSORBIT
  555.  
  556.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  557.                                      Version 9122
  558.  
  559.                       Current time:  16:34:56 PDT   23:34:56 UTC
  560.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  561.  
  562.             F1     Program STSORBIT Demonstration
  563.             F2     Read NASA/NORAD 2-Line Elements       (from *.TXT File)
  564.             F3     Read Prior Mission Information        (from *.INI File)
  565.             F4     Enter New Orbital Information    (Simple Orbital Model)
  566.             F5     Adjust Launch Time and/or Launch Date
  567.             F6     Display MET & Launch Times     (now 2-Line Epoch Times)
  568.             F8     Set program TIME and/or DATE
  569.             F9     DOS Shell             (CAUTION: DOS Version 3.x+ ONLY!)
  570.             F10    Set STSORBIT Program Options and Features
  571.             ENTER  Resume Mission                (STS-40 (est) [STS40D01])
  572.  
  573.             ESC    Quit STSORBIT and Save Current Mission
  574.  
  575.             Select desired function:
  576.  
  577.  
  578.    F1     Program STSORBIT Demonstration
  579.    -------------------------------------
  580.  
  581.         The F1 command may be used to demonstrate the operation of STSORBIT 
  582.    and to verify that the program will operate correctly. No other information 
  583.    is required. The demonstration automatically sets up the data to simulate a 
  584.    mission and clears the screen. A slight delay may follow while the program 
  585.    calculates the initial parameters of the orbit. Then the world map is 
  586.    drawn, the ground track for the first three orbits (approximately) is drawn 
  587.    as a series of dots (green for color monitors), and mission data is 
  588.    displayed at the bottom. Mission Elapsed Time (MET) is set to shortly 
  589.    before launch time and counts down to zero.
  590.         When MET reaches zero, the shuttle symbol appears over Cape Canaveral. 
  591.    For CGA and HGC systems, the shuttle will blink; for EGA and VGA systems, 
  592.    the shuttle will be steady. At first the shuttle will move along the ground 
  593.    track very slowly, simulating the ascent phase of the mission. After 
  594.    several minutes the shuttle reaches orbital altitude and proceeds along the 
  595.    ground track normally, passing a dot every minute. Press F (for Fast time) 
  596.    once or twice to speed up the progress of the simulation. Press ENTER to 
  597.    return to the Main Menu.
  598.         Data are displayed by STSORBIT in standard formats:
  599.  
  600.             4/05/1990       Date in month/day/year
  601.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 11
  602.  
  603.  
  604.              14:33:00       Time in hours:minutes:seconds
  605.            3/09:23:15       MET in days/hours:minutes:seconds
  606.                -69.34       Longitude and Latitude in degrees
  607.                             WEST longitude and SOUTH latitude are negative
  608.                320.50 nm    Altitude in nautical miles
  609.  
  610.    F2     Read NASA/NORAD 2-Line Elements from *.TXT File
  611.    ------------------------------------------------------
  612.  
  613.         In order to read the NASA/NORAD 2-line elements, you must have a file 
  614.    with that data. Typical files from my BBS system have names such as 
  615.    "NASA769.TXT" where the "769" corresponds to the particular NASA data set 
  616.    and may change several times per week. A sample file is included with the 
  617.    normal distribution of STSORBIT.
  618.         Entering the F2 command will display the following prompts:
  619.  
  620.              Read NASA/NORAD 2-Line Element File
  621.  
  622.              Press ENTER to enter the current default
  623.              name as shown in square brackets [...].
  624.  
  625.  
  626.              Enter 2-Line Filename  [NASA769.TXT]:
  627.  
  628.              Enter desired Satellite Name   [HST]:
  629.  
  630.         In each case, pressing ENTER will select the default choice shown 
  631.    inside the square brackets. For the example shown, the defaults are the 
  632.    file NASA710.TXT and the satellite HST. If you wish to change the 
  633.    information (or if no default is shown), enter the required information 
  634.    followed by ENTER. For the filename, if no filetype is included, STSORBIT 
  635.    will automatically add ".TXT". For the satellite, only sufficient letters 
  636.    to unambiguously identify the desired satellite, upper or lower case, are 
  637.    required. For example, "Alou" would select "Alouette 1". Once this 
  638.    information has been entered, STSORBIT will attempt to locate the specified 
  639.    file and the data for the requested satellite. Once a satellite matching 
  640.    the requested name is found, the data is displayed:
  641.  
  642.              Satellite Name:              HST
  643.              Elements File:               NASA769.TXT
  644.              Elements Record #:           91
  645.  
  646.              Elements Epoch:              90312.61189795
  647.                                           8 NOV 1990 @ 14:41:08 UTC
  648.              Orbit # at Epoch:            2946
  649.              Satellite Number:            20580
  650.              Launch Year:                 1990
  651.              Launch Number:               37
  652.              Launch Piece:                B
  653.              Element Number:              327
  654.              Inclination:                 28.4715
  655.              RA of Ascend Node:           50.186
  656.              Eccentricity:                .0006172
  657.              Arg of Perigee:              184.0423
  658.              Mean Anomaly:                176.0412
  659.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 12
  660.  
  661.  
  662.              Mean Motion:                 14.85441208
  663.  
  664.              Press ENTER to ACCEPT this satellite, OR
  665.              Press any other key to REJECT and continue searching:
  666.  
  667.         If this is the satellite you wish, press ENTER and the data will be 
  668.    entered into STSORBIT. If, on the other hand, a different satellite is 
  669.    desired, press any other key (such as the SPACE BAR) and STSORBIT will 
  670.    search for another name matching the requested satellite. For example, 
  671.    there are a number of NAVSTAR Global Positioning Satellites usually 
  672.    included in the file with official names such as "GPS-0001", "GPS-0002", 
  673.    "GPS BII-01" and so forth; requesting "GPS" will allow you to cycle through 
  674.    all the available choices. The file NASAnnn.TXT is an ASCII file; it may be 
  675.    helpful to print the file to show the available satellite names. 
  676.         Once the satellite has been selected, STSORBIT will require a brief 
  677.    time to calculate certain required orbital parameters, then will proceed 
  678.    directly to the display of the ground track.
  679.         As a point of interest, the NASA 2-line elements for the Hubble Space 
  680.    Telescope used in the example here are as follows:
  681.  
  682.         HST        
  683.         1 20580U 90 37  B 90312.61189795  .00004882  00000-0  53771-3 0  3278
  684.         2 20580  28.4715  50.1860 0006172 184.0423 176.0412 14.85441208 29461
  685.  
  686.  
  687.    F3     Read Prior Mission Information from *.INI File
  688.    -----------------------------------------------------
  689.  
  690.         The F3 command displays all files in the current directory with a 
  691.    filetype of .INI and then prompts the user to enter the name of the desired 
  692.    data file. File STSORBIT.INI is the file which has the data from the last 
  693.    time the program was run; to use file STSORBIT.INI, press ENTER. STSORBIT 
  694.    will automatically supply the filetype .INI if you do not include a 
  695.    filetype. If the requested file is not present, an error will be reported. 
  696.    To create new .INI files, enter the desired data then exit STSORBIT and use 
  697.    the DOS COPY command to copy STSORBIT.INI into a file with a the desired 
  698.    name.
  699.         Additional .INI files may be included with the distribution files for 
  700.    satellites of interest at the time of release. These files will have names 
  701.    such as STS28.INI and STS30.INI. Since Space Shuttle missions normally last 
  702.    only five to ten days, using these files at later dates will generate 
  703.    "unusual" mission elapsed times and orbit numbers! Note that the launch 
  704.    time in these files use Coordinated Universal Time (UTC); prior releases 
  705.    (Version 9019 and earlier) of these files included the launch time in 
  706.    PACIFIC standard or daylight time and had to be converted to your local 
  707.    time.
  708.         STSORBIT also expects your computer clock to be set to the correct 
  709.    local time and date; use the DOS TIME and DATE commands. See the F10+F10 
  710.    command below for information on setting the UTC Zone Offset. Of course, 
  711.    you may "fool" STSORBIT by setting your computer time and date to a desired 
  712.    time and date using the DOS TIME and DATE commands, but be aware that for 
  713.    most computers using MS-DOS/PC-DOS 3.3 or greater the hardware clock is 
  714.    also set with these commands. Instead of setting your computer clock to 
  715.    some fictitious time, use STSORBIT's internal time setting functions (F7 on 
  716.    the Main Menu) to set a desired simulation time. This method does not 
  717.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 13
  718.  
  719.  
  720.    affect your computer's internal hardware or software clocks.
  721.  
  722.  
  723.    F4     Enter New Orbital Information (Simple Orbital Model)
  724.    -----------------------------------------------------------
  725.  
  726.         The F4 command uses the "simple" orbital model and allows the user to 
  727.    enter the orbital altitude, inclination, launch time, and launch date 
  728.    using your local time or UTC (Coordinated Universal Time) or GMT (Greenwich 
  729.    Mean Time, essentially identical to UTC for the purposes of this program) 
  730.    to determine the orbital parameters. If you enter the time and date using 
  731.    local time, it will internally be converted to UTC so that the .INI file 
  732.    will be valid in any time zone. To manually enter orbital data, you will be 
  733.    prompted for the required information. 
  734.  
  735.  
  736.                                    Program STSORBIT
  737.  
  738.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  739.                                      Version 9122
  740.  
  741.                       Current time:  16:34:56 PDT   23:34:56 UTC
  742.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  743.  
  744.  
  745.                  Enter mission title:             STS Mission Simulation
  746.                  Enter orbit altitude (nm):       160.00 nm  (  296.52 km)
  747.                  Enter orbit inclination (deg):    28.450 degrees
  748.                  Enter Launch Time (HH:MM:SS):     15:58:12 PST  23:58:12 UTC
  749.                  Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):     11/13/1990    11/13/1990
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  755.  
  756.  
  757.    The sample above illustrates the data required to generate the simple 
  758.    orbital model. A brief discussion follows for each item.
  759.  
  760.         Enter mission title:
  761.  
  762.    Enter the title of the mission, such as "STS-30 ATLANTIS" without the 
  763.    quotation marks. If you press ENTER, the title "STS Mission Simulation" 
  764.    will be used.
  765.  
  766.         Enter orbit altitude (nm):
  767.            [Add 'km' for altitude in kilometers.]
  768.  
  769.    Enter the orbit altitude (or average orbit altitude for non-circular 
  770.    orbits), in nautical miles. If you wish to use kilometers, add the letters 
  771.    "KM" (upper or lower case) at the end of the number.
  772.  
  773.         Enter orbit inclination:
  774.  
  775.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 14
  776.  
  777.  
  778.    Enter the inclination of the orbit in degrees; a decimal fraction is 
  779.    allowed. For example, STS-30 was flown at an inclination of 28.85 degrees 
  780.    and STS-28 used an inclination of 57 degrees. Press ENTER to use the 
  781.    default value of 28.45 degrees.
  782.  
  783.         Enter Launch Time (HH:MM:SS):
  784.            [Press ENTER for ASAP; add 'U'or 'G' for UTC/GMT]
  785.  
  786.    Enter the time in the format shown using 24-hour notation and local time. 
  787.    Add the letter "U" to signify UTC (Coordinated Universal Time) or the 
  788.    letter "G" to signify GMT (Greenwich Mean Time, essentially identical to 
  789.    UTC for the purposes of this program). If you enter "U" or "G", the 
  790.    abbreviation used in the menus will be set to "UTC" or "GMT" respectively.
  791.    One or two digit numbers may be used as required. [The comma is also 
  792.    acceptable as a separator in place of the colon.] You may omit seconds [or 
  793.    minutes and seconds] if desired. For example, an entry of "16" will be 
  794.    entered as 16:00:00 or 4:00 PM. Press ENTER for "launch" ASAP, as soon as 
  795.    possible; depending upon the system, this will be in from 30 to 60 seconds 
  796.    from the current time.
  797.  
  798.         Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):
  799.            [or press ENTER for TODAY]
  800.  
  801.    Enter the date in the format shown. Note that if you requested UTC or GMT 
  802.    when entering the time, the date is interpreted as the UTC/GMT date. The 
  803.    full four digit year is required and be sure to use the SLASH "/" rather 
  804.    than the MINUS "-" as the separator; STSORBIT's internal date algorithms 
  805.    will interpret the minus sign as just that and some rather strange dates 
  806.    can result! You may also use relative dates: -1 will use the prior day, +2 
  807.    will use two days hence, and so forth. Press ENTER to use today's date.
  808.  
  809.         Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  810.  
  811.    When all data have been entered, the program pauses for your approval. If 
  812.    all data are correct, press ENTER. Press the SPACE BAR to start over.
  813.  
  814.  
  815.    F5     Adjust Orbital Parameters
  816.    --------------------------------
  817.  
  818.    ADD/CHANGE LAUNCH DATE AND TIME (2-line elements)
  819.  
  820.         The full F5 command assumes the "simple" orbital model and is 
  821.    abbreviated when using NASA 2-line elements; only the LAUNCH DATE and 
  822.    LAUNCH TIME may be set when using NASA 2-line elements; all other orbital 
  823.    parameters are included in the 2-line elements and may not be altered 
  824.    within STSORBIT. A 2-line element set must have been previously loaded 
  825.    using the F2 command on the Main Menu before the launch date and time may 
  826.    be set or changed.
  827.         Since NASA 2-line elements are usually available within about 24 hours 
  828.    after a space shuttle launch and are far more accurate than the manually 
  829.    entered "simple orbital data", those data should be used when available. 
  830.    However, since most events occuring during a space shuttle mission follow 
  831.    the MET (Mission Elapsed Time) timeline, the time elapsed since launch, it 
  832.    is convenient to show MET. This requires that you obtain the launch date 
  833.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 15
  834.  
