home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 1 / HamRadio.cdr / satel / trackst2 / traksat.doc
Text File  |  1990-08-12  |  181KB  |  4,239 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.                         ╔═════════════════════════════════╗
  12.                         ║                                 ║
  13.                         ║  ▀▀█▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀       ║
  14.                         ║    █ █▀█ █▀█ █   █▀█ █▀█ ▀█▀▀▀  ║
  15.                         ║    █ █     █ █ █ █     █  █     ║
  16.                         ║    █ █   █▀█ █▀█ ▀▀█ █▀█  █     ║
  17.                         ║    █ █   █▄█ █ █ █▄█ █▄█  █     ║
  18.                         ║    █                            ║
  19.                         ║    █                            ║
  20.                         ║           Version 2.45          ║
  21.                         ╚═══╦═════════════════════════╦═══╝
  22.                             ║                         ║
  23.                             ║     Paul E. Traufler    ║
  24.                             ║     111 Emerald Dr.     ║
  25.                             ║     Harvest, Al 35749   ║
  26.                             ║     (205) 726-5511      ║
  27.                             ║                         ║
  28.                             ╚═════════════════════════╝
  29.  
  30.  
  31.                              Satellite Tracking Program
  32.  
  33.                                   12 August, 1990
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.                                       TRAKSAT
  49.                                   (C)opyright 1990
  50.                                  All Rights Reserved
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.       ╔══════════════════════════════════════════════════════════════════╗
  70.       ║                                                                  ║
  71.       ║             TRAKSAT is free for NON-COMMERCIAL use only.         ║
  72.       ║                                                                  ║
  73.       ╠══════════════════════════════════════════════════════════════════╣
  74.       ║                                                                  ║
  75.       ║  If you find TRAKSAT useful and would like to use it in a        ║
  76.       ║  commercial operation please call or write for more information. ║
  77.       ║                                                                  ║
  78.       ╚═══════════════════╗                         ╔════════════════════╝
  79.                           ║                         ║
  80.                           ║   Paul E. Traufler      ║
  81.                           ║   111 Emerald Dr.       ║
  82.                           ║   Harvest, Al.  35749   ║
  83.                           ║   205-726-5511 (work)   ║
  84.                           ║   205-830-8450 (home)   ║
  85.                           ║                         ║
  86.                           ╚═════════════════════════╝
  87.  
  88.  
  89.          ════════════════════════════════════════════════════════════════
  90.          ****************************************************************
  91.  
  92.          TRAKSAT and its companion files is being distributed as
  93.          shareware. You are encouraged to share this software with others
  94.          provided that it is distributed complete with documentation and
  95.          in unmodified form and that no fee or other consideration is
  96.          charged or accepted.
  97.  
  98.          ****************************************************************
  99.          ════════════════════════════════════════════════════════════════
  100.  
  101.  
  102.          TRAKSAT makes no warranty of any kind, either express or implied,
  103.          including but not limited to implied warranties of
  104.          merchantability and fitness for a particular purpose, with
  105.          respect to this software and accompanying documentation.
  106.  
  107.          Paul E. Traufler, author of TRAKSAT, SHALL NOT BE LIABLE FOR ANY
  108.          DAMAGES (INCLUDING DAMAGES FOR LOSS OF BUSINESS PROFITS, BUSINESS
  109.          INTERRUPTION, LOSS OF BUSINESS INFORMATION) ARISING OUT OF THE
  110.          USE OF OR INABILITY TO USE TRAKSAT.
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  2
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.                               TABLE OF CONTENTS
  131.          -----------------------------------------------------------
  132.  
  133.  
  134.          INTRODUCTION ...........................................  4
  135.          THEORY OF SATELLITE MOTION .............................  5
  136.          HARDWARE REQUIRED TO RUN THE PROGRAM ...................  6
  137.          RUNNING THE PROGRAM ....................................  7
  138.          ADVANCED FEATURES (MAIN MENU OPTION ZERO) ..............  8
  139.          READ SATELLITE DATA (MAIN MENU OPTION ONE) .............  9
  140.          TRACKING STATIONS (MAIN MENU OPTION TWO) ............... 11
  141.          REAL-TIME MODE (MAIN MENU OPTION THREE) ................ 13
  142.          DELTA-TIME MODE (MAIN MENU OPTION FOUR) ................ 14
  143.          GRAPHICS (MAIN MENU OPTION FIVE) ....................... 16
  144.          SUN TERMINATOR ......................................... 18
  145.          TABULAR OUTPUT (MAIN MENU OPTION SIX) .................. 25
  146.          VISIBILITY (MAIN MENU OPTION SEVEN) .................... 29
  147.          MULTI-TRACK MODE (MAIN MENU OPTION EIGHT) .............. 31
  148.          MULTI-TRACK TABULAR OUTPUT MODE ........................ 33
  149.          QUITTING THE PROGRAM (MAIN MENU OPTION NINE) ........... 35
  150.          USER DEFINED SATELLITE PLOTTING COLOR .................. 35
  151.          ADVANCED FEATURES OPTION DESCRIPTION ................... 36
  152.          REVERSE SOLUTION (ADVANCED FEATURES MENU OPTION ZERO) .. 37
  153.          USER DEFINED/ALL SATELLITES ............................ 40
  154.          ANALYTICAL SOLUTION (LOS/OPTICAL) ...................... 41
  155.          NORAD/NASA 2-LINE SATELLITE DATA ....................... 46
  156.          WHAT ARE THE MEAN CLASSICAL ELEMENTS ................... 48
  157.          MODELS FOR PROPAGATION OF NORAD ELEMENT SETS ........... 53
  158.          THE PROPAGATION MODELS ................................. 53
  159.          COMPATIBILITY WITH NORAD ELEMENT SETS .................. 54
  160.          PROGRAM LIMITATIONS AND ASSUMPTIONS .................... 55
  161.          USER DEFINED STAR DATA ................................. 56
  162.          ACCURACY OF TRAKSAT .................................... 58
  163.          A BRIEF EDITORIAL ...................................... 60
  164.          SPECIAL THANKS ......................................... 61
  165.          QUESTIONS AND COMMENTS ................................. 62
  166.          FUTURE UPGRADES ........................................ 64
  167.          OBTAINING NORAD SATELLITE DATA SETS .................... 65
  168.          FILES REQUIRED FOR TRAKSAT ............................. 66
  169.          BIBLIOGRAPHY ........................................... 67
  170.  
  171.  
  172.                         Trademarks used in this document
  173.          -----------------------------------------------------------------
  174.  
  175.          IBM,PS/2 PC DOS are registered trademarks of International Business
  176.          Machines Corporation.
  177.  
  178.          Microsoft MS, MS-DOS, QuickC, are registered trademarks of
  179.          Microsoft Corporation.
  180.  
  181.          Epson FX,LQ, is a registered trademarks of Epson American Inc..
  182.  
  183.          Hercules is a registered trademark of Hercules Computer Technology.
  184.  
  185.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  3
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190.                  INTRODUCTION
  191.  
  192.  
  193.           Ever since college I have been interested in satellites and
  194.          tracking methods. I have often looked up into the night sky and
  195.          thought, "I know satellites are up there but can I predict when
  196.          and where to look to see one".
  197.  
  198.          I have several small programs to calculate different satellite
  199.          related quantities but there was not one program available to do
  200.          all the things I felt a satellite tracking program should do.
  201.  
  202.          After several years of working in the aerospace field, I decided
  203.          that I could take on such a programing task.
  204.  
  205.          I started it all with a program called STS, it was geared towards
  206.          tracking the space shuttle, but used the same basic orbital
  207.          calculations.
  208.  
  209.          STS, version .95, is available on several BBS around the country,
  210.          see the references at the end of this document.
  211.  
  212.          For a first attempt at such a satellite tracking program I was
  213.          some-what pleased with the results. But I felt there is room for
  214.          improvement and that is where TRAKSAT steps in.
  215.  
  216.          TRAKSAT is a general purpose satellite tracking program, by that
  217.          I mean any satellite that has a NORAD, NASA 2-Line element set
  218.          can be used. There are some limitations in the program along with
  219.          some assumptions, the reader is directed to the section on limits
  220.          and assumptions for further study.
  221.  
  222.          The solution to the satellite motion which is used by TRAKSAT is
  223.          completely analytic and therefore requires no numerical
  224.          integration. This makes the program fast, even faster when a
  225.          coprocessor is used, since the solutions can be evaluated at
  226.          arbitrarily large, or small, time intervals.
  227.  
  228.          The purpose of this program is to provide the user with a means
  229.          of propagating NORAD element sets in time to obtain tracking
  230.          information of the space object.
  231.  
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  
  236.  
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  4
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.                  THEORY OF SATELLITE MOTION
  254.  
  255.  
  256.  
  257.                  A complete development of the theory required to predict
  258.          the position of an artificial satellite about the earth is not
  259.          presented here because this is not proper place for it. Such a
  260.          development would require a volume in itself and would be more
  261.          of a distraction than an aid to the potential user. Only enough
  262.          of the concepts required for a general understanding plus the
  263.          final results are given. References to detailed works from which
  264.          these results are derived are provided for the more than
  265.          casually interested reader.
  266.  
  267.          At the end of the TRAKSAT operating instructions is a brief
  268.          overview of the fundamentals used in this program and is included
  269.          to help the reader understand the motion of an artificial
  270.          satellite about the earth.
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
  304.  
  305.  
  306.  
  307.  
  308.  
  309.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  5
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.                  HARDWARE REQUIRED TO RUN THE PROGRAM
  315.  
  316.  
  317.          In order to run the program the user will need the following
  318.          hardware;
  319.                        IBM or compatible PC,XT,AT,PS/2,386, 640K Ram
  320.                        (510K FREE RAM IS REQUIRED), Floppy or Hard Disk,
  321.                        Text mode display (25x80), Hercules, CGA, EGA,
  322.                        or VGA graphics (used for plotting only),
  323.                        Math coprocessor is NOT required for TRAKSAT,
  324.                        (IF A COPROCESSOR IS PRESENT IT WILL BE USED *),
  325.                        Epson FX-80 printer or compatible (for graphic print
  326.                        out only), PC DOS or MS DOS version 2.1 or above.
  327.  
  328.          * It should be noted that a coprocessor will be 3 to 4 times
  329.          faster than the emulator version. If the user plans on using the
  330.          real-time tracking mode, a coprocessor will "smooth out" the time
  331.          steps to such a small delta as to appear instantaneously. At any
  332.          rate the real-time mode runs as fast as the host computer can
  333.          calculate the data and update the screen.
  334.  
  335.  
  336.                                  ******************
  337.                                  * IMPORTANT NOTE *
  338.                                  ******************
  339.  
  340.          The user will not be able to run TRAKSAT on a 360K floppy drive,
  341.          The size of the executable and the earth map data plus a
  342.          satellite data file will simply not fit on the 360K floppy disk.
  343.  
  344.          The best solution to the problem would be run TRAKSAT from a hard
  345.          disk! The prices of hard disks have come down to a point where
  346.          practically all computers have them. If the user needs a "good
  347.          reason" to buy a hard disk, perhaps TRAKSAT can convince them to
  348.          do so.
  349.  
  350.                                  ******************
  351.                                  * IMPORTANT NOTE *
  352.                                  ******************
  353.  
  354.          To print out the document, TRAKSAT.DOC use the DOS copy command.
  355.          The syntax to use would be "COPY TRAKSAT.DOC PRN", without the
  356.          quotation marks.
  357.  
  358.  
  359.  
  360.  
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.  
  366.  
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  6
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.                   RUNNING THE PROGRAM
  377.  
  378.  
  379.          To start TRAKSAT you type "TRAKSAT", without the quotation marks,
  380.          at the DOS prompt. After a few moments the default tracking
  381.          station name will be displayed at the bottom of the screen. After
  382.          the opening screen has been displayed the TRAKSAT main menu will
  383.          appear. The main menu is the core of the program, i.e. from this
  384.          menu the user can setup satellite data, tracking station data,
  385.          and output selections.
  386.  
  387.          Here is an main menu example;
  388.  
  389.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════════╗
  390.          ║    Date: 3/26/1990                          Time: 18:30:00    ║
  391.          ╠═══════════════════════════════════════════════════════════════╣
  392.          ║                  ╔═════════════════════════╗                  ║
  393.          ║                  ║         TRAKSAT         ║                  ║
  394.          ║                  ╠═════════════════════════╣                  ║
  395.          ║                  ║        MAIN MENU        ║                  ║
  396.          ║                  ╠═════════════════════════╣                  ║
  397.          ║                  ║  (0) Advanced Features  ║                  ║
  398.          ║                  ║  (1) Read Elements      ║                  ║
  399.          ║                  ║  (2) Tracking Stations  ║                  ║
  400.          ║                  ║ (3) Real Time Tracking ║                  ║
  401.          ║                  ║  (4) Delta Time Mode    ║                  ║
  402.          ║                  ║  (5) Graphics           ║                  ║
  403.          ║                  ║  (6) Output Data        ║                  ║
  404.          ║                  ║  (7) LOS Visibility     ║                  ║
  405.          ║                  ║  (8) Multi-Track        ║                  ║
  406.          ║                  ║  (9) QUIT               ║                  ║
  407.          ║                  ║   Enter Option (0 - 9)  ║                  ║
  408.          ║                  ╚═════════════════════════╝                  ║
  409.          ║                                                               ║
  410.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
  411.  