  835.  
  836.    and launch time independent of the 2-line elements and manually enter that 
  837.    data into STSORBIT.
  838.  
  839.         Enter Launch Time (HH:MM:SS):
  840.            [Press ENTER for ASAP; add 'U'or 'G' for UTC/GMT]
  841.  
  842.    Enter the time in the format shown using 24-hour notation and local time. 
  843.    Add the letter "U" to signify UTC (Coordinated Universal Time) or the 
  844.    letter "G" to signify GMT (Greenwich Mean Time, essentially identical to 
  845.    UTC for the purposes of this program). If you enter "U" or "G", the 
  846.    abbreviation used in the menus will be set to "UTC" or "GMT" respectively.
  847.    One or two digit numbers may be used as required. [The comma is also 
  848.    acceptable as a separator in place of the colon.] You may omit seconds [or 
  849.    minutes and seconds] if desired. For example, an entry of "16" will be 
  850.    entered as 16:00:00 or 4:00 PM. Press ENTER for "launch" ASAP, as soon as 
  851.    possible; depending upon the system, this will be in from 30 to 60 seconds 
  852.    from the current time.
  853.  
  854.         Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):
  855.            [or press ENTER for TODAY]
  856.  
  857.    Enter the date in the format shown. Note that if you requested UTC or GMT 
  858.    when entering the time, the date is interpreted as the UTC/GMT date. The 
  859.    full four digit year is required and be sure to use the SLASH "/" rather 
  860.    than the MINUS "-" as the separator; STSORBIT's internal date algorithms 
  861.    will interpret the minus sign as just that and some rather strange dates 
  862.    can result! You may also use relative dates: -1 will use the prior day, +2 
  863.    will use two days hence, and so forth. Press ENTER to use today's date.
  864.  
  865.         Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  866.  
  867.    When all data have been entered, the program pauses for your approval. If 
  868.    all data are correct, press ENTER. Press the SPACE BAR to start over.
  869.         Once the launch date and time have been set, this information is 
  870.    saved in file STSORBIT.INI. However, use caution when changing from one 
  871.    satellite to another since this information is NOT cleared automatically.
  872.  
  873.  
  874.    ADJUST ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model)
  875.  
  876.         When the orbital parameters change in mid-mission for the "simple" 
  877.    orbital model, use this command to adjust the orbital period/altitude, 
  878.    orbital longitude, and time along orbital track. This technique allows the 
  879.    "launch time" to remain correct, which in turn assures that Mission Elapsed 
  880.    Time is correct, while adjusting the orbital parameters so that the 
  881.    position is displayed correctly in later orbits. The following items may be 
  882.    adjusted; in each case, the required units or input format is shown in 
  883.    parentheses (...) and the current value of the item is shown within square 
  884.    brackets [...]. Press ENTER to leave an item unchanged.
  885.  
  886.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 16
  887.  
  888.  
  889.                                    Program STSORBIT
  890.  
  891.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  892.                                      Version 9122
  893.  
  894.                       Current time:  16:34:56 PDT   23:34:56 UTC
  895.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  896.  
  897.  
  898.  
  899.    Enter MISSION TITLE [STS Mission Simulation]:    STS Mission Simulation
  900.    Enter LAUNCH TIME (HH:MM:SS)    [23:58:12 UTC]:  15:58:12 PST   23:58:12 UTC
  901.    Enter LAUNCH DATE (MM/DD/YYYY)    [11/13/1990]:    11/13/1990     11/13/1990
  902.    Enter ORBIT INCLINATION (degrees) [28.4500x]:    28.4500x
  903.    Enter ORBITAL ALTITUDE (nm)        [ 160.00]:   160.00 nm  (  296.52 km)
  904.    Enter LONGITUDE adjust (deg)     [   0.000x]:     0.000x
  905.    Enter TIME adjust (min)            [  0.000]:     0.000
  906.  
  907.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  908.  
  909.  
  910.         In order to make these adjustments, the current orbital altitude is 
  911.    required, along with the longitude and time of one or more equator 
  912.    crossings (obtained from the NASA Television wall map). NASA is not too 
  913.    good about making sure that the map is on the screen when the Shuttle makes 
  914.    an equator crossing (Northbound is Ascending Node, Southbound is Descending 
  915.    Node); they have a distressing tendency to cut away just before the 
  916.    crossing. With sufficient patience, however, the data can be interpolated 
  917.    from the television screen. In the case of STS-30, the orbital time at 
  918.    Orbit 34 changed to 90.85 minutes and the longitude of the descending node 
  919.    was approximately -36 degrees, crossing at 2/2:18:00 MET. See the section 
  920.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS below for more information.
  921.  
  922.  
  923.    F6     Set Elapsed Time Option
  924.    ------------------------------
  925.  
  926.         When using NASA 2-line elements, STSORBIT normally displays the time 
  927.    elapsed since the epoch date of the elements in the upper right portion of 
  928.    the data block. This is marked on the display as "T+Epoch". While this 
  929.    information is not of particular value for satellite viewing purposes, it 
  930.    does indicate the relative age of the orbital data. As a general rule, 
  931.    especially for lower Earth orbits, the effects of orbit decay make position 
  932.    predictions less accurate as time passes. Data which are more than 10 or 20 
  933.    days old may produce less accurate positions.
  934.         For a space shuttle mission, however, all mission events are scheduled 
  935.    against the mission timeline and are reckoned in Mission Elapsed Time 
  936.    (MET), the time elapsed since launch. It is therefore useful to be able to 
  937.    display MET during the course of a mission or to review the flight post-
  938.    mission. Unfortunately, the standard NASA/NORAD 2-line element format does 
  939.    not include the launch time and launch date and therefore this information 
  940.    must be secured independently and manually entered into STSORBIT. Once 
  941.    entered, STSORBIT saves the information in file STSORBIT.INI.
  942.         The F6 command may be used to switch the display between Time Since 
  943.    Epoch ("T+Epoch") and Mission Elapsed Time ("MET"). The command description 
  944.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 17
  945.  
  946.  
  947.    on the Main Menu indicates which mode will be selected if Function Key F6 
  948.    is pressed:
  949.  
  950.             F6     Display MET & Launch Times     (now 2-Line Epoch Times)
  951.  
  952.             F6     Display 2-Line Epoch Times     (now MET & Launch Times)
  953.  
  954.    The first example (the default) indicates that MET will be displayed if the 
  955.    function key is pressed; the second example indicates that the display will 
  956.    return to Time Since Epoch if the function key is pressed. The elapsed time 
  957.    option may also be switched at any time during the tracking display by 
  958.    pressing the "T" key.
  959.         The F6 command checks that you have already entered the launch time 
  960.    and launch date or that it has been read from a previous STSORBIT session 
  961.    from file STSORBIT.INI. However, since the launch time and date are not 
  962.    included in the 2-line orbital elements, no validity check can be made; if 
  963.    you change satellites, be sure to either clear or change the launch time 
  964.    and date. If no launch time and date are present, you will be prompted for 
  965.    the information as if you had pressed function key F5 (see above). The F6 
  966.    command is inactive unless you have read in 2-line elements using function 
  967.    key F2.
  968.  
  969.  
  970.    F8     Set Program TIME and DATE
  971.    --------------------------------
  972.  
  973.         It is often convenient to set the TIME and DATE within STSORBIT to 
  974.    something other than the current system time and date, or to return to the 
  975.    current system time and date if the program time and date have been 
  976.    changed. Press F4 to go to the TIME and DATE Menu:
  977.  
  978.  
  979.                                    Program STSORBIT
  980.  
  981.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  982.                                      Version 9122
  983.  
  984.                       Current time:  16:34:56 PDT   23:34:56 UTC
  985.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  986.  
  987.                        ACTUAL SYSTEM DATE AND TIME SHOWN ABOVE
  988.  
  989.  
  990.             F1     Restore SYSTEM date and time (use "real time")
  991.             F2     Set DOS SYSTEM CLOCK using calendar date and time
  992.             F3     Set SIMULATED date and time using calendar date and time
  993.             F4     Set SIMULATED date and time using Mission Elapsed Time
  994.  
  995.             ENTER  Return to MAIN MENU
  996.  
  997.             Select desired function:
  998.  
  999.         The Date and Time Menu, shown above, displays the available time 
  1000.    setting functions along with the actual system date and time as determined 
  1001.    by the DOS software clock in your computer (even if simulated time is in 
  1002.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 18
  1003.  
  1004.  
  1005.    effect). Both your local date and time, "PST" or Pacific Standard Time in 
  1006.    the example, and "UTC" (Coordinated Universal Time) date and time are 
  1007.    displayed. If times have been set using the letter "G", the abbreviation at 
  1008.    the right will be "GMT" (Greenwich Mean Time).
  1009.         If you wish to execute STSORBIT in "real time", cancelling any 
  1010.    simulated time that may be in effect, use the F1 command. This will restore 
  1011.    the time and date used for the tracking display to that shown at the top of 
  1012.    the menu.
  1013.         If the actual system date or time displayed is incorrect, use the F2 
  1014.    command to correctly set your system clock. If the zone abbreviation or UTC 
  1015.    date or UTC time is incorrect, use the Set Program Options command from the 
  1016.    Main Menu (F10+F9) to correctly set the UTC Offset and the Daylight Flag.
  1017.         Some organizations, NASA for example, continue to use the wording 
  1018.    "Greenwich Mean Time" or "GMT" for what is now usually referred to as 
  1019.    "Universal Time" or "UT" (and sometimes, depending upon the application, as 
  1020.    "UT1" or "UT2"). STSORBIT uses Coordinated Universal Time or "UTC", the 
  1021.    time used for civil timekeeping and broadcast by radio stations such as WWV 
  1022.    and the BBC. Although technically these different time standards are not 
  1023.    exactly the same, the difference is only a maximum of 0.9 seconds and the 
  1024.    program treats them all as identical. STSORBIT defaults to the abbreviation 
  1025.    "UTC" but if you prefer to use "GMT", enter any simulated time using F3 and 
  1026.    include the letter "G" (upper or lower case) at the end. The time 
  1027.    abbreviation at the top of the screen will change from "UTC" to "GMT" and 
  1028.    will continue using that abbreviation until a time is entered suffixed with 
  1029.    "U". 
  1030.         Times are always entered as "HH:MM:SS" where HH is HOURS, MM is 
  1031.    MINUTES, and SS is SECONDS. The time entry format is very flexible. Leading 
  1032.    zeroes are not required. The comma (",") may be used in place of the colon 
  1033.    (":") as a separator if desired. SECONDS or MINUTES and SECONDS may be 
  1034.    omitted if desired. Time entries are assumed to be local time; to enter UTC 
  1035.    or GMT times, add the letter "U" or "G" (upper or lower case) respectively 
  1036.    following the entry. For example, the following are valid time entries:
  1037.  
  1038.              Entry          Interpreted as
  1039.              ------         --------------
  1040.              12             12:00:00
  1041.              13,1           13:01:00
  1042.              4:1:15         04:01:15
  1043.              1,1,1          01:01:01
  1044.              13,45U         13:45:00 UTC 
  1045.              1:20g          01:20:00 GMT
  1046.  
  1047.         Dates are always entered as "DD/MM/YYYY" where DD is DAYS, MM is 
  1048.    MONTHS, and YYYY is the full four-digit year. The full date must always be 
  1049.    entered; leading zeroes are not required. The date entered is assumed to be 
  1050.    for the same time zone as the time entered. If local time is entered, the 
  1051.    date will be treated as the local date; if UTC (or GMT) time is entered, 
  1052.    the date will be treated as the UTC/GMT date.
  1053.         After a time or date entry has been read (after you press the ENTER 
  1054.    key), STSORBIT reformats the entry to its standard format, clears the 
  1055.    characters you entered, and replaces them by the standard format. This 
  1056.    provides a double check that the program has interpreted your entry as you 
  1057.    wished.
  1058.         Press F1 to restore the program date and time to the system date and 
  1059.    time. This command reads the DOS clock and restores the program to "real 
  1060.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 19
  1061.  
  1062.  
  1063.    time" operation. If the program date and time have not been changed with 
  1064.    the F3 or F4 commands, this command will have no effect.
  1065.         Press F2 to set the DOS system clock. Use this command if you wish to 
  1066.    change the actual date and time on your system. Note that on many systems 
  1067.    using DOS 3.3 or higher, this command will set BOTH the software clock AND 
  1068.    the hardware clock.
  1069.  
  1070.                                    Program STSORBIT
  1071.  
  1072.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1073.                                      Version 9122
  1074.  
  1075.                       Current time:  16:34:56 PDT   23:34:56 UTC
  1076.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  1077.  
  1078.            CAUTION: This function will change the computer's SYSTEM CLOCK!
  1079.  
  1080.                         Press ENTER to leave an item unchanged
  1081.  
  1082.                  Enter TIME (HH:MM:SS):                12:37:38 PST
  1083.                  Enter DATE (MM/DD/YYYY):                11-11-1990
  1084.  
  1085.             Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1086.  
  1087.    The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  1088.    completed. The current ACTUAL system date and time are displayed for 
  1089.    approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  1090.    SPACE BAR to repeat the entries.
  1091.         Press F3 to set a simulated date and time. The date and time may be 
  1092.    either in the past or in the future. This command does NOT affect the DOS 
  1093.    clock in your system! Use the F2 command above to restore the date and time 
  1094.    to "real time".
  1095.  
  1096.                                    Program STSORBIT
  1097.  
  1098.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1099.                                      Version 9122
  1100.  
  1101.                      Simulated time:  13:00:08 PST   21:00:08 UTC
  1102.                      Simulated date:    11/08/1990     11/08/1990
  1103.  
  1104.  
  1105.  
  1106.                         Press ENTER to leave an item unchanged
  1107.  
  1108.             Enter SIMULATED TIME  [12:05:06]:     13:00:00 PST   21:00:00 UTC
  1109.             Enter SIMULATED DATE  [11/11/1990]:     11/09/1990     11/09/1990
  1110.  
  1111.             Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1112.  
  1113.    The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  1114.    completed. The new SIMULATED date and time are displayed (and counting) for 
  1115.    approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  1116.    SPACE BAR to repeat the entries.
  1117.         Press F4 to set a simulated date and time using MET (Mission Elapsed 
  1118.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 20
  1119.  
  1120.  
  1121.    Time). Note that this command will appear ONLY if the mission name begins 
  1122.    with the letters "STS", signifying a Space Transportation System (Space 
  1123.    Shuttle) mission.
  1124.  
  1125.                                    Program STSORBIT
  1126.  
  1127.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1128.                                      Version 9118
  1129.  
  1130.                      Simulated time:  00:17:18 PST   08:17:18 UTC
  1131.                      Simulated date:    10/09/1990     10/09/1990
  1132.  
  1133.  
  1134.  
  1135.                        Enter desired Mission Elapsed Time (MET)
  1136.  
  1137.                        Enter MET DAY (NN):             3 day(s)
  1138.                        Enter MET TIME (HH:MM:SS):      04:30:00 MET
  1139.  
  1140.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1141.  
  1142.    The sample above shows the screen after the day and time entries have been 
  1143.    completed. The Mission Elapsed Time is immediately converted to actual date 
  1144.    and time and the current SIMULATED date and time, based upon the MET just 
  1145.    entered, are then displayed (and counting) for approval. Press ENTER to 
  1146.    accept the time and date displayed, or press the SPACE BAR to repeat the 
  1147.    entries.
  1148.         Press ENTER to return to the Main Menu with the date and time as 
  1149.    displayed on the screen (Current or Simulated).
  1150.  
  1151.  
  1152.    F9     DOS Shell (CAUTION: DOS Version 3.x ONLY!)
  1153.    -------------------------------------------------
  1154.  
  1155.         If a system function is desired at the Main Menu, press F9 to execute 
  1156.    QuickBASIC's DOS SHELL function. This will return you to a DOS prompt and 
  1157.    most DOS commands may be executed immediately. When the Shell is executed, 
  1158.    STSORBIT remains in memory and the map data will not be re-read when you 
  1159.    return. However, this means that a substantial amount of memory is in use 
  1160.    and not available to DOS during the shell operations. Enter "EXIT" (without 
  1161.    the quotation marks and followed by ENTER) at the DOS prompt when you wish 
  1162.    to return to STSORBIT. 
  1163.  
  1164.         CAUTION: The QuickBASIC SHELL function is only reliable for versions 
  1165.         of DOS of 3.0 or higher! Systems with less than 640K memory may fail 
  1166.         to execute the shell and applications requiring large amounts of 
  1167.         memory may also fail.
  1168.  
  1169.    F10    Set STSORBIT Program Options and Features
  1170.    ------------------------------------------------
  1171.  
  1172.         A number of program features and display options are set using the F10 
  1173.    Program Options Menu. These selections are further described in the section 
  1174.    "Program Options Menu" below.
  1175.  
  1176.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 21
  1177.  
  1178.  
  1179.    ENTER  Resume Mission
  1180.    ---------------------
  1181.  
  1182.         Pressing ENTER resumes the current mission shown in parentheses to the 
  1183.    right of the command on the Main Menu. The 2-line elements file from which 
  1184.    the data was read is shown in square brackets.
  1185.  
  1186.             ENTER  Resume Mission                  (STS-41 [STS41F])
  1187.  
  1188.    Any manually entered data is retained. "ENTER" means the key marked ENTER, 
  1189.    RETURN, or with a left pointing arrow -- but not the backspace or cursor 
  1190.    position keys which may also be marked with arrows! (I am afflicted with 
  1191.    too long a memory; once upon a time this function was known as Carriage 
  1192.    Return and was often shortened to RETURN or even CR. With the advent of 
  1193.    electronic typewriters, video terminals, dot matrix printers and all the 
  1194.    rest, "Carriages" have long since disappeared but old habits die hard! Most 
  1195.    PC keyboards are now marked with "ENTER".)
  1196.         Use ENTER to resume plotting a mission in progress after returning to 
  1197.    the Main Menu to perform some change (such as enabling the node display, 
  1198.    enabling the NASA tracking stations, or adjusting the time or date).
  1199.  
  1200.  
  1201.    ESC    Quit STSORBIT and Save Current Mission
  1202.    ---------------------------------------------
  1203.  
  1204.         Press ESC (the key marked "ESC" or "Esc", not the letters E+S+C) to 
  1205.    quit program STSORBIT. If you press ESC to quit the program and have 
  1206.    manually entered orbital data, STSORBIT will save all required mission data 
  1207.    in file STSORBIT.INI prior to terminating. This will be the data available 
  1208.    with the ENTER key the next time you execute the program. The demonstration 
  1209.    data will not be saved, preserving any previously saved mission data.
  1210.         When you have finished with STSORBIT, press ESC at the Main Menu to 
  1211.    return to DOS. The data (and any adjustments you have made) for the current 
  1212.    mission are saved in file STSORBIT.INI, but the map data is lost and will 
  1213.    be re-read when you next use program STSORBIT. NOTE: If you have neither 
  1214.    entered data (with the E command) nor read a previously saved .INI file 
  1215.    (with the F command), no data will be saved when you exit STSORBIT.
  1216.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 22
  1217.  
  1218.  
  1219.    PROGRAM OPTIONS AND FEATURES MENU
  1220.    ---------------------------------
  1221.  
  1222.         A number of program features and display options are set using the F10 
  1223.    Program Options Menu. When used with CGA displays, the features shown below 
  1224.    as selected by function keys F3 and F4 are not available because of the low 
  1225.    resolution of the CGA display. The following Options Menu is displayed when 
  1226.    the F10 command is entered from the Main Menu:
  1227.  
  1228.  
  1229.                                    Program STSORBIT
  1230.  
  1231.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1232.                                      Version 9122
  1233.  
  1234.                       Current time:  16:35:25 PDT   23:35:25 UTC
  1235.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  1236.  
  1237.  
  1238.             F1             Program STSORBIT Information
  1239.             F2             Set New Local Coordinates (Calaveras County, CA)
  1240.             F3             Select Display Features
  1241.             F6     USA     Set Map Center (USA/Europe)
  1242.             F7     OFF     Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR
  1243.             F9    -7.00    Set UTC Time Offset and Daylight Flag
  1244.             F10    OFF     Enable/Disable Printer Logging
  1245.  
  1246.             ENTER          Return to MAIN MENU
  1247.  
  1248.             Select desired function:
  1249.  
  1250.  
  1251.  
  1252.    F1     Program STSORBIT Information
  1253.    -----------------------------------
  1254.  
  1255.         Function Key F1 displays information about program STSORBIT including 
  1256.    the copyright notice, version number, my name and address, and the 
  1257.    telephone number of my RPV ASTRONOMY BBS (Bulletin Board System). The 
  1258.    current version of STSORBIT is always posted on the BBS. The BBS has a 
  1259.    power controller; if it hasn't answered after the THIRD RING, hang up and 
  1260.    call back in two minutes. The BBS is available 24 hours per day at 2400 and 
  1261.    1200 baud.
  1262.  
  1263.  
  1264.    F2     Set New Local Coordinates
  1265.    --------------------------------
  1266.  
  1267.         In order to perform the calculations related to satellite visibility 
  1268.    and altitude/azimuth, STSORBIT must know the geographic coordinates for the 
  1269.    user's location. The name of the current location is shown in parentheses. 
  1270.    When STSORBIT is first started, the default coordinates are set to Rancho 
  1271.    Palos Verdes, California, near Los Angeles. The current location is 
  1272.    indicated by the name in parentheses on the Options Menu. The program 
  1273.    provides two methods for setting your own coordinates: reading a file of 
  1274.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 23
  1275.  
  1276.  
  1277.    city names and coordinates (STSORBIT.CTY); or manually entering the 
  1278.    information.
  1279.         Pressing F2 will display the following reminder:
  1280.  
  1281.         STSORBIT will search for the CITYNAME you enter anywhere in the city 
  1282.         names in the file. For example, 'SAN' appears in 'SAN FRANCISCO', 'SAN 
  1283.         DIEGO', 'SANTA ANA', 'THOUSAND OAKS', etc. Press ENTER to cancel the 
  1284.         search or enter '*' to enter a new city name and coordinates.
  1285.  
  1286.         In other words, when you enter a name or partial name, STSORBIT will 
  1287.    attempt to match that group of characters anywhere in the names which 
  1288.    appear in the city file. For example, 'SAN' matches 'SAN diego' as well as 
  1289.    'SAN jose' and 'thouSANd oaks'. To get 'SAN FRANCISCO' on the first try, 
  1290.    enter 'SAN F' with a space between the 'N' and 'F'. Case is not 
  1291.    significant; upper and lower case letters are treated identically. If you 
  1292.    change your mind and wish to cancel the operation, simply press ENTER by 
  1293.    itself. Use BACKSPACE to make corrections.
  1294.         To begin the search, enter the desired name after the prompt. In the 
  1295.    example which follows, the name 'ran' was entered for the search.
  1296.  
  1297.         Enter CITYNAME to search for:  ran
  1298.  
  1299.         Processing record  1
  1300.           City Name:  Rancho Palos Verdes CA
  1301.           Latitude:     33.7675
  1302.           Longitude:  -118.4033
  1303.           Elevation:   186 meters
  1304.  
  1305.         Press ENTER to ACCEPT this city as your location, OR
  1306.         Press TAB to also display this city's location, OR
  1307.         Press SPACE to search for next city:  _
  1308.  
  1309.         If the city displayed is the one you wish to use as your local 
  1310.    coordinates, press ENTER. If you wish to display this city as a second 
  1311.    location on the display, press TAB. The data will be entered into STSORBIT 
  1312.    and subsequently saved in file STSORBIT.INI. If you wish to search further 
  1313.    in the file, press the SPACE BAR.
  1314.  
  1315.         NOTE: The elevations contained in file STSORBIT.CTY are almost all 
  1316.         zero except for Rancho Palos Verdes, CA and Calaveras County, CA, 
  1317.         locations for which I have accurate elevations above mean sea level. 
  1318.         If you know the correct elevation, edit the file using any ASCII text 
  1319.         editor and change the last number on the line. STSORBIT.CTY contains 
  1320.         over 800 cities and uses a different format than the .CTY files for 
  1321.         program ASTROCLK (the elevation has been added to each entry). If 
  1322.         users send me their correct elevations (or additional cities they wish 
  1323.         added), I will incorporate that data into subsequent versions of file 
  1324.         STSORBIT.CTY.
  1325.  
  1326.         To enter location data manually, press "*" (without the quotation 
  1327.    marks) followed by ENTER. You will be prompted for the city name, latitude, 
  1328.    longitude, and elevation. Latitude and longitude may be entered using three 
  1329.    different formats for convenience (note the use of comma and decimal 
  1330.    point):
  1331.  
  1332.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 24
  1333.  
  1334.  
  1335.              DDD.DDDDD           Degrees and decimal fraction
  1336.              DD,MM.MMM           Degrees, minutes and decimal fraction
  1337.              DD,MM,SS.SS         Degrees, minutes, seconds and fraction
  1338.  
  1339.    Note that SOUTH latitude and WEST longitude must be entered as NEGATIVE 
  1340.    numbers as measured south of the equator or west of Greenwich, 
  1341.    respectively. The default unit for elevations is meters above mean sea 
  1342.    level; add "F" (upper or lower case without the quotation marks) if you 
  1343.    wish to use feet.
  1344.         After the elevation has been entered, the data will be displayed for 
  1345.    approval. All data are converted to degrees or meters as appropriate, 
  1346.    regardless of the units used on input.
  1347.  
  1348.           City Name:  Rancho Palos Verdes CA
  1349.           Latitude:     33.7675
  1350.           Longitude:  -118.4033
  1351.           Elevation:   186 meters
  1352.  
  1353.         Press ENTER to ACCEPT this city, OR
  1354.         Press SPACE to cancel this data:  _
  1355.  
  1356.    Press ENTER to accept the data as shown or SPACE to cancel the data and 
  1357.    return to the Options Menu. If the data is accepted, STSORBIT will ask if 
  1358.    you wish to append (add) this city/location to the existing file 
  1359.    STSORBIT.CTY so that it will be automatically available thereafter.
  1360.  
  1361.         Do you with to append this data to file STSORBIT.CTY (Y/n):  _
  1362.  
  1363.    Press "Y" or ENTER to append the data to the file, or press "N" to not 
  1364.    modify the STSORBIT.CTY file.
  1365.  
  1366.  
  1367.    F3     Set Display Features
  1368.    ---------------------------
  1369.  
  1370.         A number of display features may be enabled or disabled using a 
  1371.    separate sub-menu. See complete description below.
  1372.  
  1373.    F6     Set Map Center (USA/Europe)
  1374.    ----------------------------------
  1375.  
  1376.         The F6 command changes the center of the displayed world map. By 
  1377.    default, the map is centered on the United States at 90 degrees West 
  1378.    longitude. Most Americans are accustomed to viewing the map in that 
  1379.    orientation, but it is sometimes convenient to shift the map center when 
  1380.    the Space Shuttle is near the edge of the map. If you prefer to have the 
  1381.    map centered at the prime meridian or zero degrees (Greenwich, England), 
  1382.    use the F6 command or use the /EUR command line option when starting 
  1383.    STSORBIT. Each time you use the F6 command the map center is changed to the 
  1384.    alternate meridian and the map data is re-read from disk.