  412.          the date and time will be the current system values. The date
  413.          format used is mm/dd/yyyy, while the time format is hh:mm:ss,
  414.          based on a 24 hour clock, i.e. 14:00:00 is the same as 2 PM. From
  415.          this menu the input data and output data can be directed.  If the
  416.          user enters other than the listed options numbers an error
  417.          message will appear at the bottom left of the screen. If the file
  418.          TRAKSAT.DEF is present the default tracking station from that
  419.          file will be displayed to remind the user of the default tracking
  420.          station. To change the default tracking station data see section;
  421.          TRACKING STATIONS, main menu option one.
  422.  
  423.                                  ******************
  424.                                  * IMPORTANT NOTE *
  425.                                  ******************
  426.  
  427.          All error messages are displayed for 3 SECONDS, then depending on
  428.          what the error was, program control will return to the user to
  429.          correct the problem. It is recommended that the user NOT press
  430.          any keys while the error message is being displayed, any key
  431.          presses may cause other error messages to appear.
  432.  
  433.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  7
  434.  
  435.  
  436.  
  437.                  ADVANCED FEATURES (MAIN MENU OPTION ZERO)
  438.  
  439.          The advanced features option will control access to the "Advanced
  440.          Features" menu. The term advanced features should NOT frighten
  441.          the potential user off, as the options in this section are NOT
  442.          hard to use just that some people will never need to use them.
  443.          For a full description of these menu options see the section;
  444.          ADVANCED FEATURES MENU.
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  8
  496.  
  497.  
  498.  
  499.                  READ SATELLITE DATA (MAIN MENU OPTION ONE)
  500.  
  501.          The main menu option 1 will call the read satellite data menu.
  502.          This program uses the NASA, or NORAD 2-line satellite element
  503.          data file format to read data into the program, (in this text the
  504.          use of NORAD refers to NASA 2-Line or NORAD satellite element
  505.          data sets). For a full explanation of the NASA 2-line satellite
  506.          element data sets see section; NASA 2-Line Satellite Data.
  507.  
  508.          The read satellite data screen will appear;
  509.  
  510.    ╔═════════════════════════════════════════════════════════════════════╗
  511.    ║      ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗      ║
  512.    ║      ║                                                       ║      ║
  513.    ║      ║           READ NASA 2-LINE SATELLITE FILE             ║      ║
  514.    ║      ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣      ║
  515.    ║      ║                                                       ║      ║
  516.    ║      ║        Enter Satellite Filename: [NASA668.TXT ]       ║      ║
  517.    ║      ║        Enter Search String:      [            ]       ║      ║
  518.    ║      ╟───────────────────────────────────────────────────────╢      ║
  519.    ║      ║                                                       ║      ║
  520.    ║      ╟───────────────────────────────────────────────────────╢      ║
  521.    ║      ║                                                       ║      ║
  522.    ║      ║                                                       ║      ║
  523.    ║      ║                                                       ║      ║
  524.    ║      ║                                                       ║      ║
  525.    ║      ║                                                       ║      ║
  526.    ║      ║                                                       ║      ║
  527.    ║      ║                                                       ║      ║
  528.    ║      ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝      ║
  529.    ║                                                   Press Esc to Exit ║
  530.    ╚═════════════════════════════════════════════════════════════════════╝
  531.  
  532.          the cursor will be placed at the satellite filename position. The
  533.          program will display the current satellite filename, if this
  534.          choice is acceptable for the user just press RETURN. If a
  535.          different satellite data file is desired the user will type in
  536.          the satellite data filename. To exit this option press Escape.
  537.  
  538.          The next line requires the name of the satellite to track, a
  539.          maximum length of 12 characters is allowed. The program will
  540.          check if the file is present and display an error message if the
  541.          data file is NOT found.
  542.  
  543.          To help the new user a NORAD satellite date file is included with
  544.          TRAKSAT, see section; Satellite Data Sets.
  545.  
  546.          The search method used by the program will locate the first
  547.          occurrence of what was typed in for a search string when compared
  548.          to the satellite names, i.e. typing in "mi" could locate the
  549.          satellite named "Mir". The search is NOT upper/lower case
  550.          sensitive. If a match is found the full name is displayed and the
  551.          user is asked to accept this data or read for the next occurrence.
  552.  
  553.          If the user does not know ANY satellite names they can enter a
  554.          carriage return, (Return or Enter), and ALL of the satellite names
  555.          will be displayed one at a time.
  556.  
  557.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page  9
  558.  
  559.  
  560.  
  561.                                  ******************
  562.                                  * IMPORTANT NOTE *
  563.                                  ******************
  564.  
  565.           TRAKSAT is limited to the first 2000 satellites in any data file.
  566.          If the user has more than 2000 satellites in a data file they will
  567.          need to remove, using a text editor, satellite data sets as to
  568.          include the desired data set in the 2000 limit. This may not prove
  569.          to be a limitation for most users as most satellite data sets have
  570.          less than 150 data points.
  571.  
  572.          If no match is found a error message is displayed and the user
  573.          will try another match.
  574.  
  575.          If the file is found and the satellite name has been located the
  576.          screen will appear like;
  577.  
  578.  
  579.    ╔═════════════════════════════════════════════════════════════════════╗
  580.    ║      ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗      ║
  581.    ║      ║                                                       ║      ║
  582.    ║      ║           READ NASA 2-LINE SATELLITE FILE             ║      ║
  583.    ║      ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣      ║
  584.    ║      ║                                                       ║      ║
  585.    ║      ║        Enter Satellite Filename: [NASA668.TXT ]       ║      ║
  586.    ║      ║        Enter Search String:      [Mir         ]       ║      ║
  587.    ║      ╟───────────────────────────────────────────────────────╢      ║
  588.    ║      ║        Found    MIR                                   ║      ║
  589.    ║      ╟───────────────────────────────────────────────────────╢      ║
  590.    ║      ║                                                       ║      ║
  591.    ║      ║                                                       ║      ║
  592.    ║      ║               Satellite Name [MIR         ]           ║      ║
  593.    ║      ║                                                       ║      ║
  594.    ║      ║        Keep Reading Satellite File (y/n) [N]          ║      ║
  595.    ║      ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝      ║
  596.    ║                                                   Press Esc to Exit ║
  597.    ╚═════════════════════════════════════════════════════════════════════╝
  598.  
  599.          the next step would be for the user to press return to stop reading
  600.          the satellite data file and return to the main menu.
  601.  
  602.          The routine that reads the NASA 2-line satellite data does a check-
  603.          sum on the data to insure that the data is correct. If the check-
  604.          sum fails the user is notified with only a warning message, the
  605.          data may NOT be correct. THE USER CAN STILL USE THIS DATA BUT THE
  606.          RESULTS IT PRODUCES MAY NOT BE ACCURATE. For a full explanation
  607.          of NASA 2-line satellite element sets see section; NASA 2-Line
  608.          Satellite Elements.
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 10
  620.  
  621.  
  622.  
  623.                  TRACKING STATIONS (MAIN MENU OPTION TWO)
  624.  
  625.          The next option, number 2, will only need to be run once, unless
  626.          a different tracking station is used, by the user. The program
  627.          defaults to using Huntsville, Al. as the tracking station, if the
  628.          user does not want to use the default option they can select a
  629.          city from the city data file. The cite data file has over 720 of
  630.          the larger U.S. cities latitude and longitudes in it.
  631.  
  632.          The tracking station search works very much like the satellite
  633.          name search. The user is asked for a search string and the first
  634.          occurrence is displayed, then the next one and so on, until no
  635.          more matches are found.
  636.  
  637.          If the user accepts a match some additional data is asked for by
  638.          the program. The altitude above mean sea level in meters, hours
  639.          from Greenwich, daylight savings flag (1 = daylight savings, 0 =
  640.          standard time) , and time zone name, are required for the
  641.          tracking station. (Some examples of the hours from Greenwich; EDT
  642.          = -4, CDT = -5, CST = -6). If the altitude of the tracking
  643.          station are not known the user can enter zero with out to much
  644.          loss in accuracy.
  645.  
  646.          If the user can not find a match to the city data then they will
  647.          need to use a text editor to add the city data in the file
  648.          TRAKSAT.CTY or use the closest city in the file.
  649.  
  650.          Below is an example for Huntsville, Al..
  651.  
  652.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════════╗
  653.          ║   ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗   ║
  654.          ║   ║            READ TRACKING SITE DATA FILE               ║   ║
  655.          ║   ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣   ║
  656.          ║   ║                                                       ║   ║
  657.          ║   ║    Enter Search String:    [Hun                 ]     ║   ║
  658.          ║   ║                                                       ║   ║
  659.          ║   ╟───────────────────────────────────────────────────────╢   ║
  660.          ║   ║        Found:   Hun                                   ║   ║
  661.          ║   ╟───────────────────────────────────────────────────────╢   ║
  662.          ║   ║                                                       ║   ║
  663.          ║   ║                                                       ║   ║
  664.          ║   ║        Tracking Station Name [HUNTSVILLE, AL       ]  ║   ║
  665.          ║   ║        Keep Reading Tracking Data File (y/n) [n]      ║   ║
  666.          ║   ║                     HUNTSVILLE, AL                    ║   ║
  667.          ║   ║      Enter Altitude Above Sea Level (M) [228.6  ]     ║   ║
  668.          ║   ║      Enter Hours From UT, i.e. CST = -6 [-5]          ║   ║
  669.          ║   ║      Enter Daylight Savings, i.e. 1 = Daylight [1]    ║   ║
  670.          ║   ║      Enter 3 Character Timezone Name, i.e. CST [CDT]  ║   ║
  671.          ║   ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝   ║
  672.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
  673.  
  674.          the program pauses for a few seconds to allow the user to review
  675.          the data for any errors.
  676.  
  677.  
  678.  
  679.  
  680.  
  681.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 11
  682.  
  683.  
  684.                                  ******************
  685.                                  * IMPORTANT NOTE *
  686.                                  ******************
  687.  
  688.          The daylight/standard time flag, (and time zone name), are NOT
  689.          used in ANY CALAULATIONS for TRAKSAT. IT IS ONLY TO REMIND THE
  690.          USER OF ANY TIME CHANGES. All of the calculations are done in UTC
  691.          times.
  692.  
  693.                                  ******************
  694.                                  * IMPORTANT NOTE *
  695.                                  ******************
  696.  
  697.          If the tracking station changes from the default values the file
  698.          TRAKSAT.DEF will hold the last saved tracking station data. While
  699.          running the program if a new tracking station is selected the
  700.          user will be asked if the old tracking station data should be
  701.          overwritten or not.
  702.  
  703.          If the user saves the current data then the next time TRAKSAT is
  704.          run that new data will be the default else the old TRAKSAT.DEF
  705.          will be used.
  706.  
  707.          A text editor can be used to change the TRAKSAT.DEF data also,
  708.          the user will need to use some caution with this method. The TWO
  709.          EXCEPTIONS are the multi-track options, see the section on its
  710.          recommended use (MAIN MENU OPTION EIGHT) and the user defined
  711.          area, see section; Analytical Solution.
  712.  
  713.          After the tracking station has been chosen the main menu will
  714.          appear waiting for the next user choice.
  715.  
  716.  
  717.  
  718.  
  719.  
  720.  
  721.  
  722.  
  723.  
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.  
  731.  
  732.  
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.  
  739.  
  740.  
  741.  
  742.  
  743.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 12
  744.  
  745.  
  746.  
  747.  
  748.                  REAL-TIME MODE (MAIN MENU OPTION THREE)
  749.  
  750.          If the user would like to track in real-time, press 3, the program
  751.          defaults to this mode at start-up. The screen will display the
  752.          current time mode (i.e., real or delta modes) by changing the
  753.          main menu background colors on the time modes and placing an arrow
  754.          on the current option.
  755.  
  756.          The real-time mode will update the screen as fast as the hardware
  757.          will allow. For an XT class machine with no coprocessor, the
  758.          update time may be 1 to 2 seconds. An AT class computer with a
  759.          coprocessor can whip along at about 0.4 seconds per update. The
  760.          powerful and fast 386 coprocessor equipped machine can sing along
  761.          at 0.1 seconds per update. The average user will not require this
  762.          great of detail but it is included for the advanced user.
  763.  
  764.                                  ******************
  765.                                  * IMPORTANT NOTE *
  766.                                  ******************
  767.  
  768.          The time is read from the system clock, and as such is only as
  769.          accurate as the setting of this clock. The software date and time
  770.          can be set before running TRAKSAT to insure the correct time.
  771.  
  772.          Refer to your DOS manuals to use the time and date functions.
  773.  
  774.          A brief note about tracking satellites.
  775.  
  776.          The accuracy of the data is the most important part of the
  777.          prediction process. NORAD does track some 8000+ objects in orbit
  778.          around the earth, and maintains a data base of the objects. The
  779.          earth modeling and perturbations are the most important factors
  780.          in satellite tracking. This program uses the NORAD element sets
  781.          mainly because they are available and have reasonably good
  782.          accuracy.
  783.  