  1385.  
  1386.  
  1387.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 25
  1388.  
  1389.  
  1390.    F7     Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR
  1391.    ----------------------------------------------
  1392.  
  1393.         Particularly since the addition of the calculations related to 2-line 
  1394.    element sets, it has become increasingly difficult for very slow computers 
  1395.    or computers not equipped with a math coprocessor to keep up with real time 
  1396.    orbital calculations being performed by STSORBIT. For example, my vanilla 
  1397.    Zenith Z-148, operating at 4.77 MHz and no math coprocessor, takes 
  1398.    approximately 4.5 seconds to make a full set of orbital position 
  1399.    calculations; when switched to 8.0 MHz, the same calculations require only 
  1400.    2.5 seconds. In either case, the program gets hopelessly behind itself and 
  1401.    can never catch up.
  1402.         While perhaps not the "ideal solution" as compared to having a math 
  1403.    coprocessor, setting STSORBIT for Slow Mode can help in all but the most 
  1404.    severe cases. Instead of attempting to update its position calculations 
  1405.    every second, the update is slowed to every five seconds in this mode. This 
  1406.    allows the computer to more or less keep up at a cost of not having data 
  1407.    quite in real time on a second-by-second basis. Except for the frequency of 
  1408.    updates, all program features are unchanged. When STSORBIT is operating in 
  1409.    the Slow Mode, the phrase "SLO" appears at the lower right of the tracking 
  1410.    display.
  1411.  
  1412.  
  1413.    F9     Set UTC Time Offset and Daylight Flag
  1414.    --------------------------------------------
  1415.  
  1416.         STSORBIT uses UTC or Coordinated Universal Time, an adjusted version 
  1417.    of Universal Time (which STSORBIT considers the same as GMT or Greenwich 
  1418.    Mean Time), for certain functions such as launch time. The difference 
  1419.    between UT, UT1, UT2 and UTC is never more than 0.9 seconds. UTC is used 
  1420.    because it is the standard for civil timekeeping and agrees with standard 
  1421.    atomic time, TDB or Terrestrial Barycentric Time, used by astronomers. 
  1422.    However, NASA continues to use the GMT designation, a holdover from earlier 
  1423.    days before the introduction of UTC. Using UTC permits critical data to be 
  1424.    used across many time zones without conversion. However, it also means that 
  1425.    STSORBIT must know what number of hours to add to UTC in order to obtain 
  1426.    your local time, and whether or not you are currently using daylight 
  1427.    savings time (summer time in the UK).
  1428.         When prompted, enter the time offset in hours from your local time to 
  1429.    Coordinated Universal Time. Examples are shown for most time zones in North 
  1430.    America. STSORBIT then asks if you are using daylight savings time; enter 
  1431.    "0" if not, and "1" if so. The sum of these two values is shown on the Main 
  1432.    Menu; for example, if the computer is set to Pacific Daylight Time (UTC 
  1433.    offset is -8.00 hours and Daylight Flag = 1), the sum will be -7.00. For 
  1434.    most time zones in North America, the correct zone abbreviation will be 
  1435.    shown on the ground track display for Local date and time. When you change 
  1436.    your computer from/to daylight savings time, use this command to update 
  1437.    STSORBIT. The following shows the display when using the F9 command:
  1438.  
  1439.  
  1440.    Set UTC TIME ZONE OFFSET and DAYLIGHT FLAG
  1441.  
  1442.              STSORBIT must know the difference between your local time zone 
  1443.         and Coordinated Universal Time (UTC), also sometimes known as 
  1444.         Greenwich Mean Time (GMT). With this information, STSORBIT can 
  1445.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 26
  1446.  
  1447.  
  1448.         automatically adjust launch or Epoch times and dates for your local 
  1449.         time zone. In addition, STSORBIT must know if your computer is now set 
  1450.         to STANDARD or DAYLIGHT time.
  1451.              First, enter the difference between your STANDARD time zone and 
  1452.         UTC in hours. Do NOT include the hour for daylight time if you are now 
  1453.         on DAYLIGHT time; it will be entered separately. For most time zones 
  1454.         in the United States and Canada, the entries required are:
  1455.  
  1456.              Eastern Standard Time     EST    -5.0
  1457.              Central Standard Time     CST    -6.0
  1458.              Mountain Standard Time    MST    -7.0
  1459.              Pacific Standard Time     PST    -8.0
  1460.  
  1461.              Enter UTC Offset (hours):          -8
  1462.              Enter DAYLIGHT Flag (0=OFF, 1=ON): 1
  1463.  
  1464.  
  1465.         Once this information has been entered, it will be saved in file 
  1466.    STSORBIT.INI and will not be requested again. If you change from Standard 
  1467.    to Daylight Time or vice versa, use the F10+F9 command to update the 
  1468.    Daylight Flag. INI files obtained from other users may be from a prior 
  1469.    version of STSORBIT and the time information may have to be corrected.
  1470.  
  1471.  
  1472.    F10    Enable/Disable Printer Logging
  1473.    -------------------------------------
  1474.         I have found it interesting to log the orbital data and the ascending 
  1475.    and descending node information on my printer when analyzing the mission 
  1476.    data over long periods of time. The F10 command toggles the printer logging 
  1477.    function on and off. The first page of the log includes the current orbital 
  1478.    data and subsequent pages contain only node information. In addition to the 
  1479.    information presented on the display, the printer log also calculates the 
  1480.    current orbital time, the time from one ascending (descending) node to the 
  1481.    next. A typical log is shown below. 
  1482.  
  1483.         IMPORTANT:     BE SURE THE PRINTER IS TURNED ON PRIOR TO ENTERING THE 
  1484.                        F10 COMMAND. 
  1485.  
  1486.    STSORBIT: Space Shuttle Tracking Program, Version 9122          Page 1
  1487.  
  1488.    ORBITAL DATA for STS-31 Discovery/HST
  1489.  
  1490.              Launch Date:             04/24/1990
  1491.              Launch Time:             05:33:52
  1492.              Orbit Inclination:       28.4695
  1493.              Orbit Altitude:         329.50 nm
  1494.  
  1495.              Adjust Longitude:         9.80
  1496.              Adjust Orbit Time:        8.40 min
  1497.  
  1498.                                                                   ORBITAL
  1499.    LOCAL DATE      TIME              ORBIT    LONG           MET     TIME
  1500.    04/28/1990  20:32:52  Ascend Node:   70  -69.95    4/14:58:07  1:36:55
  1501.    04/28/1990  21:20:52  Dscend Node:   70   97.64    4/15:46:35  1:36:55
  1502.    04/28/1990  22:09:52  Ascend Node:   71  -94.77    4/16:35:02  1:36:55
  1503.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 27
  1504.  
  1505.  
  1506.  
  1507.  
  1508.         When printer logging is enabled and the ground track is displayed, the 
  1509.    word "LOG" will appear in red at the right of the text area. Enabling 
  1510.    printer logging also automatically enagles the display of ascending and 
  1511.    descending node information.
  1512.         When a printer log is prepared for 2-line orbits, the Adjust Longitude 
  1513.    and Adjust Orbit Time entries will not be shown in the header data. The 
  1514.    Launch Date and Launch Time entries are given if that information has been 
  1515.    entered indepentently. The Epoch Date and Epoch Time are always shown for 
  1516.    2-line element simulations. Note also that the orbit altitude shown is the 
  1517.    altitude at the time the log was started and will not be correct for 
  1518.    subsequent entries, especially if the satellite has an elliptical orbit 
  1519.    (high eccentricity).
  1520.         A printer log may be prepared in advance of a mission by enabling 
  1521.    printer logging from the Set Options Menu (with the F10+F10 command), 
  1522.    setting the desired simulation time (F8+F3 command), then starting the 
  1523.    ground track display with ENTER; once the ground track has appeared on the 
  1524.    screen, pressing the F key twice to set STSORBIT in the X60 fast time mode 
  1525.    will generate the date relatively quickly (although the UT TIME printed may 
  1526.    be off by as much as one minute in the X60 mode). Allow the simulation to 
  1527.    run for the desired length of time, then press ENTER to return to the Main 
  1528.    Menu. While the ground track is active Function Key F3 performs the same 
  1529.    function as the F10+F10 command to enable or disable printer logging.
  1530.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 28
  1531.  
  1532.  
  1533.    SET DISPLAY FEATURES
  1534.    --------------------
  1535.  
  1536.         Depending upon the satellte and personal preferences, a variety of 
  1537.    display features may be enabled or disabled. Not all features are available 
  1538.    with monochrome or CGA monitors. Pressing F3 on the Set Program Options and 
  1539.    Features Menu will display the following menu:
  1540.  
  1541.                                    Program STSORBIT
  1542.  
  1543.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1544.                                      Version 9122
  1545.  
  1546.                       Current time:  16:35:52 PDT   23:35:52 UTC
  1547.                       Current date:    05/21/1991     05/21/1991
  1548.  
  1549.  
  1550.             F2     ON      Display TDRS Coverage
  1551.             F3     OFF     Display Additional Map Grid Lines
  1552.             F4     OFF     Display NASA Tracking Stations
  1553.             F5     OFF     Show Ascending & Descending Node Data
  1554.             F6     ON      Display Spacecraft Circle of Visibility
  1555.             F7     ON      Display South Atlantic Anomaly Zone
  1556.             F8     ON      Display Terminator, SUN, and Spacecraft Lighting
  1557.             F9     NM      Select Distance Units: NM or KM
  1558.             F10    A/A     Select Satellite Coordinates: RA/DEC, Alt/Az or XYZ
  1559.  
  1560.             ENTER          Return to MAIN MENU
  1561.  
  1562.             Select desired function:
  1563.  
  1564.    F2     Display TDRS Coverage
  1565.    ----------------------------
  1566.  
  1567.         This command will display the approximate communications coverage for 
  1568.    the Tracking and Data Relay Satellites (TDRS) EAST and WEST. The coverage 
  1569.    boundaries overlap between the East and West TDRS satellites and Mission 
  1570.    Control may select either satellite during the overlap period. STSORBIT 
  1571.    assumes, as is often the case, that TDRS East will be selected when it is 
  1572.    available.
  1573.  
  1574.    F3     Enable/Disable Additional Map Grid Lines
  1575.    -----------------------------------------------
  1576.  
  1577.         This command is not available for CGA systems. The basic world map 
  1578.    includes the equator and the meridians at 0 degrees, 90 degrees, and -90 
  1579.    degrees shown in blue on color monitors; the equator and the prime meridian 
  1580.    are shown in bright blue. Turning on the map grid adds lines of longitude 
  1581.    every 30 degrees and lines of latitude every 10 degrees. Displaying the 
  1582.    additional grid lines on monochrome monitors usually makes the screen too 
  1583.    "busy" and is not recommended.
  1584.  
  1585.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 29
  1586.  
  1587.  
  1588.    F4     Display NASA Tracking Stations
  1589.    -------------------------------------
  1590.  
  1591.         The F4 command enables/disables the display of NASA's 14 ground 
  1592.    tracking stations; this command is not available for CGA monitors. For 
  1593.    additional discussion, see the section Ground Track Display.
  1594.  
  1595.    F5     Show Ascending & Descending Node Data
  1596.    --------------------------------------------
  1597.  
  1598.         The nodes of an Earth orbit are the points on the ground track where 
  1599.    the path crosses the equator. The ascending node crosses from South to 
  1600.    North and the descending node crosses from North to South. Orbit numbers 
  1601.    normally increment at the ascending node. This command adds two additional 
  1602.    lines of data at the lower left of the screen giving the time (MET or time 
  1603.    since epoch) and longitude of the most recent ascending and descending 
  1604.    nodes. This information is useful when comparing STSORBIT's data against 
  1605.    other sources such as the wall map in Mission Control.
  1606.  
  1607.    F5     Display Spacecraft Circle of Visibility
  1608.    ----------------------------------------------
  1609.  
  1610.         STSORBIT can calculate the approximate circle of visibility from the 
  1611.    orbiter, the area of the Earth's surface which is visible from the cockpit 
  1612.    windows and television cameras. This feature may be enable for space 
  1613.    shuttle missions and for the Hubble Space Telescope (HST), Gamma Ray 
  1614.    Observatory (GRO), and the Soviet MIR Space Station. This feature may also 
  1615.    be enabled or disabled during the ground track display using Function Key 
  1616.    F7.
  1617.  
  1618.    F7     Display South Atlantic Anamoly Zone
  1619.    ------------------------------------------
  1620.  
  1621.         The South Atlantic Anamoly (SAA) is an area in the southern hemisphere 
  1622.    lying between southern tip of Africa and South America which can cause 
  1623.    severe electromagnetic disturbances on spacecraft. For example, the 
  1624.    semiconductor memory on the Hubble Space Telescope (which regularly passes 
  1625.    through the SAA) was being changed by this phenomenon until a patch was 
  1626.    uplinked to work around the problem. The area is shown on the ground track 
  1627.    as an ellipse for simplicity; its actual outline is more nearly shaped like 
  1628.    a kidney bean and varies somewhat with spacecraft altitude.
  1629.  
  1630.    F8     Display Terminator, Sun, and SpaceCraft Lighting
  1631.    -------------------------------------------------------
  1632.  
  1633.         Many types of observations, especially Earth observations, often 
  1634.    require that the targeet or terrain be in sunlight. The solar terminator 
  1635.    is a series of yellow points on the display which represent the line at 
  1636.    which the center of the Sun is at an observer's horizon for mean sea level. 
  1637.    Although a quick glance outside should suffice to determine which side of 
  1638.    the terminator line is in sunlight and which in darkness, EGA and VGA 
  1639.    systems also display the Sun as a small yellow circle. These solar display 
  1640.    features are updated every 60 seconds. Because of the additional 
  1641.    calculations and plotting required, these solar features may not be 
  1642.    suitable for slow processors or computers without a math coprocessor. NOTE: 
  1643.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 30
  1644.  
  1645.  
  1646.    Only the terminator is available with CGA systems.
  1647.         The terminator is sometimes confused with a line denoting sunrise and 
  1648.    sunset. Two factors make the terminator only an approximation: first, the 
  1649.    terminator is based upon the center of the Sun while sunrise and sunset use 
  1650.    the upper limb of the Sun; and second, the terminator is calculated for 
  1651.    mean sea level rather than a specific local elevation. These two factors 
  1652.    combined can result in a difference of ten minutes or more, sunrise being 
  1653.    earlier and sunset being later.
  1654.         The performance of solar panels and certain other instruments on a 
  1655.    spacecraft is dependent upon whether or not the Sun is in view. Similarly, 
  1656.    it is usually impossible to visually see a spacecraft which is not in 
  1657.    sunlight. STSORBIT calculates whether the spacecraft is in full sun, 
  1658.    penumbra/refracted sunlight, or umbra (full shadow) and adjusts the color 
  1659.    of the spacecraft icon accordingly: white, yellow, and bright white 
  1660.    respectively. This feature is not available on CGA and HGC monitors.
  1661.  
  1662.    F9     Select Distance Units: NM or KM
  1663.    --------------------------------------
  1664.  
  1665.         Spacecraft altitude, range, and satellite geocentric rectangular 
  1666.    coordinates (X, Y, and Z) may be expressed in either nautical miles (nm) or 
  1667.    kilometers (km). This feature selects which units will be displayed for 
  1668.    those data. You may also use Function Key F9 while the ground track display 
  1669.    is in progress to switch between units of distance measure.
  1670.  
  1671.    F10    Select Satellite Coordinates: RA/DEC, AltAz or XYZ
  1672.    ---------------------------------------------------------
  1673.  
  1674.         This feature selects between topocentric (referenced to the Earth's 
  1675.    surface and in this case the current local geographical coordinates) 
  1676.    horizon, equatorial coordinates for the satellite's position (Right 
  1677.    Ascension and Declination), or geocentric rectangular coordinates (X, Y, 
  1678.    and Z, referenced to the center of the Earth). Press F10 until the desired 
  1679.    coordinate system is selected. The abbreviations "R/D", "A/A", and "XYZ" 
  1680.    are used on the menu. You may also use Function Key F10 to switch between 
  1681.    coordinate systems while the ground track siaplay is in progress. NOTE: The 
  1682.    geocentric rectangular coordinates are only available when using 2-line 
  1683.    orbital elements.
  1684.         For most purposes, such as aiming an antenna or visually spotting the 
  1685.    satellite, the horizon coordinates of Altitude and Azimuth are desired. If 
  1686.    you wish to determine the star background, however, the equatorial 
  1687.    coordinate system of Right Ascension and Declination (referenced to the 
  1688.    epoch of date) is needed. For both of these coordinate systems, the range 
  1689.    from the current local coordinates to the satellite is also given, 
  1690.    expressed in either nautical miles or kilometers as selected by F9 above.
  1691.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 31
  1692.  
  1693.  
  1694.    USING GROUND TRACK DISPLAY OPTIONS
  1695.    ----------------------------------
  1696.  
  1697.         Once the orbital display is in progress, a number of keys are active:
  1698.  
  1699.            ENTER  Return to Main Menu (cancel this simulation).
  1700.  
  1701.               F1  On-line HELP. Press F1 to display a help screen in the lower 
  1702.                   portion of the screen. Press F1 again to resume normal data 
  1703.                   display.
  1704.  
  1705.               F2  Toggle the BLINK mode of the space shuttle or satellite 
  1706.                   symbol between blinking and steady.
  1707.  
  1708.               F3  Enable or disable printer logging. If logging is enabled, 
  1709.                   the word LOG appears in the lower right of the screen. Be 
  1710.                   sure the printer is turned on BEFORE using the L command. 
  1711.                   The "L" command automatically enables the display of 
  1712.                   ascending and descending node information.
  1713.  
  1714.               F4  Toggle FAST mode from x1 to x10 to x60 to x1, etc. When 
  1715.                   either of the fast modes is enabled, "(x10)" or "(x60)" will 
  1716.                   appear at the upper right of the data block in red. This 
  1717.                   feature operates in both the normal (real or simulated time) 
  1718.                   and PAUSE modes.
  1719.  
  1720.               F5  When using 2-line elements, the elapsed time may be switched 
  1721.                   between "T+Epoch" and "MET" by using the "T" command. If no 
  1722.                   launch time and date have been entered, the "T" command will 
  1723.                   have no effect.
  1724.  
  1725.               F6  Enable/Disable PAUSE mode; only the local date and time are 
  1726.                   updated. The plot is frozen at the current position and the 
  1727.                   "+" and "-" commands are enabled.
  1728.  
  1729.               F7  Enable or disable the spacecraft circle of visibility for 
  1730.                   space shuttle missions, Hubble Space Telescope, Gamma Ray 
  1731.                   Observatory, or the Soviet MIR Space Station.
  1732.  
  1733.               F8  Enable or disable the SUN, solar terminator, and spacecraft 
  1734.                   lighting feature. NOTE: The SUN and spacecraft lighting are 
  1735.                   not available on CGA systems.
  1736.  
  1737.               F9  Change units of distance between kilometers (km) and 
  1738.                   nautical miles (NM).
  1739.  
  1740.              F10  Change satellite coordinates between Altitude and Azimuth, 
  1741.                   Right Ascension and Declination, and Geocentric Rectangular 
  1742.                   (XYZ) systems.
  1743.  
  1744.                +  During PAUSE mode only, moves the satellite to the NEXT 
  1745.                   calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  1746.                   simulated time is advanced 1, 10, or 60 seconds. (NOTE: The 
  1747.                   "=" key may be used instead of "+" to avoid the SHIFT KEY.)
  1748.  
  1749.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 32
  1750.  
  1751.  
  1752.                -  During PAUSE mode only, moves the satellite to the PREVIOUS 
  1753.                   calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  1754.                   simulated time is backed up 1, 10, or 60 seconds.
  1755.  
  1756.                   NOTE: Since this "-" or reverse feature was implemented 
  1757.                   primarily for testing and demonstration, the ground track 
  1758.                   logic does not recognize these reverse movements and will 
  1759.                   become slightly confused. To restore the ground track and 
  1760.                   current times properly, press ENTER TWICE to stop the 
  1761.                   display and then to resume the mission.
  1762.  
  1763.                R  Resynchronize MET or T+Epoch with Local Time. Resets plot to 
  1764.                   real time.
  1765.  
  1766.                   NOTE: The Resynchronization was feature was originally 
  1767.                   intended only for testing and should only be performed when 
  1768.                   the simulated time and local times are reasonably close to 
  1769.                   each other. The plot may otherwise have some extraneous 
  1770.                   pixels left around! This feature has not been extensively 
  1771.                   tested. To restore the ground track completely, press ENTER 
  1772.                   to stop the display and return to the Main Menu, then press 
  1773.                   ENTER again to resume the mission.
  1774.  
  1775.         The simulated time, taking into account any fast time that may have 
  1776.    been in effect up to that point, is shown at the lower left of the screen. 
  1777.    For reference, the launch or epoch time and the actual local time (as 
  1778.    determined by the computer's internal DOS clock) are also displayed. The 
  1779.    MET (Mission Elapsed Time) or T+Epoch display at the lower right of the 
  1780.    screen shows the current elapsed time in the mission and will include an 
  1781.    additional message, "(x10)" or "(x60)", when fast time is in effect.
  1782.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 33
  1783.  
  1784.  
  1785.    THE STSORBIT GROUND TRACK DISPLAY
  1786.    ---------------------------------
  1787.  
  1788.         One of the principal objectives of STSORBIT is to graphically display 
  1789.    the position of the space shuttle or satellite relative to a map of the 
  1790.    world. In addition to the map itself, a number of other items of interest 
  1791.    are displayed. Some features are available only with higher resolution 
  1792.    displays (EGA and VGA) in order to avoid cluttering the display screen. 
  1793.    Other features may be enabled or disabled according to the user's 
  1794.    preference. The following sections discuss these various features.
  1795.  
  1796.  
  1797.    On-line Help
  1798.    ------------
  1799.  
  1800.         Thanks to numerous suggestions, an on-line help screen may be 
  1801.    displayed during the ground track display to remind the user of the 
  1802.    available functions and which keys to press to trigger those functions. 
  1803.    When the ground track display is active, press Function Key F1 to display 
  1804.    the following help information at the lower portion of the screen.
  1805.  
  1806.     F1  Resume Data          F6  Pause Display ---------+ During PAUSE:
  1807.     F2  Satellite Blink      F7  Circle of Visibility   | +  Move Forward
  1808.     F3  Printer Logging      F8  SUN and Terminator     | -  Move Backward
  1809.     F4  Time Step            F9  Distance Units
  1810.     F5  MET/T+Epoch         F10  Satelitte Coordinates       STSORBIT
  1811.  
  1812.         The ground track display will continue to be updated in real time 
  1813.    while the help screen is displayed. If only the graphical display of the 
  1814.    ground track is of interest, the help screen may be kept on the display 
  1815.    continuously. Press Function Key F1 again to return to the normal data 
  1816.    display in the lower portion of the screen.
  1817.         Versions prior to 9122 used various letter keys to select the various 
  1818.    functions during the ground track display. While many of these keys are 
  1819.    still active, I have switched to the function keys in an attempt to better 
  1820.    organize these operations.
  1821.  
  1822.  
  1823.    World Map
  1824.    ---------
  1825.  
  1826.         The STSORBIT ground track display includes a map of the world centered 
  1827.    on either the United States or Europe and extending from approximately +80 
  1828.    degrees North latitude to -80 degrees South latitude using a linear 
  1829.    cylindrical projection. Omitting the two 10 degree bands at the poles 
  1830.    permits better detail in the mid latitudes where all space shuttle orbits 
  1831.    and many other satellite orbits are concentrated. Ground track details very 
  1832.    near the poles are therefore sacrificed for a better display in the main 
  1833.    portion of typical orbits. The vertical resolution of the display is 
  1834.    automatically adjusted for the type of display system in use from 200 lines 
  1835.    (CGA) to 480 lines (VGA).
  1836.         The world map consists of a series of some 7500 coordinate pairs. The 
  1837.    equator and lines of equal longitude at 0, 90, and -90 are also shown. 
  1838.    Additional lines of longitude and latitude may be added on EGA and VGA 
  1839.    monitors by enabling that feature using F10+F3+F3. When used with an EGA or 
  1840.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 34
  1841.  
  1842.  
  1843.    VGA color monitor, the coastal outlines are in cyan, the equator and 
  1844.    longitude grid are in blue with the equator and Prime Meridian highlighted 
  1845.    in bright blue.
  1846.  
  1847.  
  1848.    Spacecraft or Satellite and Orbit Projections
  1849.    ---------------------------------------------
  1850.  
  1851.         The focus of the display, and the reason for program STSORBIT, is to 
  1852.    show the position of the spacecraft or satellite. For the space shuttle 
  1853.    (and provided the mission name begins with the letters "STS"), a symbol has 
  1854.    been chosen which resembles that spacecraft. For all other satellites, a 
  1855.    symbol has been chosen which resembles the Hubble Space Telescope. In 
  1856.    either case, the symbol is shown in the following colors (EGA and VGA 
  1857.    displays only):
  1858.  
  1859.              Satellite is sunlit           Light White
  1860.              Satellite is in penumbra      Yellow
  1861.              Satellite is in umbra         White
  1862.  
  1863.    For better visibility, the symbol will normally "blink" on CGA monitors; 
  1864.    the symbol may be made to blink on any system if desired by pressing the 
  1865.    "B" key while the ground track is displayed.
  1866.         Just seeing the spacecraft or satellite on the map display yields 
  1867.    information as to its present position. However, for satellite viewing and 
  1868.    planning purposes, STSORBIT calculates the predicted orbital ground track 
  1869.    for approximately three hours in the future and displays the past orbital 
  1870.    ground track for approximately one and a half hours in the past. The future 
  1871.    ground track is shown in light green, and the past orbital ground track is 
  1872.    shown in light red.
  1873.         The orbital ground track consists of a series of dots plotted at one 
  1874.    minute intervals. These dots "move" as the spacecraft or satellite changes 
  1875.    position; one new dot is added to the predicted track each minute and one 
  1876.    dot is removed from the past track at the same time.
  1877.  
  1878.  
  1879.    User's Circle of Visibility
  1880.    ---------------------------
  1881.  
  1882.         Centered around the user's geographic location, and marked with a 
  1883.    small cross on EGA and VGA systems, is a magenta "circle" of the 
  1884.    approximate line of sight visibility for the mission in progress. The 
  1885.    circle appears on the display as an ellipse because of the scaling factors 
  1886.    used by the map projection. The radius of this circle of visibility is 
  1887.    calculated for each satellite based upon its altitude at the instant the 
  1888.    map is drawn as well as the user's elevation above mean sea level and 
  1889.    corresponds to "line of sight" visibility for that satellite.