  784.          If the user would like to "see" a satellite in the night sky the
  785.          precision of 1 or 2 seconds is not important, several minutes may
  786.          not even be that important. This is not to say that the average
  787.          person can not locate the satellite, it is going to pass over
  788.          some site sooner or later, its the time of the passing that is of
  789.          importance.
  790.  
  791.          It could be said that if you tell me where to look for the
  792.          satellite and tell me about when I should be looking for it the
  793.          chances are it will be spotted. The sky is a big place and it
  794.          would be almost impossible to locate a satellite without any help
  795.          from programs such as TRAKSAT.
  796.  
  797.  
  798.  
  799.  
  800.  
  801.  
  802.  
  803.  
  804.  
  805.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 13
  806.  
  807.  
  808.  
  809.  
  810.                  DELTA-TIME MODE (MAIN MENU OPTION FOUR)
  811.  
  812.  
  813.          If the user would like to track a satellite from say todays date
  814.          to some future date, the delta time mode is the choice to use.
  815.          The basic idea is track from some starting date to some stopping
  816.          date. At any rate the user will see the screen below with the
  817.          delta time mode screen;
  818.  
  819.  
  820.             ╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
  821.             ║                                                          ║
  822.             ║                                                          ║
  823.             ║     ╔═══════════════════════════════════════════════╗    ║
  824.             ║     ║                DELTA TIME MODE                ║    ║
  825.             ║     ╟───────────────────────────────────────────────╢    ║
  826.             ║     ║          STARTING DATE AND TIME (UT)          ║    ║
  827.             ║     ║                                               ║    ║
  828.             ║     ║     YEAR   [1990]                             ║    ║
  829.             ║     ║     MONTH  [  ]                               ║    ║
  830.             ║     ║     DAY    [  ]                               ║    ║
  831.             ║     ║     HOUR   [  ]                               ║    ║
  832.             ║     ║     MINUTE [  ]                               ║    ║
  833.             ║     ║     SECOND [  ]                               ║    ║
  834.             ║     ║     TIME STEP (MIN) [         ]               ║    ║
  835.             ║     ║                                               ║    ║
  836.             ║     ║              Press Esc to QUIT                ║    ║
  837.             ║     ╚═══════════════════════════════════════════════╝    ║
  838.             ║                                                          ║
  839.             ║                                                          ║
  840.             ╚══════════════════════════════════════════════════════════╝
  841.  
  842.          the user will need to "fill in the blanks". The program will
  843.          display "defaults" which the user will press return to accept. If
  844.          the default is not correct the user will be required to enter in
  845.          a new default. At the start of this section the default date and
  846.          time are the current local date and zero hours UTC, however, if
  847.          the user changes the data the next time this section is called
  848.          the "new" default data will be used. At any time during the
  849.          delta mode data entry the user presses the Esc key the program
  850.          will stop the data entry and the Main Menu will appear.
  851.  
  852.          It is noted that the maximum length, that is from the starting
  853.          date to some future time, of the simulation is 99 days 99 hours
  854.          59 minutes 59 seconds.
  855.  
  856.          An example is included for the user to "get the idea" on entering
  857.          the starting date information. This example starts on 26
  858.          december, 1989 at 0 hours UTC, and uses a 1 minute time step. The
  859.          user can enter smaller or larger time steps depending on the
  860.          requirements of the user.
  861.  
  862.  
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 14
  868.  
  869.  
  870.  
  871.             ╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
  872.             ║                                                          ║
  873.             ║     ╔═══════════════════════════════════════════════╗    ║
  874.             ║     ║                DELTA TIME MODE                ║    ║
  875.             ║     ╟───────────────────────────────────────────────╢    ║
  876.             ║     ║          STARTING DATE AND TIME (UT)          ║    ║
  877.             ║     ║                                               ║    ║
  878.             ║     ║     YEAR   [1989]                             ║    ║
  879.             ║     ║     MONTH  [12]                               ║    ║
  880.             ║     ║     DAY    [26]                               ║    ║
  881.             ║     ║     HOUR   [00]                               ║    ║
  882.             ║     ║     MINUTE [00]                               ║    ║
  883.             ║     ║     SECOND [00]                               ║    ║
  884.             ║     ║     TIME STEP (MIN) [1.0  ]                   ║    ║
  885.             ║     ║                                               ║    ║
  886.             ║     ║                                               ║    ║
  887.             ║     ╚═══════════════════════════════════════════════╝    ║
  888.             ║                                                          ║
  889.             ╚══════════════════════════════════════════════════════════╝
  890.  
  891.          An approach most people use is to pick a 2-3 minute time step and
  892.          check the output for any passes near the tracking station for
  893.          that day. Then return back to the delta time mode and use a
  894.          smaller time step to obtain a better estimate of the satellite
  895.          visibility. Another method is to use the analytical solution
  896.          option, see the section on Advanced Features for more
  897.          information.
  898.  
  899.          The next step for the user is the length of time for the
  900.          propagation. The format is days, hours, minutes, and seconds.
  901.          Below is an example for 0 days, 12 hours, 30 minutes, 0 seconds;
  902.  
  903.             ╔══════════════════════════════════════════════════════════╗
  904.             ║                                                          ║
  905.             ║     ╔═══════════════════════════════════════════════╗    ║
  906.             ║     ║                DELTA TIME MODE                ║    ║
  907.             ║     ╟───────────────────────────────────────────────╢    ║
  908.             ║     ║            LENGTH OF PROPAGATION              ║    ║
  909.             ║     ║                                               ║    ║
  910.             ║     ║     DAY    [00]                               ║    ║
  911.             ║     ║     HOUR   [12]                               ║    ║
  912.             ║     ║     MINUTE [30]                               ║    ║
  913.             ║     ║     SECOND [00]                               ║    ║
  914.             ║     ║                                               ║    ║
  915.             ║     ║                                               ║    ║
  916.             ║     ║                                               ║    ║
  917.             ║     ║                                               ║    ║
  918.             ║     ║                                               ║    ║
  919.             ║     ╚═══════════════════════════════════════════════╝    ║
  920.             ║                                                          ║
  921.             ╚══════════════════════════════════════════════════════════╝
  922.  
  923.          after the length of propagation is entered the program will
  924.          return to the main menu.
  925.  
  926.  
  927.  
  928.  
  929.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 15
  930.  
  931.  
  932.  
  933.                  GRAPHICS (MAIN MENU OPTION FIVE)
  934.  
  935.  
  936.          Option number five, from the main menu, controls the graphics
  937.          output. If the user selects the graphics output a new menu will
  938.          be displayed with several options for the user to choose from.
  939.          A graphics menu screen will appear such as;
  940.  
  941.                 ╔══════════════════════════════════════════════════╗
  942.                 ║                                                  ║
  943.                 ║          ╔═════════════════════════════╗         ║
  944.                 ║          ║           TRAKSAT           ║         ║
  945.                 ║          ╠═════════════════════════════╣         ║
  946.                 ║          ║        GRAPHICS MENU        ║         ║
  947.                 ║          ╠═════════════════════════════╣         ║
  948.                 ║          ║                             ║         ║
  949.                 ║          ║   (1) Ground Tracks         ║         ║
  950.                 ║          ║   (2) Star Background       ║         ║
  951.                 ║          ║   (3) 3D Projections        ║         ║
  952.                 ║          ║   (4) Return To Main Menu   ║         ║
  953.                 ║          ║     Enter Option (1 - 4)    ║         ║
  954.                 ║          ╚═════════════════════════════╝         ║
  955.                 ║                                                  ║
  956.                 ╚══════════════════════════════════════════════════╝
  957.  
  958.          The options available from this menu control the graphics output.
  959.          The user has the choice of satellite ground tracks or star
  960.          background plots. If the user selects option 1 from the graphics
  961.          menu a satellite ground track will be produced, while a option 2
  962.          will display a star background. The star background option will
  963.          display visible stars from a database of 58 navigational stars,
  964.          the Sun, the planets, and the moon.
  965.  
  966.          The term "star background" will be used in this document to mean
  967.          the 58 navigational stars, the Sun, the planets (not including
  968.          the earth), and the moon.
  969.  
  970.                                  ******************
  971.                                  * IMPORTANT NOTE *
  972.                                  ******************
  973.  
  974.          The star data is internal to TRAKSAT, i.e., there are no
  975.          provisions for the user to MODIFY THE INTERNAL STAR DATA at this
  976.          time. Star positions are for Epoch J2000.0, from USNO Floppy
  977.          Almanac 1988, Version 2.11.88, file STAR1.CAT. HOWEVER THE USER
  978.          CAN SUPPLY ADDITIONAL STAR DATA TO THE PROGRAM, see the section
  979.          on USER DEFINED STAR DATA.
  980.  
  981.          The star background is a view looking from the tracking site
  982.          towards the stars. This plot will be useful for producing a "star
  983.          map" to take outside with you to compare the night sky with the
  984.          satellite path.
  985.  
  986.          The option to print out this "star map" is included in TRAKSAT,
  987.          as of version 1.80 and up. The user will require a Epson FX-80
  988.          or compatible printer to use this feature. Again this will prove
  989.          valuable to the user in determining where and when to look to
  990.          "see" the satellite, this option will work for LOS or Optical
  991.  
  992.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 16
  993.  
  994.          visibility modes. To print out a screen copy the user will only
  995.          have to press a "P" or "p". After the output is printed the
  996.          program will continue with the plot. The user can interrupt the
  997.          printer process by pressing any key, the printer output will stop
  998.          and the program will continue.
  999.  
  1000.                                  ******************
  1001.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1002.                                  ******************
  1003.  
  1004.          The printer MUST be connected to parallel printer port number 1,
  1005.          LPT1. To stop the printer output the user can press any key. A
  1006.          Epson FX-80 or graphics compatible printer must be used for any
  1007.          output. The print out routines have been tested on several
  1008.          different Epson compatible printers without any problems. Some
  1009.          laser printers can emulate the Epson printers and will produce
  1010.          good results also.
  1011.  
  1012.          THE DEFAULT NUMBER OF PRINTER PINS (9 OR 24) IS READ FROM THE
  1013.          FILE TRAKSAT.DEF. The user can change the "Printer Pins = 9" to
  1014.          "Printer Pins = 24" as required for the printer being used.
  1015.  
  1016.                                  ******************
  1017.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1018.                                  ******************
  1019.  
  1020.          If the user selects any graphic output the program will test for
  1021.          a graphics adapter and based on the type of graphics hardware
  1022.          will select the "highest" graphics mode supported. An example
  1023.          would be;
  1024.  
  1025.                               VGA mode 640x480 pixels,
  1026.                               EGA mode 640x350 pixels,
  1027.                               CGA mode 640x200 pixels,
  1028.                               HGC mode 720x348 pixels (Monochrome).
  1029.  
  1030.  
  1031.                                  ******************
  1032.                                  *  SPECIAL NOTE  *
  1033.                                  ******************
  1034.  
  1035.          The Hercules graphics mode requires running the driver
  1036.          MSHERC.COM, this is the driver supplied with several Microsoft
  1037.          programing languages, before using the TRAKSAT program. Type
  1038.          "MSHERC" and then "TRAKSAT" to start the program. (A TRUE
  1039.          Hercules card works with TRAKSAT, some clone cards may NOT.)
  1040.  
  1041.          I can not test this mode as I do not have any 100% Hercules
  1042.          graphic cards. Dave Ransom (author of ASTRO CLOCK and good
  1043.          friend) has tested TRAKSAT on a TRUE Hercules card and had NO
  1044.          MAJOR PROBLEMS. A few problems with the screen cursor but NOT
  1045.          serious. (TRAKSAT version 2.20 has corrected the cursor
  1046.          problems.) Many thanks to Dave for his testing!
  1047.  
  1048.          Do not use a Microsoft mouse AND the Hercules graphics cards
  1049.          together, according to Microsoft, as this may cause some
  1050.          "problems". Any mouse drivers that are installed should be
  1051.          removed before running TRAKSAT with a Hercules card also.
  1052.  
  1053.          If the hardware does NOT support graphics an error message will
  1054.  
  1055.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 17
  1056.  
  1057.          be displayed and the program will return to the main menu. All of
  1058.          the text modes will still be available to the user however.
  1059.                                  ******************
  1060.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1061.                                  ******************
  1062.  
  1063.          ****************************************************************
  1064.          If the user has a computer that is not 100% compatible or the
  1065.          graphic card is not 100% VGA compatible the program can be forced
  1066.          to use the EGA mode. To use this method invoke the program with
  1067.          "TRAKSAT\EGA", without the quotes. This will set the display to
  1068.          EGA modes only and MAY eliminate any graphic problems
  1069.          encountered. NO OTHER GRAPHIC MODES CAN BE SET THIS WAY.
  1070.          ****************************************************************
  1071.  
  1072.          (GRAPHICS MENU OPTION 1)
  1073.  
  1074.          If the ground track option is entered (1) the program proceeds to
  1075.          draw a Mercator projection map of the world. The upper left
  1076.          corner is at latitude 90 degrees and longitude -180 degrees,
  1077.          while the lower right corner is latitude -90 degrees and
  1078.          longitude 180 degrees. The grid spacing is 30 degrees for both
  1079.          the latitude and the longitude. A "+" will be plotted for the
  1080.          tracking station coordinates, the coordinates from TRAKSAT.DEF or
  1081.          the currently loaded data.