  1890.         When a satellite is within the circle, direct visual, radio or radar 
  1891.    communications with the satellite should be practical. Actual visibility, 
  1892.    of course, depends upon more than simply whether or not the satellite is 
  1893.    above the viewer's horizon. Most important is the sun to satellite to 
  1894.    viewer geometry; the satellite must be in sunlight and the viewer in 
  1895.    darkness for reasonable visibility. Almost as important is the size and 
  1896.    geometry of the satellite itself; a large, bright-metal satellite with huge 
  1897.    solar arrays reflects far more sunlight than a small dark satellite. In 
  1898.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 35
  1899.  
  1900.  
  1901.    addition to the satellites themselves, many booster rockets and other 
  1902.    "spare parts" are orbiting the Earth. Since they are not attitude 
  1903.    stabilized, booster rockets usually are tumbling and may therefore appear 
  1904.    to flash on and off as they pass over.
  1905.         For the Space Shuttle as well as most other satellites with near 
  1906.    circular orbits, the circle of visibility calculations are reasonably 
  1907.    accurate; however, the position of the sun and the effect of atmospheric 
  1908.    refraction are not taken into account, only whether or not the satellite is 
  1909.    in line of sight view from the observing location. For highly eliptical 
  1910.    orbits, however, the accuracy is substantially degraded since the radius of 
  1911.    the circle of visibility changes dramatically depending upon whether the 
  1912.    satellite is nearer apogee or perigee at the time the calculation is made, 
  1913.    and the period of the orbit. In the course of a single orbit, the altitude 
  1914.    of such a satellite may change by thousands of miles. Satellite "DE 1", 
  1915.    usually included in the NASAnnn.TXT 2-line elements file, is in a highly 
  1916.    elliptical orbit with long period and illustrates the problem.
  1917.  
  1918.  
  1919.    Spacecraft Circle of Visibility
  1920.    -------------------------------
  1921.  
  1922.         The spacecraft circle of visibility is calculated using the same 
  1923.    alrorithm as for the user's circle of visibility. Like the user's circle, 
  1924.    the spacecraft circle appears on the display as an ellipse because of the 
  1925.    scaling factors used by the map projection. The difference is that the 
  1926.    spacecraft circle moves with the spacecraft and illustrates the approximate 
  1927.    area visible from the spacecraft at any given moment. The circle is updated 
  1928.    at the same rate as the spacecraft symbol, normally every ten seconds. 
  1929.    Comparisons with a VGA display system during the STS-35/ASTRO-1 mission in 
  1930.    December, 1990 confirmed that the circle shown is quite close to that shown 
  1931.    by one of the special graphics displays occasionally shown on NASA Select 
  1932.    TV.
  1933.  
  1934.  
  1935.    TDRS Satellite Features
  1936.    -----------------------
  1937.  
  1938.         TDRS Satellite features are shown only on HGC, EGA and VGA monitors. 
  1939.    The three TDRS satellites (Tracking and Data Relay Satellites), used for 
  1940.    most communications to and from the Space Shuttle and the Hubble Space 
  1941.    Telescope, are each shown as a dot inside a small yellow circle on the 
  1942.    equator. There are three TDRS satellites in geosynchronous orbit, TDRS East 
  1943.    at approximately 72 degrees West longitude and the TDRS West Cluster 
  1944.    consisting of two satellites at approximately 170 degrees West longitude. 
  1945.    Both of the TDRS West Cluster satellites have partially failed but between 
  1946.    them they can provide the facilities of a fully operational satellite.
  1947.         Each TDRS location provides communications coverage for almost half of 
  1948.    the Earth. However, since the ground station is at White Sands, New Mexico, 
  1949.    the coverage overlaps to provide good communications. This, in turn, means 
  1950.    that there is a narrow band, known by NASA as the Zone of Exclusion, off 
  1951.    the East coast of Africa which is not covered by either TDRS. Four slightly 
  1952.    curved vertical red lines on the display show the limits of coverage for 
  1953.    each TDRS location. With the map centered on the United States and scanning 
  1954.    from left to right, the red coverage lines are acquisition of TDRS East, 
  1955.    loss of TDRS West, loss of TDRS East, and acquisition of TDRS West.
  1956.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 36
  1957.  
  1958.  
  1959.         During most of an orbit, the satellite being used for communications 
  1960.    will be shown in the data block opposite the title "Com:"; the messages 
  1961.    "TDRS-West" or "TDRS-East" will appear. Approximately five minutes before 
  1962.    the spacecraft reaches loss TDRS East, the message will change to "LOS 
  1963.    5:07" with the numbers indicating the minutes:seconds until anticipated 
  1964.    signal loss. Once the signal is lost, the message will change to "AOS 7:35" 
  1965.    to show the time remaining until acquisition by TDRS West. The algorithm 
  1966.    used for the calculation of the TDRS coverage is very approximate but is 
  1967.    usually accurate to within approximately 30 seconds.
  1968.  
  1969.    NASA Ground Tracking Stations
  1970.    -----------------------------
  1971.  
  1972.         NASA maintains a number of ground tracking stations around the world. 
  1973.    Some of these tracking stations are essential for the ascent or landing 
  1974.    phases of a space shuttle flight; others are used for in-flight 
  1975.    communications. Each ground tracking station is shown as a small symbol 
  1976.    surrounded by a brown or light yellow "circle" which gives the approximate 
  1977.    area of antenna coverage and shows how small a proportion of each orbit can 
  1978.    be monitored without the TDRS system. When for some reason the TDRS system 
  1979.    is down (as has occurred during infrequent computer failures at White 
  1980.    Sands, New Mexico, the TDRS Ground Station), these ground tracking stations 
  1981.    become the only means of communication with the Space Shuttle. Because of 
  1982.    budget constraints, many of these ground tracking stations may be (or have 
  1983.    already been) shut down. Some, such as MIL and BDA (see list below) will be 
  1984.    retained because they are required for the ascent phase of a space shuttle 
  1985.    mission. Others, such as HAW, CTS and GWM, are operated jointly with, or 
  1986.    independently by, the U. S. Air Force.
  1987.         The antenna range circle is displayed on the screen as an ellipse 
  1988.    because of the scaling factors used by the map projection. For all systems 
  1989.    except CGA, the locations of the three TDRS (Tracking and Data Relay 
  1990.    Satellite) are shown as small circles on the equator at -41 degrees and at 
  1991.    -171 degrees; on CGA displays the TDRS coverage is NOT shown in order to 
  1992.    avoid confusing the display. The following table lists the ground tracking 
  1993.    stations as of early 1989 which are shown along with their abbreviations 
  1994.    and approximate map coordinates (longitude, latitude):
  1995.  
  1996.              MIL     -81,28       Merritt Island, FL
  1997.              BDA     -64,32       Bermuda
  1998.              DKR     -17,14       Dakar, Senegal
  1999.              ACN     -14,-8       Ascension Island
  2000.              MAX     -5,41        Central Spain
  2001.              IOS      56,-5       Indian Ocean
  2002.              HAW     -156,20      Hawaii
  2003.              GWM      145,14      Gwam
  2004.              VAN     -122,35      Vandenberg, CA
  2005.              YAR      115,-29     Yargidy, Australia
  2006.              CAN      149,-36     Canberra, Australia
  2007.              GDX     -116,34      Goldstone, CA
  2008.              CTS     -105,38      Colorado Springs, CO
  2009.              AGO     -71,-34      Santiago, Chile
  2010.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 37
  2011.  
  2012.  
  2013.    STSORBIT'S ORBITAL MODELS
  2014.    -------------------------
  2015.  
  2016.         The initial version of STSORBIT was prepared without reference 
  2017.    materials of any kind and the simplest possible orbital model was therefore 
  2018.    selected. The primary objective was to duplicate the NASA wall map at 
  2019.    the Mission Control Center in Houston, Texas. This "simple" model assumed 
  2020.    that the orbit was perfectly circular at a specified altitude and 
  2021.    inclination which never degraded due to other factors such as drag or 
  2022.    perturbation. Some simplifying assumptions were incorporated to handle the 
  2023.    initial ascent portion of a mission and the launch site was hard coded to 
  2024.    Cape Canaveral, Florida. With only minor modifications, the program was 
  2025.    essentially unchanged for the next year.
  2026.         The launch of STS-31 and the Hubble Space Telescope highlighted the 
  2027.    need for improved accuracy because of public interest and the length of the 
  2028.    mission. The orbital calculations were modified (STSORBIT Version 9015) to 
  2029.    include the J2 factor, the perturbation of low Earth orbits due to 
  2030.    variations in the gravitational field related to the non-spherical shape of 
  2031.    the Earth (among other factors); omission of the J2 factor caused errors in 
  2032.    longitude of approximately -5 to -7 degrees per day. That is, the orbital 
  2033.    track drifted Westward from its true position by that amount. More accurate 
  2034.    models of low orbits also include the J3 and J4 perturbation factors, 
  2035.    atmospheric drag, and a host of other less significant items.
  2036.         Although by now reasonably accurate for the first day or so of a space 
  2037.    shuttle mission, the "simple" model is by no means ideal. In calculating 
  2038.    the current orbital longitude, for example, the "simple" model assumes a 
  2039.    circular orbit with an orbital inclination of zero degrees. For orbits with 
  2040.    low inclinations, as is typical for launches from Kennedy Space Center, 
  2041.    these errors are not particularly significant and are probably overshadowed 
  2042.    by the fundamental uncertainties in orbital parameters and by the 
  2043.    limitations imposed by display resolution. Orbits with higher inclinations, 
  2044.    as would be the case if near-polar launches from Vandenburg AFB in 
  2045.    California are ever initiated, would have much larger periodic errors which 
  2046.    would be both noticeable and objectionable. More important for longer 
  2047.    missions and for general satellite tracking is the fact that due to the 
  2048.    method used, errors in the orbital calculations tend to be cumulative. 
  2049.    Although it may be the only method available at launch, after about a week 
  2050.    the errors can become unacceptably large.
  2051.         The real problem with the simple method, of course, is that the Earth 
  2052.    is not a perfect sphere and actual satellite orbits are never perfectly 
  2053.    circular. Satellite orbits are significantly perturbed by the non-spherical
  2054.    gravitational field of the Earth, by the Sun and Moon, atmospheric drag, 
  2055.    and other factors. Accurate satellite tracking over longer periods of time 
  2056.    therefore demands more accurate data and a more rigorous treatment of 
  2057.    satellite orbits. The only practical alternative is to use the NASA/NORAD 
  2058.    2-line orbital element sets. Not only are these data readily available 
  2059.    publicly, but they are relatively accurate and are updated regularly. 2-
  2060.    line element sets for non-military space shuttle missions are typically 
  2061.    available by the second or third day of the mission. Amateur astronomers 
  2062.    and satellite tracking experts often generate "unofficial" 2-line element 
  2063.    sets even for military missions.
  2064.         Six quantities are required by classical gravitational theory to 
  2065.    completely characterize the orbit of one body about another in time and 
  2066.    space, the "Two Body Problem". These six quantities, often referred to as 
  2067.    Keplerian orbital elements, are included in the NASA/NORAD 2-line element 
  2068.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 38
  2069.  
  2070.  
  2071.    sets along with other numerical and statistical data. NORAD, the North 
  2072.    American Air Defense Command headquartered in Cheyenne Mountain, Colorado, 
  2073.    developed the 2-line element format many years ago as part of their 
  2074.    satellite tracking efforts and NASA subsequently adopted the same format -- 
  2075.    more or less. My own analyses of 2-line element sets obtained independently 
  2076.    from other NASA centers indicate that NASA and NORAD do not always use the 
  2077.    same definition for revolution (orbit) numbers; NASA frequently gives a 
  2078.    number one greater than NORAD, calling the first partial orbit number one 
  2079.    while NORAD calls that same partial orbit number zero. Except for short 
  2080.    duration missions, such as the Space Shuttle, revolution numbers are of no 
  2081.    practical importance.
  2082.         Having timely and accurate orbital data is of little help without a 
  2083.    computer model or program which can use those data. NORAD has rather 
  2084.    arbitrarily divided satellite orbits into two categories: near Earth orbits 
  2085.    and deep space orbits. Near Earth orbits are defined as those with orbital 
  2086.    periods of 225 minutes or less and deep space orbits are all others. 
  2087.    Computer models are described in the literature for each category. STSORBIT 
  2088.    employs the SGP4 Near Earth Model only, using a composite of code of my own 
  2089.    combined with translated Fortran and Basic source supplied by Paul Traufler 
  2090.    and C source by Paul Hirose. Not only are the near Earth orbits generally 
  2091.    of more interest to observers, but the errors associated with deep space 
  2092.    orbits processed with the SGP4 model (rather than the correct SDP4 model) 
  2093.    are not particularly significant for the purposes of a program such as 
  2094.    STSORBIT. Further, watching a geostationary satellite orbit on the screen 
  2095.    is not unlike watching grass grow and is about as exciting.
  2096.         For the past several years, T S Kelso has been making the NASA/NORAD 
  2097.    data available as a public service on his Celestial BBS at (513) 427-0674. 
  2098.    The 2-line element sets are downloaded by Kelso directly from NASA Goddard 
  2099.    Space Flight Center by special arrangement. I regularly post a slightly 
  2100.    edited version (certain introductory text material is removed so that the 
  2101.    file may be used directly by programs such as STSORBIT) of the current 
  2102.    element sets on my own RPV ASTRONOMY BBS as file NASAnnn.TXT, where "nnn" 
  2103.    is the NASA bulletin number. Kelso provides data for several categories of 
  2104.    satellites:  Amateur Radio, Earth Resources, Manned Spacecraft, Navigation, 
  2105.    Weather, and NASA's 30 Day Specials (which contain objects launched within 
  2106.    the last 30 days and are often easy to spot visually). More specifically, 
  2107.    these include the following satellites or satellite series: OSCAR, Radio 
  2108.    Sputnik, UOSAT, Cosmos, LandSat, SeaSat 1, SPOT, Mir, Salyut 7, Soyuz, 
  2109.    Space Shuttle, NAVSTAR (GPS), GOES, Meteor, and NOAA.
  2110.         The Canadian Space Society BBS, (416) 458-5907, also regularly posts 
  2111.    NORAD 2-line elements. Note that the CSS format is slightly non-standard, 
  2112.    having additional information on the first (title) line for each satellite, 
  2113.    and may have to be edited for use with some tracking programs. The CSS 
  2114.    files also have considerable additional text material (including current 
  2115.    satellite news) before and after the actual 2-line elements data.