  1082.  
  1083.          The plotting process may take a minute or two on a slow XT type
  1084.          computer, something under 2 seconds on the particular computer I
  1085.          use.
  1086.  
  1087.          The user will be asked about displaying the sun terminator. The
  1088.          sun terminator is not dependent on the satellite but rather the
  1089.          tracking station. The terminator is plotted based on a zero sun
  1090.          elevation angle. (That is to say the terminator is the line where
  1091.          the sun is "just" below the local horizon.) The terminator is
  1092.          accurate to about 10-15 minutes of actual. The effects of the
  1093.          local horizon and atmospheric refraction can "shift" the
  1094.          terminator a few minutes anyway so great accuracy may not be
  1095.          achieved. The sun is plotted as an "+" in the center of the
  1096.          terminator. This will tell the user on what side of the
  1097.          terminator the tracking station is on. (Daylight or darkness.)
  1098.  
  1099.          The sun terminator will be "refreshed" every 4 minutes in either
  1100.          the real or delta time modes. The refresh may take several
  1101.          seconds on the slower machines. (About 20 seconds.)
  1102.  
  1103.                                  ******************
  1104.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1105.                                  ******************
  1106.  
  1107.          THE SUN TERMINATOR PLOTTING PROCESS MAY TAKE A MINUTE OR SO ON A
  1108.          SLOW XT TYPE COMPUTER, something under 1 second on the particular
  1109.          computer I use.
  1110.  
  1111.          The ground track plot is the only option that will display the
  1112.          sun terminator.
  1113.  
  1114.          The file EARTH.DAT contains the world map data, some 8200 points
  1115.          in all. This file is compressed to save space and reduce the
  1116.          reading time. (TRAKSAT version 2.10 and up has improved the
  1117.  
  1118.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 18
  1119.  
  1120.          compression ratio (45%), older versions of the program can NOT be
  1121.          used with this new data file, nor can TRAKSAT use the older data
  1122.          file.)
  1123.  
  1124.          If the EARTH.DAT file is not found an error message will be
  1125.          displayed and the program will return to the main menu again.
  1126.  
  1127.          After the world map is displayed the simulation begins. The
  1128.          starting position for the satellite is marked as a yellow filled
  1129.          (if that is the user defined color) circle, this was added to
  1130.          help locate the starting position. The screen will plot the
  1131.          orbital ground trace of the chosen satellite along with other
  1132.          valuable data. The top line will have the UTC date and time,
  1133.          while the second line will have the local date and time
  1134.          displayed. The lower lines will have the tracking data displayed.
  1135.  
  1136.          An example of the output screen would be;
  1137.  
  1138.       -----------------------▌   TRAKSAT Version 1.80  ▐--------------------
  1139.      |                                                                      |
  1140.      |   UTC   21:37:26.1  Date 12/26/1989  Satellite Name:   MIR           |
  1141.      |   Local 15:37:26.1  Date 12/26/1989  Tracking Station: HUNTSVILLE,AL |
  1142.      |                                                                      |
  1143.      |        (The version number may be different in this display.)        |
  1144.      |              (no world map drawn in this example)                    |
  1145.      |                                                                      |
  1146.      |  Lat     45.1635°  Azimuth    309.1281°  Range     7115.4 Km         |
  1147.      |  Long  -175.3926°  Elevation  -30.1331°  Rev # 22120 NOT Visible     |
  1148.      |                                                                      |
  1149.       -----------------------------------------------------------------------
  1150.          The Lat and Long are the satellite latitude and longitude. The
  1151.          Azimuth and Elevation are as seen from the tracking station,
  1152.          while the Range is the distance from the satellite to the
  1153.          tracking station.
  1154.  
  1155.          The azimuth is always between 0 and 360 degrees with north being
  1156.          0, east 90 south 180 and so on. The elevation will be always be
  1157.          between -90 and +90 degrees. If the elevation is less than zero
  1158.          the satellite is below the horizon as seen from the tracking
  1159.          station.
  1160.  
  1161.          The Rev # is based on the input data starting revolution number
  1162.          plus the number of revs per day times the days past the epoch
  1163.          date, i.e. the formula;
  1164.  
  1165.            rev = rev_epoch + (mean motion(rev/day) * (epoch date - date).
  1166.  
  1167.          The epoch refers to the NORAD satellite data set, see section;
  1168.          NORAD/NASA 2-Line Satellite Data, for a full explanation of the
  1169.          input data.
  1170.  
  1171.          The last item displayed is based on if the satellite is visible
  1172.          from the tracking station. See main menu option seven for a
  1173.          complete description of the methods used by TRAKSAT to test for
  1174.          visibility.
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178.  
  1179.  
  1180.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 19
  1181.  
  1182.                                  ******************
  1183.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1184.                                  ******************
  1185.  
  1186.          To stop the display the user can press any key and the screen
  1187.          will "freeze". The user will need to press any key again to
  1188.          continue the simulation. If the user presses Esc, escape key, the
  1189.          simulation will stop and the user will be returned to the main
  1190.          menu.
  1191.  
  1192.                                  ******************
  1193.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1194.                                  ******************
  1195.  
  1196.          The ground track will continue until the user stops the
  1197.          simulation by pressing Escape (Esc). After 8-9 ground tracks have
  1198.          been plotted the screen will be "very busy", the user can re-draw
  1199.          the screen by pressing Esc, than pressing main menu option five
  1200.          and one again. The world map will be drawn again along with the
  1201.          new orbital ground tracks. This will cut down on the screen
  1202.          "clutter".
  1203.  
  1204.          The user can print out the screen output with the ground track
  1205.          option. To print the output of the screen press "P" or "p",
  1206.          without the quotation marks. The print out may take a minute or
  1207.          so depending on the type of printer being used. The print out
  1208.          will start with the upper right side of the screen.
  1209.  
  1210.  
  1211.  
  1212.  
  1213.  
  1214.  
  1215.  
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.  
  1220.  
  1221.  
  1222.  
  1223.  
  1224.  
  1225.  
  1226.  
  1227.  
  1228.  
  1229.  
  1230.  
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234.  
  1235.  
  1236.  
  1237.  
  1238.  
  1239.  
  1240.  
  1241.  
  1242.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 20
  1243.  
  1244.  
  1245.  
  1246.          (GRAPHICS MENU OPTION 2)
  1247.  
  1248.          If the graphics menu option 2 has been chosen the program will
  1249.          ask the user for some additional data. The user can display the
  1250.          visible star names if so desired. (Only the internal star data
  1251.          names will be displayed, not the user defined star data.) The
  1252.          user will choose what direction to look, i.e., North, East,
  1253.          South, or West. The field of view of the star background is 180
  1254.          degrees in azimuth and 0 through 90 degrees in elevation. If the
  1255.          user selects North the visible range of the azimuth will be 270
  1256.          degrees (west) to 90 degrees (east). If the user selects East the
  1257.          visible range of the azimuth will be 0 degrees (north) to 180
  1258.          degrees (south) with 90 degrees being the center of the screen
  1259.          (due east). The option South will display from 90 degrees (east)
  1260.          to 270 degrees (west). The option for West will display from 180
  1261.          degrees to 360 degrees with 270 degrees (west) being the center
  1262.          of the screen (due west).
  1263.  
  1264.          An example could be to see a satellite rise out of the west the
  1265.          user would select W, that will display from due south through
  1266.          west to the north. The screen will appear such as;
  1267.  
  1268.  
  1269.                 ╔══════════════════════════════════════════════════╗
  1270.                 ║          ╔═════════════════════════════╗         ║
  1271.                 ║          ║           TRAKSAT           ║         ║
  1272.                 ║          ╠═════════════════════════════╣         ║
  1273.                 ║          ║        GRAPHICS MENU        ║         ║
  1274.                 ║          ╠═════════════════════════════╣         ║
  1275.                 ║          ║                             ║         ║
  1276.                 ║          ║   (1) Ground Tracks         ║         ║
  1277.                 ║          ║   (2) Star Background       ║         ║
  1278.                 ║          ║   (3) 3D Projections        ║         ║
  1279.                 ║          ║   (4) Return To Main Menu   ║         ║
  1280.                 ║          ║     Enter Option (1 - 4)    ║         ║
  1281.                 ║          ╚═════════════════════════════╝         ║
  1282.                 ║       ╔══════════════════════════════════╗       ║
  1283.                 ║       ║  Display Star Names (y/n)? [Y]   ║       ║
  1284.                 ║       ║                                  ║       ║
  1285.                 ║       ║  User Star Database (y/n)? [N]   ║       ║
  1286.                 ║       ║                                  ║       ║
  1287.                 ║       ║  Looking N,E,S,W (N,E,S,W) [W]   ║       ║
  1288.                 ║       ╚══════════════════════════════════╝       ║
  1289.                 ╚══════════════════════════════════════════════════╝
  1290.  
  1291.  
  1292.          By default TRAKSAT will display the star names, including the
  1293.          planets and the moon, not use a user defined star database, and
  1294.          look west. The user will only need to change these options by
  1295.          typing in the correct response.
  1296.  
  1297.          If the user selects the option to include a user defined star
  1298.          database the program will ask for the file name. If the file is
  1299.          not found the program will continue and display the internal star
  1300.          database only. The FIRST 1500 stars will be read from the user
  1301.          defined file and then the program will continue. The user will
  1302.          have the responsibility to check the user defined star data for
  1303.          duplicates of the TRAKSAT internal star data. (See the section on
  1304.  
  1305.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 21
  1306.  
  1307.          PROGRAM LIMITATIONS AND ASSUMPTIONS for a list of the internal
  1308.          stars used in TRAKSAT.)
  1309.  
  1310.  
  1311.          *****************************************************************
  1312.          ** REMEMBER TO USE EPOCH J2000 FOR ANY USER DEFINED STAR DATA. **
  1313.          *****************************************************************
  1314.  
  1315.                      An example of a star background would be;
  1316.  
  1317.         UTC   14: 2:12.2  Date  3/26/1990  Az   211.3715°  Rev# 23519
  1318.         Local  8: 2:12.2  Date  3/26/1990  El   -43.8641°  Vis  NOT Visible
  1319.          ----------------------------------------------------------------
  1320.          |    Satellite: Mir       TRAKSAT 1.85                         |
  1321.          |                                                              |
  1322.        75-                                                              |
  1323.          |                                                              |
  1324.          |       O Moon                                                 |
  1325.        60-                                                              |
  1326.          |                                                              |
  1327.          |                           EXAMPLE                            |
  1328.        45-                       (NO PLOT SHOWN)                        |
  1329.          |                  (This is only an example, the               |
  1330.          |                   DATA displayed is NOT correct)             |
  1331.          |                                                              |
  1332.          |                                                              |
  1333.        30-                       o Venus                                |
  1334.          |                                                              |
  1335.          |                                                              |
  1336.        15-                                               . Alpharatz    |
  1337.          |                                                              |
  1338.          |                            west                              |
  1339.          ----------------------------------------------------------------
  1340.                210        240         270        300        330
  1341.  
  1342.          the side axis is the elevation while the bottom axis is the
  1343.          azimuth. (Observer coordinates are the only output type at this
  1344.          time). In this example star names were displayed and the option
  1345.          to look west was selected. The "sky track" of the satellite will
  1346.          also be plotted on the screen. The top two lines will display the
  1347.          local and UTC time and dates, azimuth, elevation, rev, and if the
  1348.          satellite is visible (based on the setting of option 7 LOS or
  1349.          Optical). The star map background will remain black even if the
  1350.          sun has risen. (The version number may be different in this display.)
  1351.  
  1352.                                  ******************
  1353.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1354.                                  ******************
  1355.  
  1356.          If the delta time mode is selected time steps are marked on
  1357.          the screen and labeled for the user. It is recommended that the
  1358.          delta time mode be used for star backgrounds so a "time tag" can
  1359.          be placed on the screen. The real time mode will not place "time
  1360.          tags" on the screen. This approach was used to help reduce screen
  1361.          clutter, i.e., to many time tags. This method was chosen because
  1362.          few people have laptop computers "out in the field" to use for
  1363.          viewing aids. A printed "sky map" generated before the nights
  1364.          viewing will be of much greater use to most people.
  1365.  
  1366.  
  1367.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 22
  1368.  
  1369.                                  ******************
  1370.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1371.                                  ******************
  1372.  
  1373.          It is noted that the star background will be refreshed EVERY 15
  1374.          MINUTES, in either delta or real time modes. It is therefore wise
  1375.          to select a starting time about 15 minutes PRIOR to the time of
  1376.          interest and run the program in the delta mode until PAST the
  1377.          time of interest. An example of this would be;
  1378.  
  1379.                            Time of interest 11:30:00 UTC,
  1380.                            Starting time 11:23:00 UTC,
  1381.                            Time span 00:14:00.
  1382.  
  1383.          This will provide the user with the "sky map" from 11:23 to 11:37
  1384.          UTC and avoid the screen refresh.
  1385.  
  1386.                                  ******************
  1387.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1388.                                  ******************
  1389.  
  1390.          To stop the display the user can press any key and the screen
  1391.          will "freeze". The user will need to press any key again to
  1392.          continue the simulation. If the user presses ESC, escape key, the
  1393.          simulation will stop and the user will be returned to the main
  1394.          menu.
  1395.  
  1396.  
  1397.          (GRAPHICS MENU OPTION 3)
  1398.  
  1399.          If the user presses option 3 from the graphics menu a 3-D
  1400.          orthographic projection of the earth and the satellite will be
  1401.          drawn. The perspective will be centered on the tracking station
  1402.          coordinates with the altitude above the earth being set by the
  1403.          semi-major axis of the satellite to view. A small "X" will mark
  1404.          the tracking station coordinates. The grid lines are drawn 10
  1405.          degrees apart with the orthographic projections.
  1406.  
  1407.          The 3-D graphic will plot the "orbital trace" above the planet,
  1408.          i.e., not the ground trace, WHILE HOLDING THE EARTH STILL. The
  1409.          earth will be non-rotating with the satellite going around it.
  1410.  
  1411.          The close earth satellites (1000 Km altitude and less) will
  1412.          produce a good quality plot while near geosync satellites will
  1413.          display the earth as a small hard to see "ball". The highly
  1414.          eccentric orbits (ecc. > .3) will not display the complete
  1415.          orbital trace due to some limitations of the methods used in
  1416.          TRAKSAT. This should not pose much of a concern to most users.
  1417.  
  1418.          ****************************************************************
  1419.          THE 3-D PROJECTION WILL BE SLOW ON XT TYPE COMPUTERS WITHOUT A
  1420.          COPROCESSOR SO IF THE USER DOES NOT WANT TO WAIT FOR THE COMPLETE
  1421.          EARTH TO PLOT OUT PRESS ANY KEY AND THE EARTH LAND MASS PLOT WILL
  1422.          STOP AND THE SATELLITE VIEW WILL START. (Only the grid lines will
  1423.          be displayed.)
  1424.          ****************************************************************
  1425.  
  1426.          The screen can be stopped and started the same way as any other
  1427.          graphic modes, i.e., any key to freeze and Esc to stop.
  1428.  
  1429.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 23
  1430.  
  1431.          At this time the altitude above the earth is not a user changed
  1432.          option. If the user would like a polar (either north or south)
  1433.          projection select Main Menu option 2 and select either the north,
  1434.          south or even the equator tracking station coordinates.
  1435.  
  1436.                                  ******************
  1437.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1438.                                  ******************
  1439.  
  1440.          It is recommended that the user edit the TRAKSAT.CTY file and
  1441.          change the first three tracking station coordinates to his or her
  1442.          LOCAL LONGITUDE. The user will answer the questions about
  1443.          tracking station altitude and time zone information based on the
  1444.          local conditions.
  1445.  
  1446.          Below is an example of the TRAKSAT.CTY file with the first three
  1447.          "extra" tracking stations included. The format of the tracking
  1448.          station is;
  1449.  
  1450.           City Name     Long. (deg)   Lat. (deg).
  1451.  
  1452.           'North Pole ',-86.5867,90.0
  1453.           'Equator ',-86.5867,.0
  1454.           'South Pole ',-86.5867,-90.0
  1455.           'Rancho Palos Verdes CA ',-118.403334,33.767501
  1456.           'Calaveras County, CA ',-120.566667,38.15
  1457.           'Washington (USNO), DC ',-77.06575,38.920556
  1458.           'Auburn, AL ',-85.4833,32.6067
  1459.           'Birmingham, AL ',-86.81,33.5169
  1460.           'Gadsden, AL ',-86.0114,34.0158
  1461.           'Huntsville, AL ',-86.5867,34.7317
  1462.  
  1463.          The TRAKSAT.CTY file can hold a maximum of 1000 tracking stations
  1464.          in it. (The file included with TRAKSAT has 723 "cities" in it).
  1465.  
  1466.  
  1467.  
  1468.  
  1469.  
  1470.  
  1471.  
  1472.  
  1473.  
  1474.  
  1475.  
  1476.  
  1477.  
  1478.  
  1479.  
  1480.  
  1481.  
  1482.  
  1483.  
  1484.  
  1485.  
  1486.  
  1487.  
  1488.  
  1489.  
  1490.  
  1491.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 24
  1492.  
  1493.  
  1494.  
  1495.                  TABULAR OUTPUT (MAIN MENU OPTION SIX)
  1496.  
  1497.          TRAKSAT can also produce a tabular output of the satellite
  1498.          tracking data, the output is in a text mode not graphics. If the
  1499.          user picks main menu option six, the program will display another
  1500.          menu asking if the output is to go to a file or the screen.
  1501.  
  1502.          I chose NOT to include the option for a printer mainly because of
  1503.          all the different printers and the problems that go along with
  1504.          different hardware. However, the file option output can be edited
  1505.          and printed out by the user if so desired.
  1506.  
  1507.          At any rate, the screen will look like;
  1508.  
  1509.              ╔══════════════════════════════════════════════════════╗
  1510.              ║                                                      ║
  1511.              ║       ╔═════════════════════════════════════╗        ║
  1512.              ║       ║      OUTPUT DATA TO SCREEN/FILE     ║        ║
  1513.              ║       ╟─────────────────────────────────────╢        ║
  1514.              ║       ║                                     ║        ║
  1515.              ║       ║       S = Output to Screen          ║        ║
  1516.              ║       ║       F = Output to File            ║        ║
  1517.              ║       ║                                     ║        ║
  1518.              ║       ║         Choice (S,F) [S]            ║        ║
  1519.              ║       ║                                     ║        ║
  1520.              ║       ║        A = All Passes               ║        ║
  1521.              ║       ║        V = Visible Passes           ║        ║
  1522.              ║       ║                                     ║        ║
  1523.              ║       ║         Choice (A,V) [A]            ║        ║
  1524.              ║       ║                                     ║        ║
  1525.              ║       ╠═════════════════════════════════════╣        ║
  1526.              ║       ║       Ra & Dec (J2000 Epoch)        ║        ║
  1527.              ║       ╠═════════════════════════════════════╣        ║
  1528.              ║       ║   Do you want to display the        ║        ║
  1529.              ║       ║   Ra & Dec coordinates (Y/N)? [Y]   ║        ║
  1530.              ║       ╚═════════════════════════════════════╝        ║
  1531.              ╚══════════════════════════════════════════════════════╝
  1532.  
  1533.          the user has to enter S or F. If the user presses any other keys
  1534.          than the S or F the program will default to using the screen for
  1535.          the output.
  1536.  
  1537.          If the user presses the S key the program will display a header
  1538.          with some of the tracking station data and the units of the data.
  1539.          Below is an example of the screen output without the Ra & Dec;
  1540.  
  1541.        Tracking Station:  HUNTSVILLE, AL           Satellite:  Mir
  1542.       Date    Time (UTC)   Azim      Elev   Range      Lat       Long     Rev   
  1543.  V
  1544.               HR:MN:Sec    Deg       Deg    Km         Deg       Deg
  1545.   Thr 25Jan90 01:27:5.550  268.7678 -43.87 9384.23883  -1.65793 -176.815 22575
  1546.   Thr 25Jan90 01:27:5.600  268.7689 -43.87 9384.00198  -1.65535 -176.813 22575
  1547.   Thr 25Jan90 01:27:5.660  268.7702 -43.87 9383.72069  -1.65229 -176.811 22575
  1548.   Thr 25Jan90 01:27:5.710  268.7712 -43.87 9383.48382  -1.64971 -176.809 22575
  1549.  
  1550.          this example was run using the real-time mode and the default
  1551.          tracking station, Huntsville, Al..
  1552.  
  1553.          In this case the LONG is the satellites longitude, positive (+)
  1554.  
  1555.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 25
  1556.  
  1557.          means EAST longitude while negative (-) means WEST longitude.
  1558.  
  1559.          The column "V" is the visibility flag, i.e., if the satellite is
  1560.          visible the flag is set to "Y" else it is blank.
  1561.  
  1562.          The other output quantities are the same as in main menu option
  1563.          five.
  1564.  
  1565.          If the user had chosen to include the Ra & Dec the output would be
  1566.          like;
  1567.  
  1568.        Tracking Station:  HUNTSVILLE, AL           Satellite:  Mir
  1569.       Date    Time (UTC)   Azim      Elev   Range      Ra        Dec      Alt   
  1570.  V
  1571.               HR:MN:Sec    Deg       Deg    Km         HH:MM:SS  DD:MM:SS Km
  1572.   Thr 25Jan90 01:27:15.38  268.9799 -43.57 9337.76175  21:58:19 -01:05:53 388
  1573.   Thr 25Jan90 01:27:15.44  268.9811 -43.56 9337.47902  21:58:20 -01:05:42 388
  1574.   Thr 25Jan90 01:27:15.55  268.9835 -43.56 9336.95618  21:58:21 -01:05:22 388
  1575.  
  1576.          the user will notice that the latitude and longitude have been
  1577.          replaced by the Ra & Dec.
  1578.  
  1579.                                  ******************
  1580.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1581.                                  ******************
  1582.  
  1583.          The Ra & Dec are based on the J2000 epoch, 1,1.5,2000 UTC date,
  1584.          and are NOT user selectable, perhaps in the next version of
  1585.          TRAKSAT. The J2000 epoch is the "current" epoch on most star
  1586.          charts.
  1587.  
  1588.          The user will notice that the header is stationary just the data
  1589.          is scrolling. This option is useful for a quick view of tracking
  1590.          data, since no graphics are used.
  1591.  
  1592.          If the user was in delta-time mode the step between outputs would
  1593.          be the delta time step value set in main menu option four.
  1594.  
  1595.                                  ******************
  1596.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1597.                                  ******************
  1598.  
  1599.          To stop the display the user can press any key and the screen
  1600.          will "freeze". The user will need to press any key again to
  1601.          continue the simulation. Pressing ESC will return the user to the
  1602.          main menu.
  1603.  
  1604.          The other option, F, will place the tracking data output into a
  1605.          file. The file name will consist of the first 8 characters of the
  1606.          satellite name with the extension ".PRT" added to the end. The
  1607.          name of the output file will be displayed for the user.
  1608.  
  1609.          An example could be the satellite Mir, the filename for output
  1610.          would be "Mir.PRT".
  1611.  
  1612.                                  ******************
  1613.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1614.                                  ******************
  1615.  
  1616.          The program will produce the file xxxxxxx.PRT, the x being the
  1617.          current satellite name, if one is not found, but will OVERWRITE
  1618.  
  1619.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 26
  1620.  
  1621.          an old one if found. The user will have the responsibility to re-
  1622.          name the file after completing a run if they would like to save
  1623.          the output.
  1624.  
  1625.          The output in the file is very similar to the screen output
  1626.          option. Below is an example of the file output mode;
  1627.  
  1628.                                TRAKSAT  Version 1.90
  1629.  
  1630.                      Tracking Station:  HUNTSVILLE, AL
  1631.                      [ Line Of Sight (LOS) Visibility ]
  1632.                      Satellite: Mir
  1633.  
  1634.                                Satellite Data Set:
  1635.       1 16609U 86 17  A 90 91.75081924  .00058269  00000-0  66933-3 0  5052
  1636.       2 16609  51.6174 355.6250 0013230 341.6181  18.4560 15.61365027236165
  1637.  
  1638.  
  1639.       Date      Time (UTC)   Azim     Elev     Range    Lat     Long     Rev   V
  1640.  
  1641.                 HR:MN:SEC    Deg      Deg      Km       Deg     Deg
  1642.  
  1643.  
  1644.   Thr  25Jan90  01:26:42.04   268.26  -44.61   9494.42   -2.86  -177.67  22575
  1645.   Thr  25Jan90  01:26:42.21   268.26  -44.60   9493.63   -2.86  -177.66  22575
  1646.   Thr  25Jan90  01:26:42.32   268.27  -44.60   9493.12   -2.85  -177.66  22575
  1647.   Thr  25Jan90  01:26:42.43   268.27  -44.60   9492.60   -2.84  -177.65  22575
  1648.  
  1649.          again this example used the real-time mode. This output is a
  1650.          standard 80 columns, for printers or the 25x80 text screen. In
  1651.          this example a line of sight (LOS) mode was chosen. If the
  1652.          visibility mode was optical the header, the line under the
  1653.          tracking station name, would display; [ Optical visibility ].
  1654.  
  1655.          If the file mode and the real-time mode are chosen the screen
  1656.          will display the number of records that have been written to
  1657.          file. The program DOES check the remaining disk space and stops
  1658.          the program if the record space exceeds available disk space. The
  1659.          data prior to exceeding the disk space is written and an error
  1660.          message is displayed, no data will be lost.
  1661.  
  1662.          It is recommended that the real-time mode NOT be used for file
  1663.          output, mainly because of the large files that could be produced.
  1664.  
  1665.          If the file mode and delta-time mode are chosen the screen will
  1666.          display the same record count as above, but also the total number
  1667.          of records to calculate. This method produces the smallest file
  1668.          size the user requires.
  1669.  
  1670.          The total number of records to calculate would be;
  1671.  
  1672.          total_records = (stop_time - start_time)/delta_time.
  1673.  