  2116.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 39
  2117.  
  2118.  
  2119.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model)
  2120.    ---------------------------------------------------
  2121.  
  2122.         NOTE: This section applies ONLY if you are using the simple orbital 
  2123.         model for simulation. When using 2-line elements, all orbital 
  2124.         parameters are completely defined by the 2-line elements and may not 
  2125.         be modified from within STSORBIT.
  2126.  
  2127.         The original "simple" orbital model used in STSORBIT is imperfect, to 
  2128.    say the least. The data generally available from NASA prior to launch often 
  2129.    does not describe upcoming shuttle orbits at all precisely. In particular, 
  2130.    STSORBIT's initial orbital calculations, those related to the time from 
  2131.    liftoff to orbital insertion, are more or less guesswork. Once a mission is 
  2132.    established in orbit, it may be therefore desirable to adjust the orbital 
  2133.    parameters to make STSORBIT's displayed ground track correspond more 
  2134.    closely to that displayed on the wall map in Mission Control Center. To 
  2135.    make the adjustment, use the following procedure:
  2136.  
  2137.    1.   Start program STSORBIT. After the map data has been read in, select 
  2138.         the program options command, F10, then press F5 to enable display of 
  2139.         the data for the ascending and descending nodes. Enter the original 
  2140.         launch time and orbital data using the F4 command or restore prior 
  2141.         data using the ENTER key or F3 command if no adjustments have been 
  2142.         entered. The plot will appear on the screen.
  2143.  
  2144.    2.   Observe the crossing time and longitude of the node of interest and 
  2145.         calculate the difference from the desired crossing time. Note that 
  2146.         NASA performs all orbital calculations referenced to the Ascending 
  2147.         Node, the point at which the ground track crosses the Equator in a 
  2148.         North-bound direction. In order to view a given node crossing 
  2149.         repeatedly, you may find it convenient to reset the DOS clock to a 
  2150.         minute or two prior to the expected time.
  2151.  
  2152.         HINT: Use the F9 command to go back to DOS, then use DOS's TIME 
  2153.         command to set the clock. BE SURE TO RESET YOUR COMPUTER CLOCK WHEN 
  2154.         YOU HAVE COMPLETED ALL ORBITAL ADJUSTMENTS!
  2155.  
  2156.    3.   When adjusting orbital parameters, it is preferable to adjust the TIME 
  2157.         before adjusting the LONGITUDE. This is because the longitude of the 
  2158.         node is affected by the rotation of the Earth (by 15 degrees per hour) 
  2159.         when the time is changed. Calculate the difference between the time of 
  2160.         the observed node crossing and the time of crossing plotted by 
  2161.         STSORBIT. If the observed time is earlier than the plotted time, the 
  2162.         time adjustment must be positive, otherwise it must be negative. The 
  2163.         time must be calculated in minutes and decimal fractions of a minute.
  2164.  
  2165.    4.   Press ENTER to return to the Main Menu, then press F5 to enter 
  2166.         adjusted data. Enter the new orbital altitude in nautical miles (or 
  2167.         altitude in kilometers by adding "km"); usually, the orbital altitude 
  2168.         has not changed and you should press ENTER to leave this item 
  2169.         unchanged.
  2170.  
  2171.    5.   Press ENTER to leave the longitude adjustment set at zero.
  2172.  
  2173.    6.   Enter the calculated time difference for the node crossing as the time 
  2174.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 40
  2175.  
  2176.  
  2177.         adjustment (in minutes).
  2178.  
  2179.    7.   Press ENTER to leave the launch time unchanged.
  2180.  
  2181.    8.   Inspect the data displayed to be sure it is correct. If it is not, 
  2182.         press the SPACE BAR to re-enter data; if it is correct, press ENTER to 
  2183.         accept the data. STSORBIT will immediately begin plotting the new 
  2184.         ground track. If necessary, interrupt the plot with the ENTER key, 
  2185.         reset your computer's clock, return to STSORBIT, and press ENTER to 
  2186.         resume current mission.
  2187.  
  2188.    9.   Again observe the plotted time of crossing and repeat from Step 4 if 
  2189.         the time is not correct. If the time is correct, note the longitude of 
  2190.         the node and calculate the difference from the observed longitude. If 
  2191.         the plotted longitude is less than the observed longitude, the 
  2192.         adjustment must be positive, otherwise it must be negative. The 
  2193.         longitude adjustment must be entered in degrees and decimal fractions 
  2194.         of a degree.
  2195.  
  2196.    10.  Press ENTER to return to the Main Menu, then press F5 to enter 
  2197.         adjusted data. Enter the calculated longitude adjustment, then press 
  2198.         ENTER twice to leave the time adjustment and launch time unchanged.
  2199.  
  2200.    11.  Inspect the data displayed to be sure it is correct. If it is not, 
  2201.         press the SPACE BAR to re-enter data; if it is correct, press ENTER to 
  2202.         accept the data. STSORBIT will immediately begin plotting the new 
  2203.         ground track. If necessary, interrupt the plot with the ENTER key, 
  2204.         reset your computer's clock, return to STSORBIT, and press ENTER to 
  2205.         resume current mission.
  2206.  
  2207.    12.  This procedure should enable you to set the orbital parameters with 
  2208.         considerable accuracy. However, even minor changes of the orbit in 
  2209.         flight can cause a significant cumulative error in the ground track 
  2210.         displayed by STSORBIT. If all this seems like too much effort, just 
  2211.         enjoy the program "as it comes from the box"!
  2212.  
  2213.    13.  During the course of a non-military mission, I normally watch NASA 
  2214.         Select TV (if I'm around!) and post updated .INI files from time to 
  2215.         time on my BBS. You may call the BBS and download the updated .INI 
  2216.         files; these files typically have names such as STS31A.INI, STS31B.INI 
  2217.         and so forth. Use the F3 command to read the updated .INI file into 
  2218.         program STSORBIT. Also, within a day or two of a Space Shuttle launch, 
  2219.         the 2-line elements for the mission will usually be available on my 
  2220.         BBS.
  2221.  
  2222.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 41
  2223.  
  2224.  
  2225.    STSORBIT REVISION HISTORY
  2226.    -------------------------
  2227.  
  2228.         Program STSORBIT underwent multiple revisions during the first days of 
  2229.    the STS-30 Atlantis/Magellan mission (May 1989) and the process was 
  2230.    repeated during the STS-28 Columbia mission (August 1989). At one point, I 
  2231.    was releasing new versions every couple of hours! Lacking any equations or 
  2232.    data for the first minutes of a typical mission, the first tries were 
  2233.    largely guesswork and needed to be refined considerably. After all of that, 
  2234.    comparison of STSORBIT's plot with the NASA wall map data (as seen on NASA 
  2235.    Select Television) and interpolation of that data shows good agreement 
  2236.    through about the first ten orbits. However, after orbital maneuvers, such 
  2237.    as occur with the deployment of a satellite or spacecraft, the initial data 
  2238.    is much less accurate. Unfortunately, the NASA wall map is not always on 
  2239.    the screen and orbital information may otherwise be difficult to obtain 
  2240.    during the first day or two of a mission.
  2241.         The launch of the Hubble Space Telescope (May 1990) and the 
  2242.    availability of the NASA/NORAD 2-Line Element Sets has prompted a major 
  2243.    revision of the program at Version 9022 to permit accurate tracking over 
  2244.    longer periods of time using these data. This has required a major rewrite 
  2245.    of the program which required many days of effort. As with any major 
  2246.    software change, not all problems and bugs are detected in the first 
  2247.    releases. User feedback and patience will be appreciated.
  2248.          Each released version of STSORBIT uses a four digit revision code 
  2249.    such as 9118. The first two digits indicate the year and the second two 
  2250.    digits indicate the week of the year. In some cases, an additional letter 
  2251.    suffix is added to distinguish changes occurring within the same week. A 
  2252.    partial week at the beginning or end of the year is counted as a full week. 
  2253.    Using this method, a year will typically have 53 weeks although it is 
  2254.    possible to have 54 weeks in a leap year (1972 is an example). The current 
  2255.    year-week revision code is shown on the Julian Date display, Display Mode 
  2256.    7, in my program ASTROCLK.
  2257.         This file records the revision history of program STSORBIT through all 
  2258.    of the minor twists and turns that usually accompany the evolution of such 
  2259.    a program.  It illustrates the tortuous process of maintaining and refining 
  2260.    a program as ideas and problems are reported from every quarter. The early 
  2261.    versions were rushed to meet the launch schedules, probably too much so. 
  2262.    These notes may also be helpful to users who are upgrading from one version 
  2263.    to another to find out what has changed.
  2264.  
  2265.                                                  David H. Ransom, Jr.
  2266.  
  2267.  
  2268.    9122A    05/27/91
  2269.    -----------------
  2270.    -This is a minor fix for HERCULES USERS. The persistent bug that caused the 
  2271.    program to halt with an error message unless the "/M" command line option 
  2272.    was included has, I hope, finally been found and fixed.
  2273.    -There are no other differences from Version 9122.
  2274.  
  2275.    9122     05/23/91
  2276.    -----------------
  2277.    -This is a MAJOR UPGRADE to the program. Version 9022 incorporates new 
  2278.    features tested in Beta Version 9021 (see also below) as well as other new 
  2279.    features added as a result of testing that version and user suggestions.
  2280.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 42
  2281.  
  2282.  
  2283.    -Added on-line help during the ground track display and changed the keys 
  2284.    used during that display to Function Keys. The following keys are active 
  2285.    during the ground track display:
  2286.       F1  Resume Data          F6  Pause Display            During PAUSE:
  2287.       F2  Satellite Blink      F7  Circle of Visibility     +  Move Forward
  2288.       F3  Printer Logging      F8  SUN and Terminator       -  Move Backward
  2289.       F4  Time Step            F9  Distance Units
  2290.       F5  MET/T+Epoch         F10  Satelitte Coordinates
  2291.    (Although the "old" individual letter keys are still active, they will be 
  2292.    discontinued in subsequent versions and only the Function Keys will be 
  2293.    used.) Thanks to Mike Gardner and others for their persistent requests for 
  2294.    the help screen.
  2295.    -In response to numerous requests, I have added the SUN and the solar 
  2296.    terminator to the ground track display (solar terminator only for CGA). The 
  2297.    Sun is shown as a yellow circle at the subsolar point and the terminator is 
  2298.    shown as a series of yellow dots marking the points at which the center of 
  2299.    the sun is at the horizon for observers at mean sea level; both features 
  2300.    are updated every 60 seconds. Toggle this display feature using F10+F3+F8 
  2301.    from the Main Menu (which also selects the spacecraft lighting effect for 
  2302.    EGA/VGA systems). The additional calculation time is substantial and this 
  2303.    feature may not be suitable for slow processors or computers without math 
  2304.    coprocessors. This feature is automatically disabled if the SLOW flag is 
  2305.    set. Thanks to Rob Matson for providing example code for the terminator.
  2306.    -Changed map file to STSORBIT.MPT and changed method of loading map data to 
  2307.    eliminate the prior time consuming method. Map file now loads with a single 
  2308.    disk access. If the /R command line option is given, the title screen will 
  2309.    then appear for two seconds; otherwise, the title screen will appear for 15 
  2310.    seconds. Press any key to continue immediately.
  2311.    -The spacecraft circle of visibility may be added to or removed from the 
  2312.    ground track display using Function Key F7. In prior versions, this could 
  2313.    only be accomplished from the menus. This feature is now also available on 
  2314.    CGA and HGC systems.
  2315.    -The SUN and terminator may be added to or removed from the ground track 
  2316.    display using Function Key F8. In prior versions, this could only be 
  2317.    accomplished from the menus.
  2318.    -Distance units may be switched between kilometers (km) and nautical miles 
  2319.    (nm) using Function Key F9.
  2320.    -Satellite coordinates may be switched between Altitude and Azimuth, Right 
  2321.    Ascension, and Geocentric Rectangular coordinates using Function Key F10.
  2322.    -Added Geocentric Rectangular satellite coordinates: SatX, SatY and SatZ 
  2323.    set by F10+F3+F10. Switch between nautical miles (nm) and kilometers (km) 
  2324.    using F10+F3+F9. NOTE: XYZ coordinates are available only with 2-line 
  2325.    orbital elements.
  2326.    -Corrected a bug in the Hubble Space Telescope icon (used for all non-space 
  2327.    shuttle missions) which caused it to be displayed incorrectly; right place 
  2328.    but faulty icon.
  2329.    -Spacecraft circle of visibility is now allowed for Hubble Space Telescope 
  2330.    (HST), Gamma Ray Observatory (GRO), and the Soviet MIR Space Station (MIR) 
  2331.    in addition to space shuttle missions.
  2332.    -Fixed bug that caused minor error after demo. Program now rereads the .INI 
  2333.    file after demo to correctly restore all data.
  2334.    -Sun and terminator now displayed for simple orbital model prior to launch 
  2335.    time.
  2336.  
  2337.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 43
  2338.  
  2339.  