  1674.          The size of the file is approximately 81 bytes per record,
  1675.          therefore 1440 records, one day at one minute intervals, will
  1676.          produce a file size of about 116K. (ALL TIME STEPS DISPLAYED).
  1677.  
  1678.  
  1679.  
  1680.  
  1681.  
  1682.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 27
  1683.  
  1684.                                  ******************
  1685.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1686.                                  ******************
  1687.  
  1688.          To stop the display the user can press any key and the screen
  1689.          will "freeze". The user will need to press any key again to
  1690.          continue the simulation. Pressing ESC will return the user to the
  1691.          main menu.
  1692.  
  1693.          The option has been added to TRAKSAT version 1.5, and up, to
  1694.          display only the visible passes, based on the setting of the flag
  1695.          for main menu option 7, or ALL passes. The program will default
  1696.          to ALL if a return is pressed.
  1697.  
  1698.          The output, in the tabular modes, can display Ra & Dec of the
  1699.          satellite also. The coordinate used is based on J2000 epoch, this
  1700.          was chosen to be used with "current" star charts. The default is
  1701.          to include Ra & Dec in the output.
  1702.  
  1703.          Remember the default is to include the Ra & Dec in the output,
  1704.          but by answering No to the question about Ra & Dec, that will
  1705.          place the satellite latitude and longitude in the output file.
  1706.  
  1707.  
  1708.  
  1709.  
  1710.  
  1711.  
  1712.  
  1713.  
  1714.  
  1715.  
  1716.  
  1717.  
  1718.  
  1719.  
  1720.  
  1721.  
  1722.  
  1723.  
  1724.  
  1725.  
  1726.  
  1727.  
  1728.  
  1729.  
  1730.  
  1731.  
  1732.  
  1733.  
  1734.  
  1735.  
  1736.  
  1737.  
  1738.  
  1739.  
  1740.  
  1741.  
  1742.  
  1743.  
  1744.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 28
  1745.  
  1746.  
  1747.  
  1748.                  VISIBILITY (MAIN MENU OPTION SEVEN)
  1749.  
  1750.          There are two different methods used by TRAKSAT to determine
  1751.          visibility. The first method is simply when the elevation is
  1752.          greater than zero degrees the satellite will be visible to the
  1753.          tracking station. This method is called line of sight (LOS) in
  1754.          the program. This method would be suitable for monitoring
  1755.          satellite radio transmissions, interesting RF signals no doubt.
  1756.  
  1757.          It should be noted that at most tracking sites zero degrees
  1758.          elevation is not visible due to ground based obstructions, i.e.
  1759.          trees buildings, and other such objects. A rule of thumb is if
  1760.          you hold out your arm straight and stick out your thumb
  1761.          horizontal to the ground so it appears to touch the horizon the
  1762.          upper edge of your thumb is about two degrees elevation, while
  1763.          your closed fist is about ten degrees elevation.
  1764.  
  1765.          The second method, optical visibility, requires the satellite to
  1766.          be above zero degrees elevation also, however the satellite must
  1767.          be sun-lit while the tracking station is in darkness. This
  1768.          method would be used for viewing satellites with the aid of say
  1769.          binoculars. It is of interest to note that some satellites are
  1770.          NOT visible even if the elevation angle is above the horizon,
  1771.          because they are in the earth's shadow. It is difficult to
  1772.          observe a satellite "coming out" of the earth's shadow, it is
  1773.          easier to see the entrance into the shadow.
  1774.  
  1775.          If the lighting conditions are favorable a "bright" satellite can
  1776.          be seen with the naked eye also. The best time for these
  1777.          favorable lighting conditions usually occur an hour before sun
  1778.          rise or an hour after sun set, as seen at the tracking site. The
  1779.          best type of satellite is low, about 250 - 400 kilometer
  1780.          altitude, ones for naked eye observations. (Mir, Hubble, Shuttle
  1781.          are a good examples.)
  1782.  
  1783.                                  ******************
  1784.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1785.                                  ******************
  1786.  
  1787.          TRAKSAT version 1.60 and above use NAUTICAL twilight, i.e. the
  1788.          sun is greater than or equal to -12 degrees BELOW the local
  1789.          horizon, to determine the lighting conditions. The user can not
  1790.          change the type of twilight used in TRAKSAT, i.e., civil,
  1791.          nautical, or astrodynamic.
  1792.  
  1793.          The type of visibility is set from the main menu, the default is
  1794.          to use the LOS method. If the user would like to change the
  1795.          visibility method, select main menu option number seven. The
  1796.          main menu will always print the type of visibility test that
  1797.          will be performed by the program. This menu option is a toggle
  1798.          function, i.e. selecting option 7 changes from one method to the
  1799.          other.
  1800.                                  ******************
  1801.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1802.                                  ******************
  1803.  
  1804.          With either method the visual magnitude is NOT calculated. Such
  1805.          a calculation would require knowledge about the emissivity of the
  1806.  
  1807.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 29
  1808.  
  1809.          satellite, and atmospheric conditions, neither of which is readily
  1810.          available to the user.
  1811.  
  1812.  
  1813.  
  1814.  
  1815.  
  1816.  
  1817.  
  1818.  
  1819.  
  1820.  
  1821.  
  1822.  
  1823.  
  1824.  
  1825.  
  1826.  
  1827.  
  1828.  
  1829.  
  1830.  
  1831.  
  1832.  
  1833.  
  1834.  
  1835.  
  1836.  
  1837.  
  1838.  
  1839.  
  1840.  
  1841.  
  1842.  
  1843.  
  1844.  
  1845.  
  1846.  
  1847.  
  1848.  
  1849.  
  1850.  
  1851.  
  1852.  
  1853.  
  1854.  
  1855.  
  1856.  
  1857.  
  1858.  
  1859.  
  1860.  
  1861.  
  1862.  
  1863.  
  1864.  
  1865.  
  1866.  
  1867.  
  1868.  
  1869.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 30
  1870.  
  1871.  
  1872.  
  1873.  
  1874.                  MULTI-TRACKING (MAIN MENU OPTION EIGHT)
  1875.  
  1876.          TRAKSAT version 1.7 and above have the capability to track
  1877.          several satellites at the same time. The main menu option number
  1878.          eight will bring up another menu, this menu is used for the
  1879.          multi-track option. The multi-track menu will appear asking the
  1880.          user to select ground track or tabular output modes. After that
  1881.          selection the program will ask for a real time or delta time
  1882.          mode.
  1883.  
  1884.          Below is an example of the multi-track options menu.
  1885.  
  1886.          ╔═════════════════════════════════════════════════════════════╗
  1887.          ║            ╔════════════════════════════════════╗           ║
  1888.          ║            ║              TRAKSAT               ║           ║
  1889.          ║            ╠════════════════════════════════════╣           ║
  1890.          ║            ║          MULTI-TRACK MENU          ║           ║
  1891.          ║            ╠════════════════════════════════════╣           ║
  1892.          ║            ║                                    ║           ║
  1893.          ║            ║    (1) Ground Tracks               ║           ║
  1894.          ║            ║    (2) Tabular Output              ║           ║
  1895.          ║            ║    (3) Return To Main Menu         ║           ║
  1896.          ║            ║                                    ║           ║
  1897.          ║            ║        Enter Option (1 - 3)        ║           ║
  1898.          ║            ╟────────────────────────────────────╢           ║
  1899.          ║            ║        Satellites To Track         ║           ║
  1900.          ║            ║        File: NASA668.TXT           ║           ║
  1901.          ║            ║    Satellite #1 [MIR         ]     ║           ║
  1902.          ║            ║    Satellite #2 [SALYUT 7    ]     ║           ║
  1903.          ║            ║    Satellite #3 [IRAS        ]     ║           ║
  1904.          ║            ║    Satellite #4 [SEASAT 1    ]     ║           ║
  1905.          ║            ║    Satellite #5 [EGP         ]     ║           ║
  1906.          ║            ║    Satellite #6 [NOAA 9      ]     ║           ║
  1907.          ║            ║                                    ║           ║
  1908.          ║            ╚════════════════════════════════════╝           ║
  1909.          ╚═════════════════════════════════════════════════════════════╝
  1910.  
  1911.          The satellite data file is displayed, this can be changed from
  1912.          the main menu option number one, along with the default satellite
  1913.          names. The user can return to the main menu by pressing option
  1914.          number three.
  1915.  
  1916.          If the satellite data file name is NOT correct then return to the
  1917.          main menu, press 3, and run option number one. Enter the correct
  1918.          file name and any search string, this search string will not be
  1919.          used in the multi-track modes. If the data file is found return
  1920.          to the main menu and run option eight again, this time the
  1921.          correct file will be read. The default file name used for both
  1922.          the single and multi-tracking modes is stored in TRAKSAT.DEF,
  1923.          and can be edited and changed. It is not the best way to change
  1924.          the default data but can be used.
  1925.  
  1926.           The program will read the default data at startup and if any
  1927.          changes are made DURING A RUN before the program terminates the
  1928.          user will be asked to save this new data or keep the old data.
  1929.  
  1930.  
  1931.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 31
  1932.  
  1933.                                  ******************
  1934.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1935.                                  ******************
  1936.  
  1937.          The user can ONLY change the satellite names by editing the
  1938.          TRAKSAT.DEF file and changing the default names. The format for
  1939.          the satellite names is as follows;
  1940.  
  1941.                        COLUMN
  1942.                        1  - through -   16 CAN BE ANYTHING,
  1943.                        COLUMN 16 STARTS THE SATELLITE NAME,
  1944.                        THE NEXT 12 CHARACTERS USED ARE THE
  1945.                        NAMES OF THE SATELLITES TO TRACK.
  1946.  
  1947.                        Below is an example, this is the data
  1948.                        included in the TRAKSAT.DEF file.
  1949.  
  1950.                         Satellite # 1: MIR
  1951.                         Satellite # 2: SALYUT 7
  1952.                         Satellite # 3: IRAS
  1953.                         Satellite # 4: SEASAT 1
  1954.                         Satellite # 5: EGP
  1955.                         Satellite # 6: NOAA 9
  1956.  
  1957.          It is recommended that the FULL name of the satellite be used,
  1958.          the search routine will use the first match found and not look
  1959.          for any other matches. If the name of a satellite is not found
  1960.          the output will display a NO DATA, i.e., no data for the
  1961.          requested satellite has been loaded.
  1962.  
  1963.          Six satellites MAXIMUM can be tracked, if the TRAKSAT.DEF has
  1964.          fewer than TWO the program will issue a error and return to the
  1965.          main menu. (Use the single tracking mode.)
  1966.  
  1967.          The user has the option of either ground tracks or a tabular
  1968.          output. If either option, ground tracks or tabular, is chosen
  1969.          then program will ask the user to use real time or the delta time
  1970.          modes next.
  1971.  
  1972.          If the ground track option is chosen the program will proceed to
  1973.          plot the tracks on the world map. The plots are very similar to
  1974.          the main menu option five, except that for every satellite a
  1975.          different colored line is drawn. The order of the colors are;
  1976.  
  1977.                                1st satellite = yellow
  1978.                                2nd satellite = cyan
  1979.                                3rd satellite = green
  1980.                                4th satellite = lite red
  1981.                                5th satellite = lite magenta
  1982.                                6th satellite = lite green.
  1983.                        (The colors can NOT be changed by the user)
  1984.  
  1985.                                  ******************
  1986.                                  * IMPORTANT NOTE *
  1987.                                  ******************
  1988.          Users with monochrome monitors will have trouble identifying the
  1989.          ground tracks in the multi-track mode as no difference in the
  1990.          colors will be seen. As of TRAKSAT version 1.90 and above a
  1991.          number (1 - 6) along with the "starting circle" is plotted to
  1992.          help identify the satellite on the monochrome screen.
  1993.  
  1994.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 32
  1995.  
  1996.          Below is an example of the multi-track ground tracks. It is noted
  1997.          that no actual graphics plot is included due to the limits of
  1998.          storing graphics and text together.
  1999.  
  2000.      -------------------▌    TRAKSAT   Version 1.80    ▐------------------
  2001.     |   UTC   17:17:36.3  Date  2/20/1990  Satellite Name: MULTI-TRACKING  |
  2002.     |   Local 11:17:36.3  Date  2/20/1990  Tracking Station: HUNTSVILLE, AL|
  2003.     |                                                                      |
  2004.     |        (The version number may be different in this display.)        |
  2005.     |                (no world map drawn in this example)                  |
  2006.     |                                                                      |
  2007.     |    Mir         Salyut 7    IRAS        SeaSat 1    EGP         NOAA 9|
  2008.     |Azi 32.079      227.66      274.10      220.47      4.9673      2.2960|
  2009.     |Ele 14.499      -60.75      -50.48      -57.27      33.954      -15.43|
  2010.      ----------------------------------------------------------------------
  2011.  
  2012.          The output will display the ground tracks, the azimuth as seen
  2013.          from the tracking station, and the elevation. The elevation is
  2014.          the angle above or below the tracking station horizon. The output
  2015.          is in degrees, with the time and date formats the same as option
  2016.          five. (The version number may be different in this display.)
  2017.  
  2018.                                  ******************
  2019.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2020.                                  ******************
  2021.  
  2022.          No visibility methods, LOS or optical, are used in the multi-
  2023.          track GROUND TRACK modes. THE TABULAR OUTPUT MODES WILL DETERMINE
  2024.          THE VISIBILITY BASED OF THE SETTING OF THE MAIN MENU OPTION
  2025.          SEVEN, (LOS or Optical). (The user can determine the LOS
  2026.          visibility by looking at the elevation angles displayed when
  2027.          using the ground track option.)
  2028.  
  2029.  
  2030.          MULTI-TRACKING TABULAR OUTPUT MODE
  2031.  
  2032.          As of TRAKSAT version 2.30 and above a tabular multi-tracking
  2033.          mode has been included. The output is in text rather than a
  2034.          graphic display mode. Below is an example of the multi-tracking
  2035.          tabular output mode. The different satellites will be displayed
  2036.          in different colors also, the colors are the same as the ground
  2037.          track options.
  2038.  
  2039.  
  2040.  
  2041.  
  2042.  
  2043.  
  2044.  
  2045.  
  2046.  
  2047.  
  2048.  
  2049.  
  2050.  
  2051.  
  2052.  
  2053.  
  2054.  
  2055.  
  2056.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 33
  2057.  
  2058.  
  2059.   ╔═════════════════════╡    TRAKSAT  Version 2.30    ╞═══════════════════════╗
  2060.   ║                       Tabular Multi-Tracking Mode                         ║
  2061.   ║  Tracking Station: HUNTSVILLE, AL          Input Data File: NASA707.TXT   ║
  2062.   ║                  UTC   00:10:00.0  Date  6/19/1990                        ║
  2063.   ║                  Local 00:10:00.0  Date  6/18/1990                        ║
  2064.   ╟─────────────────────────────┤ Mir           ├─────────────────────────────╢
  2065.   ║       Latitude   -12.0376°  Azimuth    283.3060°  Range 11839.43 Km       ║
  2066.   ║       Longitude   42.4516°  Elevation  -63.4864°  NOT Visible             ║
  2067.   ╟─────────────────────────────┤ Salyut 7      ├─────────────────────────────╢
  2068.   ║       Latitude    -5.4339°  Azimuth    249.6659°  Range  7706.61 Km       ║
  2069.   ║       Longitude  209.8406°  Elevation  -33.6718°  NOT Visible             ║
  2070.   ╟─────────────────────────────┤ HST           ├─────────────────────────────╢
  2071.   ║       Latitude    21.5907°  Azimuth    350.3650°  Range 11762.57 Km       ║
  2072.   ║       Longitude  102.0782°  Elevation  -60.0983°  NOT Visible             ║
  2073.   ╟─────────────────────────────┤ SeaSat 1      ├─────────────────────────────╢
  2074.   ║       Latitude    59.6848°  Azimuth    328.8212°  Range  7653.05 Km       ║
  2075.   ║       Longitude   20.8611°  Elevation  -29.3966°  NOT Visible             ║
  2076.   ╟─────────────────────────────┤ EGP           ├─────────────────────────────╢
  2077.   ║       Latitude    -2.4094°  Azimuth    106.5518°  Range  8414.05 Km       ║
  2078.   ║       Longitude  338.9396°  Elevation  -27.4664°  NOT Visible             ║
  2079.   ╟─────────────────────────────┤ IRAS          ├─────────────────────────────╢
  2080.   ║       Latitude    57.6857°  Azimuth    354.3749°  Range  9450.31 Km       ║
  2081.   ║       Longitude   82.8507°  Elevation  -39.6712°  NOT Visible             ║
  2082.   ║                                                                           ║
  2083.   ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2084.  
  2085.          The output of the multi-tracking mode is similar to the bottom
  2086.          two lines of a ground track plot. The output will display only
  2087.          satellites found in the element file.
  2088.  
  2089.  
  2090.  
  2091.  
  2092.  
  2093.  
  2094.  
  2095.  
  2096.  
  2097.  
  2098.  
  2099.  
  2100.  
  2101.  
  2102.  
  2103.  
  2104.  
  2105.  
  2106.  
  2107.  
  2108.  
  2109.  
  2110.  
  2111.  
  2112.  
  2113.  
  2114.  
  2115.  
  2116.  
  2117.  
  2118.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 34
  2119.  
  2120.  
  2121.  
  2122.  
  2123.                  QUITTING THE PROGRAM (MAIN MENU OPTION NINE)
  2124.  
  2125.          This option will stop the TRAKSAT program and return the user to
  2126.          DOS. If the tracking station data was changed during the program
  2127.          execution, the user will be asked if the new data should replace
  2128.          the old default data. That choice is up to the user to decide.
  2129.          The old data will be displayed along with the current data to help
  2130.          the user with the choice. THE DEFAULT IS NOT TO SAVE THE NEW
  2131.          DATA.
  2132.  
  2133.  
  2134.  
  2135.          USER DEFINED SATELLITE PLOTTING COLOR
  2136.  
  2137.          TRAKSAT version 2.40 and above allows the user to choose what
  2138.          color to plot the satellite in. The color is changed in the file
  2139.          TRAKSAT.DEF. Below is an example of a TRAKSAT.DEF file with the
  2140.          default satellite plotting color as light yellow (14). To change
  2141.          the color edit the file TRAKSAT.DEF and change the Color = XX to
  2142.          any of the colors allowed. (If a incorrect color is chosen the
  2143.          light yellow will be used as a default.)
  2144.  
  2145.                                    COLUMN NUMBER
  2146.          123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456
  2147.  
  2148.           2447836.50000000  Color =  14 ed read.me
  2149.          Printer Pins = 9
  2150.           HUNTSVILLE, AL         34.7317000  273.4033000    228.60 -5 0 CDT
  2151.           NASA678.TXT
  2152.              Multi-Track Satellite Names
  2153.           Satellite # 1: MIR
  2154.           Satellite # 2: SALYUT 7
  2155.           Satellite # 3: IRAS
  2156.           Satellite # 4: SEASAT 1
  2157.           Satellite # 5: EGP
  2158.           Satellite # 6: NOAA 9
  2159.              User Defined Satellite Names
  2160.           IRAS
  2161.           SALYUT 7
  2162.           COSMOS 1686
  2163.           COSMOS 1766
  2164.           MIR
  2165.  
  2166.                    The user can choose from the pallette of;
  2167.  
  2168.             2 = GREEN                          9 = LIGHT BLUE
  2169.             3 = CYAN                          10 = LIGHT GREEN
  2170.             4 = RED                           11 = LIGHT CYAN
  2171.             5 = MAGENTA                       12 = LIGHT RED (sun term.)
  2172.             6 = BROWN                         13 = LIGHT MAGENTA
  2173.             7 = WHITE (map land mass color)   14 = LIGHT YELLOW
  2174.             8 = GRAY                          15 = BRIGHT WHITE
  2175.  
  2176.  
  2177.  
  2178.  
  2179.  
  2180.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 35
  2181.  
  2182.  
  2183.  
  2184.  
  2185.                  ADVANCED FEATURES MENU OPTIONS
  2186.  
  2187.          The advanced features option will control access to the "Advanced
  2188.          Features" menu. If the user selects the zero option the advanced
  2189.          features menu will appear;
  2190.  
  2191.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════════╗
  2192.          ║                                                               ║
  2193.          ║                                                               ║
  2194.          ║                                                               ║
  2195.          ║          ╔═════════════════════════════════════════╗          ║
  2196.          ║          ║         ADVANCED FEATURES MENU          ║          ║
  2197.          ║          ╠═════════════════════════════════════════╣          ║
  2198.          ║          ║                                         ║          ║
  2199.          ║          ║   (0) Reverse Solution                  ║          ║
  2200.          ║          ║   (1) All Satellites In Data File       ║          ║
  2201.          ║          ║   (2) Analytical Rise & Set (LOS)       ║          ║
  2202.          ║          ║   (3) Analytical Rise & Set (Optical)   ║          ║
  2203.          ║          ║   (4) Return To Main Menu               ║          ║
  2204.          ║          ║       Enter Option (0 - 4)              ║          ║
  2205.          ║          ║                                         ║          ║
  2206.          ║          ╚═════════════════════════════════════════╝          ║
  2207.          ║                                                               ║
  2208.          ║                                                               ║
  2209.          ║                                                               ║
  2210.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2211.  
  2212.          The user has five options from this menu, the Reverse Solution,
  2213.          All or User Defined Satellites, Analytical Rise & Set (LOS)
  2214.          Solution, Analytical Rise & Set (Optical) Solution, and finally
  2215.          the return to Main Menu options. If the user selects any other
  2216.          options than 0 - 4 the program will return to the Main Menu.
  2217.  
  2218.  
  2219.  
  2220.  
  2221.  
  2222.  
  2223.  
  2224.  
  2225.  
  2226.  
  2227.  
  2228.  
  2229.  
  2230.  
  2231.  
  2232.  
  2233.  
  2234.  
  2235.  
  2236.  
  2237.  
  2238.  
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 36
  2243.  
  2244.  
  2245.  
  2246.  
  2247.                  REVERSE SOLUTION (ADVANCED FEATURES MENU OPTION ZERO)
  2248.  
  2249.          The main menu option 0 will perform the "reverse solution", i.e.,
  2250.          given a right ascension & declination (Ra & Dec) and time (UTC)
  2251.          determine what satellite was observed. For this method to work the
  2252.          user must take accurate right ascension, declination and UTC time
  2253.          measurements. If the user selects this option a opening warning
  2254.          screen will appear before entering into the reverse solution
  2255.          menu. This warning is to remind the user that accurate
  2256.          measurements (THREE ARE REQUIRED) are needed to obtain acceptable
  2257.          results. The accuracy of the data should be within the abilities of
  2258.          most users with a telescope that has Ra & Dec digital read out
  2259.          or mechanical measurement devises. The observed data set WILL
  2260.          NEED TO BE FROM THE SAME REVOLUTION NUMBER, i.e., A SINGLE PASS
  2261.          NEAR THE TRACKING SITE.
  2262.  
  2263.          TRAKSAT has been tested with several satellites, changing the
  2264.          observed Ra & Dec and times to better determine the accuracy
  2265.          requirements of the reverse solution option. The Ra & Dec can be off
  2266.          about 2 minutes and still produce good results. If the Ra & Dec
  2267.          is off more then 2 minutes the error grows linearly with time.
  2268.          Remember that the closer the satellite element data set is to the
  2269.          observed data the better the match will be. A brief description
  2270.          of the methods used for the reverse solution is located in
  2271.          section; (Program Limitations and Assumptions).
  2272.  
  2273.          The user is given a choice to return to the Main Menu or continue
  2274.          with the reverse solution from this warning message screen.
  2275.  
  2276.          At any rate the reverse solution menu will appear as such;
  2277.  
  2278.          ╔═════════════════════════════════════════════════════════════╗
  2279.          ║  ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗  ║
  2280.          ║  ║                 REVERSE SOLUTION MENU                 ║  ║
  2281.          ║  ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣  ║
  2282.          ║  ║                                                       ║  ║
  2283.          ║  ║   Observation #1   Observation #2   Observation #3    ║  ║
  2284.          ║  ╟───────────────────────────────────────────────────────╢  ║
  2285.          ║  ║   Month      [  ]  Month      [  ]  Month      [  ]   ║  ║
  2286.          ║  ║   Day        [  ]  Day        [  ]  Day        [  ]   ║  ║
  2287.          ║  ║   Year     [    ]  Year     [    ]  Year     [    ]   ║  ║
  2288.          ║  ║   Hour (UTC) [  ]  Hour (UTC) [  ]  Hour (UTC) [  ]   ║  ║
  2289.          ║  ║   Minute     [  ]  Minute     [  ]  Minute     [  ]   ║  ║
  2290.          ║  ║   Second     [  ]  Second     [  ]  Second     [  ]   ║  ║
  2291.          ║  ║   Ra Hour    [  ]  Ra Hour    [  ]  Ra Hour    [  ]   ║  ║
  2292.          ║  ║   Ra Minute  [  ]  Ra Minute  [  ]  Ra Minute  [  ]   ║  ║
  2293.          ║  ║   Ra Second  [  ]  Ra Second  [  ]  Ra Second  [  ]   ║  ║
  2294.          ║  ║   Dec Degree[   ]  Dec Degree[   ]  Dec Degree[   ]   ║  ║
  2295.          ║  ║   Dec Minute [  ]  Dec Minute [  ]  Dec Minute [  ]   ║  ║
  2296.          ║  ║   Dec Second [  ]  Dec Second [  ]  Dec Second [  ]   ║  ║
  2297.          ║  ║                                                       ║  ║
  2298.          ║  ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝  ║
  2299.          ╚═════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2300.  
  2301.          the user will "fill in the blanks". Data entered will be checked
  2302.          for "correct" values, i.e., no 13th month or any other such
  2303.          errors. The "full" year is used, i.e., 1990 NOT 90.
  2304.  
  2305.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 37
  2306.  
  2307.  
  2308.          After all of the data has been entered the program will display
  2309.          the search mode screen. The satellite data filename is displayed,
  2310.          the current filename will be used. The screen will appear as;
  2311.  