  2340.    9121     05/21/91
  2341.    -----------------
  2342.    -This is a non-public BETA RELEASE to test several new features. 
  2343.    -Repaired minor bug when switching between MET and T+EPOCH which caused 
  2344.    that time data to be incorrect for one calculation cycle.
  2345.    -Repaired bug with HGC displays that required the use of the /M command 
  2346.    line option for Version 9118. HGC systems should now operate correctly 
  2347.    without the /M command line option.
  2348.  
  2349.    9118     04/29/91
  2350.    -----------------
  2351.    -Moved Display Features to a new sub-menu on Program Options using Function 
  2352.    Key F3. All options are now saved in the .INI file.
  2353.    -Shuttle circle of visibility now an option in Display Features menu for 
  2354.    EGA/CGA monitors.
  2355.    -Added satellite coordinates in topocentric Right Ascension and Declination 
  2356.    (R/D) on Display Features menu. Coordinates may now be displayed as either 
  2357.    Altitude/Azimuth (A/A) or RightAscension/Declination (R/D), referenced to 
  2358.    the local coordinates as of the epoch of date.
  2359.    -Added distance toggle between nautical miles and kilometers on Display 
  2360.    Features menu.
  2361.    -Added feature to display the location and circle of visibility for a 
  2362.    second city. Select F10 for Program Options and Features, then F2 for Local 
  2363.    Coordinates and proceed as usual. When you have selected or entered the 
  2364.    name and coordinate information for the second city, press TAB to ACCEPT. 
  2365.    To clear the second city, press F10+F2, then "*" for manual data entry, 
  2366.    enter SPACE (press only the SPACE BAR followed by ENTER) as the city name, 
  2367.    press ENTER for the coordinates and elevation, then TAB to clear the second 
  2368.    city.
  2369.    -When used with a CGA monitor (or when CGA mode is forced with the /CGA 
  2370.    command line option), the text screens are now in color. To display all 
  2371.    screens in monochrome on the CGA, use the /M command line option. Note that 
  2372.    whether or not color is used for text, GRAPHICS (the map and ground track) 
  2373.    will ALWAYS be in monochrome for CGA monitors!
  2374.    -Split main source code into two modules for compiler memory problems.
  2375.  
  2376.    9117     04/27/91
  2377.    -----------------
  2378.    -Corrected a serious typographical error introduced in Version 9116. The 
  2379.    program would not execute with HGC or CGA monitors.
  2380.    -EGA and VGA monitors now display the SAA (South Atlantic Anomaly) in white 
  2381.    between South America and the tip of Africa. This is a rough approximation 
  2382.    of the area of the SAA.
  2383.    -Added capability to display the location and circle of visibility of a 
  2384.    second location. Use F2 as you would for changing local coordinates except 
  2385.    press TAB instead of ENTER for this feature. Enter a city name of one or 
  2386.    more spaces, then use TAB to disable this feature. Thanks to several users 
  2387.    for this suggestion.
  2388.  
  2389.    9116     04/18/91
  2390.    -----------------
  2391.    -Added code to detect an EGA equipped with a MONOCHROME monitor, QuickBASIC 
  2392.    screen mode 10. (Thanks to Brian Kornfeld for reporting the problem.)
  2393.  
  2394.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 44
  2395.  
  2396.  
  2397.    9114     04/03/91
  2398.    -----------------
  2399.    -Corrected a problem with Version 9112 (and probably 9049 as well) which 
  2400.    caused an incorrect date to be entered with Main Menu F4. No matter what 
  2401.    date was entered, the date appeared as the year 4713. The following will 
  2402.    work around the problem for Version 9112: Accept the "bad" date, then press 
  2403.    F5 to adjust the launch date to the desired date.
  2404.  
  2405.    9112     03/30/91
  2406.    -----------------
  2407.    -Added calculations to determine if the satellite is sunlit (2-line element 
  2408.    mode ONLY). Special thanks to Rob Matson for his assistance! The satellite 
  2409.    color changes depending upon the lighting (EGA and VGA):
  2410.         Light White    Fully lighted
  2411.         Yellow         Penumbra (including Refracted Sunlight)
  2412.         White          Umbra
  2413.  
  2414.    9049     12/04/90
  2415.    -----------------
  2416.    -Added spacecraft circle of visibility for STS missions, EGA/VGA ONLY!
  2417.    -Corrected the logic associated with printer logging so that TDRS Com: data 
  2418.    is properly updated when logging is ON. Thanks to Jay Hickman for reporting 
  2419.    the bug!
  2420.    -Corrected negative Mission Elapsed Time (MET) in both orbital models. Time 
  2421.    BEFORE launch time and date was incorrect.
  2422.    -Changed MET input routine (F8+F4) to allow negative MET dates and times. I 
  2423.    don't really know why anyone would want this, but ...
  2424.    -Program now saves presence/absence of additional grid in STSORBIT.INI.
  2425.    -Documentation updated to reflect program changes and additions. The 
  2426.    description of the ground track display has been rewritten for improved
  2427.    clarity.
  2428.  
  2429.    9048     11/25/90
  2430.    -----------------
  2431.    -Corrected a problem with the "simple" model that caused it never to "catch 
  2432.    up" at certain times which were a function of the current local time versus 
  2433.    UTC. (Yet another time/date problem! Things were simpler before I added all 
  2434.    the UTC code. I hope this is the last bug in that department...)
  2435.    -Added fiducial mark at the center of the circle of visibility.
  2436.    -Added 150 selected international cities to STSORBIT.CTY.
  2437.    -Removed time zone changes when changing local coordinates.
  2438.  
  2439.    9047     11/17/90
  2440.    -----------------
  2441.    -Modified the routine that reads 2-line elements to substitute 0.0000001 if 
  2442.    the supplied eccentricity is zero. (An eccentricity of zero resulted in 
  2443.    division by zero, error #11, and an abort to DOS.)
  2444.    -Blank lines in 2-line element files are now ignored. Lines which begin 
  2445.    with a dash ("-") are now treated as a comment and displayed. BULLETIN.TXT 
  2446.    files downloaded from Celestial BBS may now be read without editing.
  2447.    -"F" key now changes the fast time mode correctly during PAUSE.
  2448.    -Changed Main Manu F5 display to reflect simple versus 2-line mode.
  2449.    -Changed Main Menu F6 display to show current time/date mode, MET or 
  2450.    T+Epoch.
  2451.  
  2452.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 45
  2453.  
  2454.  
  2455.    9046C    11/15/90
  2456.    -----------------
  2457.    -Further changes and corrections to try and "bullet proof" the time and 
  2458.    date entry process. Main Menu commands F4 and F5 modified.
  2459.  
  2460.    9046B    11/15/90
  2461.    -----------------
  2462.    -Corrects a problem with UTC vs. local dates when entering simulated time 
  2463.    and date (F8+F3). Thanks to Matt Merrill for reporting the problem.
  2464.  
  2465.    9046A    11/14/90
  2466.    -----------------
  2467.    -Corrected minor bug that caused TDRS communications coverage not to 
  2468.    display under some circumstances.
  2469.  
  2470.    9046     11/13/90  (MAJOR UPGRADE)
  2471.    ----------------------------------
  2472.    -The current or simulated local time and date and UTC time and date are now 
  2473.    shown on all menus. GMT is assumed equal to UTC.
  2474.    -The "catch up" phase when plotting is started has been rewritten to all 
  2475.    but eliminate that delay. The past and predicted ground track is still 
  2476.    plotted but the satellite immediately begins from the approximate current 
  2477.    position. This change will be particularly noticeable on slower computers 
  2478.    and has been made in response to user comments. The bell no longer sounds 
  2479.    when the system begins tracking in real time.
  2480.    -Function key F8 has been added to the Main Menu to allow the user to set 
  2481.    internal time and date functions. The method used does NOT affect the 
  2482.    system clock. The program may be set to a simulated date or time using 
  2483.    local or UTC/GMT time, Mission Elapsed Time (provided a launch time and 
  2484.    date are present), or the program time and date may be returned to real 
  2485.    time as determined by the system clock. The system clock may also be set to 
  2486.    a new time and date.
  2487.    -Function key F5 has been modified to allow the user to input a Launch Time 
  2488.    and Launch Date when using 2-line elements. Note that this information is 
  2489.    NOT included in the 2-line elements and must be determined independently.
  2490.    -Function key F6 has been added to allow the user to select between "Time 
  2491.    since Epoch" (the time elapsed since the epoch date of the 2-line element 
  2492.    set, normally used for satellites other than the space shuttle) and 
  2493.    "Mission Elapsed Time" (time since launch). Press F6 to toggle between the 
  2494.    two methods. Use caution when changing from one satellite to another since 
  2495.    this information is not changed when different 2-line elements are read!
  2496.    -The "T" command has been added during the ground track display to switch 
  2497.    between Time Sinc Epoch and Mission Elapsed Time (See F6 addition above).
  2498.    -When changing local coordinates (F10+F2), the program now attempts to 
  2499.    calculate the correct time offset from UTC/GMT based upon the longitude of 
  2500.    the new location. The program time is automatically adjusted for the 
  2501.    change and is marked "simulated" if the time difference is non-zero.
  2502.    -Somehow a conversion factor (from kilometers to nautical miles) has been 
  2503.    incorrect for several versions! This has meant that the altitude above the
  2504.    Earth's surface has been incorrect (although the plotted position was 
  2505.    correct).
  2506.  
  2507.         NOTE: PRIOR .INI FILES MAY NO LONGER YIELD ACCURATE RESULTS!
  2508.  
  2509.         Since .INI files use spacecraft altitude in nautical miles as one of 
  2510.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 46
  2511.  
  2512.  
  2513.         the orbital parameters in the "simple orbital model", this means that 
  2514.         past .INI files may no longer yield accurate results with Version 
  2515.         9046 and higher. 2-line elements files will continue to operate 
  2516.         correctly but the spacecraft altitude will now be correct. Thanks to 
  2517.         Ron Parise of the STS-35 crew for finding and reporting the problem!
  2518.  
  2519.    -The program now displays the TDRS satellite being used for communications 
  2520.    relay for space shuttle missions (satellite name must begin with "STS") in 
  2521.    the upper right corner of the data block. The approximate transfer points 
  2522.    are: -138 degrees for TDRS West to TDRS East; 57 degrees for LOS TDRS East; 
  2523.    and, 90 degrees for AOS TDRS West. The algorithm used takes into account 
  2524.    the curvature of the Earth which changes those positions by up to about 3 
  2525.    degrees toward the poles. The TDRS communications information is shown only 
  2526.    in normal display, and not in x10 or x60.
  2527.    -Approximate TDRS coverage is now shown. Curved red lines appear at -138, 
  2528.    57, and 90 degrees. (This is a VERY rough approximation, accurate to only a 
  2529.    couple of degrees.)
  2530.    -TDRS positions updated per 2-line elements as of 5 OCT 1990. Added TDRS-1 
  2531.    to the right of TDRS-West, the on-orbit spare TDRS. The spare TDRS was used 
  2532.    during mission STS-41 and is still active.
  2533.    -When 2-line elements are displayed for approval (using F2 from Main Menu), 
  2534.    the Elements Epoch is shown as conventional date and time in addition to 
  2535.    the NASA/NORAD shorthand notation (i.e. 90262.9155368).
  2536.    -The routine to set the UTC Offset (F10+F9) has been corrected so that the 
  2537.    current values are displayed. Press ENTER to leave an item unchanged.
  2538.    -The "F" key now changes step time when in PAUSE as well as during normal 
  2539.    operation. Step time returns original value upon exit from pause.
  2540.    -Cosmetic corection: Screen now cleared with F10+F6 (change map center).
  2541.    -Corrected location message and color after PAUSE.
  2542.  
  2543.    9027      7/01/90
  2544.    -----------------
  2545.    -Rewrote main menu to use Function Keys and added new secondary menu for 
  2546.    program options. Special keys used during map display are unchanged.
  2547.    -Documentation extensively revised to reflect menu changes and additional 
  2548.    features.
  2549.    -Added Slow Mode for very slow computers or systems without a math 
  2550.    coprocessor. Position calculations performed every five seconds rather than 
  2551.    every second when in this mode.
  2552.    -Added circle of visibility to map showing the approximate area about the 
  2553.    observing location through which the current satellite may be seen.
  2554.    -Added Range, Altitude and Azimuth to current position calculations.
  2555.    -Added local observing coordinates and ability to read STSORBIT.CTY with 
  2556.    approx. 720 city locations. NOTE: The city file includes the local 
  2557.    elevation but all elevations are set to zero since I don't have that 
  2558.    information. Location data may also be input manually.
  2559.    -Added graphics clipping to restrict graphics to map area for orbits with 
  2560.    high inclinations. (Example: Alouette)
  2561.    -Adjusted top edge of map to top of screen.
  2562.    -Revised CGA HST icon for faster drawing and better proportions.
  2563.    -"/R" is now sufficient for RESUME command line option.
  2564.    -Added "/S" command line option to force space shuttle icon. Requires less 
  2565.    time to draw than HST icon for slower computers. 
  2566.    -Adjusted blink timing for more reliable blinking. If computational delays 
  2567.    are too great (especially 2-line orbits which require more than twice the 
  2568.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 47
  2569.  
  2570.  
  2571.    calculation time compared to simple orbits), blinking is defeated.
  2572.    -Two sample PIF files are included for use with Windows 3.0, one for 386 
  2573.    enhanced mode and one for normal mode. Files must be edited to set correct 
  2574.    drive/directory names.
  2575.  
  2576.    [Intermediate revision notes removed to save space. Available on request.]
  2577.  
  2578.    8916      4/24/89 
  2579.    -----------------
  2580.    -Initial BETA VERSION Release.
  2581.