  2312.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════════╗
  2313.          ║   ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗   ║
  2314.          ║   ║          READING NASA 2-LINE SATELLITE FILE           ║   ║
  2315.          ║   ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣   ║
  2316.          ║   ║              Looking For Matching Data                ║   ║
  2317.          ║   ╟───────────────────────────────────────────────────────╢   ║
  2318.          ║   ║                   File: NASA668.TXT                   ║   ║
  2319.          ║   ║      Possible Match                     Data Fit      ║   ║
  2320.          ║   ║                                                       ║   ║
  2321.          ║   ║                                                       ║   ║
  2322.          ║   ║                                                       ║   ║
  2323.          ║   ║                                                       ║   ║
  2324.          ║   ║                                                       ║   ║
  2325.          ║   ║                                                       ║   ║
  2326.          ║   ║                                                       ║   ║
  2327.          ║   ║                                                       ║   ║
  2328.          ║   ║                                                       ║   ║
  2329.          ║   ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝   ║
  2330.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2331.  
  2332.          As the program finds any "matches", i.e., if the satellite could
  2333.          be the observed one, the satellite name is displayed along with a
  2334.          data fit. The data fit is simply the Root Sum Square (RSS) values
  2335.          of the difference between the measured right ascension and
  2336.          declination and the calculated values. The RSS value is then
  2337.          converted into a percent and displayed. A data fit of 100% means
  2338.          the observation data matched a particular satellite, i.e., the
  2339.          observed data fit the predicted satellite position almost
  2340.          perfectly. The data fit is displayed so the user can determine
  2341.          any possible satellites that could have been seen.
  2342.  
  2343.                                  ******************
  2344.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2345.                                  ******************
  2346.  
  2347.          If the user would like to change the default filename, FIRST run
  2348.          main menu option 1 and select the new satellite filename and ANY
  2349.          satellite data set in that file. This is important because the
  2350.          reverse solution will search the default satellite data file, the
  2351.          default data file being the currently loaded in memory or the
  2352.          filename in the TRAKSAT.DEF file. For more information on
  2353.          changing the default data file see main menu option one.
  2354.  
  2355.          An example is included below to help user with the reverse
  2356.          solution option. (This example is for a UNKNOWN satellite
  2357.          using elements from the NASA668.TXT file.) The tracking station
  2358.          coordinates were for Huntsville, Al..
  2359.  
  2360.  
  2361.  
  2362.  
  2363.  
  2364.  
  2365.  
  2366.  
  2367.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 38
  2368.  
  2369.  
  2370.          ╔═════════════════════════════════════════════════════════════╗
  2371.          ║  ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗  ║
  2372.          ║  ║                 REVERSE SOLUTION MENU                 ║  ║
  2373.          ║  ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣  ║
  2374.          ║  ║                                                       ║  ║
  2375.          ║  ║   Observation #1   Observation #2   Observation #3    ║  ║
  2376.          ║  ╟───────────────────────────────────────────────────────╢  ║
  2377.          ║  ║   Month      [3 ]  Month      [3 ]  Month      [3 ]   ║  ║
  2378.          ║  ║   Day        [27]  Day        [27]  Day        [27]   ║  ║
  2379.          ║  ║   Year     [1990]  Year     [1990]  Year     [1990]   ║  ║
  2380.          ║  ║   Hour (UTC) [3 ]  Hour (UTC) [3 ]  Hour (UTC) [3 ]   ║  ║
  2381.          ║  ║   Minute     [1 ]  Minute     [3 ]  Minute     [6 ]   ║  ║
  2382.          ║  ║   Second     [0 ]  Second     [0 ]  Second     [0 ]   ║  ║
  2383.          ║  ║   Ra Hour    [2 ]  Ra Hour    [8 ]  Ra Hour    [13]   ║  ║
  2384.          ║  ║   Ra Minute  [38]  Ra Minute  [12]  Ra Minute  [10]   ║  ║
  2385.          ║  ║   Ra Second  [51]  Ra Second  [22]  Ra Second  [4 ]   ║  ║
  2386.          ║  ║   Dec Degree[46 ]  Dec Degree[56 ]  Dec Degree[-21]   ║  ║
  2387.          ║  ║   Dec Minute [47]  Dec Minute [29]  Dec Minute [17]   ║  ║
  2388.          ║  ║   Dec Second [4 ]  Dec Second [44]  Dec Second [22]   ║  ║
  2389.          ║  ║                                                       ║  ║
  2390.          ║  ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝  ║
  2391.          ╚═════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2392.  
  2393.          After all of the observed data was entered the next screen
  2394.          will appear such as;
  2395.  
  2396.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════════╗
  2397.          ║   ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗   ║
  2398.          ║   ║          READING NASA 2-LINE SATELLITE FILE           ║   ║
  2399.          ║   ╠═══════════════════════════════════════════════════════╣   ║
  2400.          ║   ║              Looking For Matching Data                ║   ║
  2401.          ║   ╟───────────────────────────────────────────────────────╢   ║
  2402.          ║   ║                   File: NASA668.TXT                   ║   ║
  2403.          ║   ║      Possible Match                     Data Fit      ║   ║
  2404.          ║   ║      Name: Salyut 7                       100%        ║   ║
  2405.          ║   ║                                                       ║   ║
  2406.          ║   ║                End Of Data File                       ║   ║
  2407.          ║   ║                Number Of Matches = 1                  ║   ║
  2408.          ║   ║                                                       ║   ║
  2409.          ║   ║                                                       ║   ║
  2410.          ║   ║                                                       ║   ║
  2411.          ║   ║                                                       ║   ║
  2412.          ║   ║                                                       ║   ║
  2413.          ║   ╚╡ Press Return ╞═══════════════════════════════════════╝   ║
  2414.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
  2415.  
  2416.          In this example the observed satellite was the Salyut 7, matching
  2417.          the observed data 100 percent.
  2418.  
  2419.                                  ******************
  2420.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2421.                                  ******************
  2422.  
  2423.  
  2424.          Due to the fact that about 140 of the more than 8000 satellite
  2425.          data sets are included in a typical data file, most of the
  2426.          observed data sets will not find a matching satellite. The only
  2427.          cure would be to have ALL 8000 satellite data sets, this seems
  2428.          HIGHLY unlikely for the average user let alone the advanced user.
  2429.  
  2430.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 39
  2431.  
  2432.  
  2433.  
  2434.          ALL/USER DEFINED SATELLITES (ADVANCED FEATURES MENU OPTION ONE)
  2435.  
  2436.          The user has the choice with the analytical solution options to
  2437.          select all of the satellites in the data file or some user
  2438.          defined satellites. The default will be to read ALL of the
  2439.          satellites for these options. The user can define his or her
  2440.          "favorite" satellites, up to 25 satellites can be included. The
  2441.          user will need to use a word processor to edit the TRAKSAT.DEF
  2442.          file and add the satellites names to it. The word processor used
  2443.          will need to save the file in PLAIN ASCII format, i.e., NO
  2444.          SPECIAL CONTROL CHARACTERS EXCEPT THE END OF FILE MARKER. The
  2445.          edlin or PC-Write word processors will do the job nicely for the
  2446.          user. An example of the TRAKSAT.DEF file with user defined
  2447.          satellites is included below;
  2448.  
  2449.          column number
  2450.  
  2451.          123456789012
  2452.  
  2453.           2447836.50000000 Color = 14
  2454.           HUNTSVILLE, AL         34.7317000  273.4033000    228.60 -5 0 CDT
  2455.           NASA678.TXT
  2456.              Multi-Track Satellite Names
  2457.           Satellite # 1: MIR
  2458.           Satellite # 2: SALYUT 7
  2459.           Satellite # 3: IRAS
  2460.           Satellite # 4: SEASAT 1
  2461.           Satellite # 5: EGP
  2462.           Satellite # 6: NOAA 9
  2463.              User Defined Satellite Names
  2464.           IRAS
  2465.           SALYUT 7
  2466.           COSMOS 1686
  2467.           COSMOS 1766
  2468.           MIR
  2469.  
  2470.                                  ******************
  2471.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2472.                                  ******************
  2473.  
  2474.          Remember to start the user defined satellite name in column 2.
  2475.          The next 12 characters make up the satellite name, upper or lower
  2476.          case makes no difference. If a user defined satellite is NOT
  2477.          located in the satellite data file a warning message will be
  2478.          displayed. The user defined satellites can be ANY of the
  2479.          satellites included in the data file, however, 25 satellites is
  2480.          the maximum number allowed. If the user has more than 25
  2481.          satellites then select the All Satellite Data Sets option.
  2482.  
  2483.          The user defined option is a toggle switch, i.e., if the menu
  2484.          shows "All Satellites In Data File" and the user presses option 1
  2485.          the menu will reappear displaying the "User Defined Satellite"
  2486.          message. The user can toggle back and forth between these two
  2487.          options.
  2488.  
  2489.  
  2490.  
  2491.  
  2492.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 40
  2493.  
  2494.  
  2495.  
  2496.                  ANALYTICAL RISE & SET (ADVANCED FEATURES OPTION 2/3)
  2497.  
  2498.          TRAKSAT version 2.00 and above has included a very powerful
  2499.          option, Analytical Rise & Set. Many people have asked "why use
  2500.          this analytical approach ?". Three reasons come to mind speed,
  2501.          speed, and speed! The analytical approach used is a closed form
  2502.          solution to the problem of determining when a satellite can be
  2503.          seen (either LOS #2 or Optical #3) by a ground tracking station.
  2504.          In effect, this problem usually involves the calculation of the
  2505.          rise-and-set time (UTC) of a given satellite from a specific
  2506.          ground tracking station.
  2507.  
  2508.          In the past, it has been the custom to solve the problem by
  2509.          letting the satellite run through its ephemeris, and checking at
  2510.          each instant to see whether the elevation angle of the satellite
  2511.          was greater than some minimum value. However, by attacking the
  2512.          problem from a different point of view, that is, with the
  2513.          eccentric anomaly taken to be the independent variable, it is
  2514.          possible to obtain a closed-form solution to the satellite
  2515.          visibility problem. Specifically, the closed-form solution is a
  2516.          single transcendental equation in the eccentric anomalies
  2517.          corresponding to a rise-and-set time for a given orbital pass of
  2518.          a satellite. It is more difficult to solve the controlling
  2519.          equation than the standard Keplerian equation. However, the
  2520.          method offers the advantage that the controlling equation is
  2521.          solved only once per orbit period as contrasted with the hundreds
  2522.          of times the Keplerian equation must be solved with the standard
  2523.          step-by-step technique.
  2524.  
  2525.          "How much faster is the analytical solution ?" Several
  2526.          "benchmarks" were run using the same satellite data sets and
  2527.          starting times to determine the speed of each method. If the user
  2528.          selects the Delta Time Mode and then the Analytical Solution the
  2529.          speed difference will be obvious.
  2530.  
  2531.                                  ******************
  2532.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2533.                                  ******************
  2534.  
  2535.          The analytical solution methods will use 10 DEGREES AS THE
  2536.          MINIMUM ELEVATION ANGLE that the viewer can "see". In practice
  2537.          that "assumption" is very well founded. The minimum is NOT user
  2538.          selectable in this case.
  2539.  
  2540.          An example of the speed comparison is in order to back-up these
  2541.          claims. The user is invited to try this "test" to better
  2542.          determine the speed advantage the analytical solution will
  2543.          provide. The steps to complete this "test" are:
  2544.  
  2545.                  1. Edit the TRAKSAT.DEF file and place ONLY ONE satellite
  2546.                     name under the User Defined area.
  2547.  
  2548.                  2. Run TRAKSAT and select Main Menu option 1 (read in
  2549.                     satellite data) and select the satellite name.
  2550.  
  2551.                  3. The next step is to run Main Menu option 4 (delta time
  2552.                     mode) from say 4-20-1990 0 UTC for 24 hours by 1 minute
  2553.                     steps. (Any date can be substituted.)
  2554.  
  2555.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 41
  2556.  
  2557.                  4. Answer the prompts to place output into a File of only
  2558.                     the Visible passes and Yes to the Ra & Dec question.
  2559.  
  2560.                  5. Use a watch, or a stopwatch to time how long the
  2561.                     simulation takes and make a note of the time.
  2562.  
  2563.                  6. Now return to the Main Menu and select the Advanced
  2564.                     Features option 0, and press option 1 (User Defined
  2565.                     Satellites) and then option 2 or 3 (use the same LOS
  2566.                     or Optical visibility test as before). Answer Yes to the
  2567.                     question about the same times. The output MUST be
  2568.                     directed to a FILE. The program will display how long
  2569.                     the analytical solution method took to solve the SAME
  2570.                     TIME PERIOD as the delta time mode.
  2571.  
  2572.          The conclusions will be easy to figure out; the Analytical
  2573.          Solution will be some 20+ TIMES FASTER than the Delta Time Mode,
  2574.          (OVER THE SAME TIME PERIOD).
  2575.  
  2576.          On the machine used for testing (coprocessor installed) the
  2577.          analytical solution runs about 4 seconds per satellite per 24
  2578.          hours of simulation time vs. the 120 seconds per 24 hours in the
  2579.          delta time mode. (This was on a 386/16 with a 287 coprocessor.)
  2580.          (A 386/33 computer with a 387 can crank out 160 satellites per
  2581.          minute in this "benchmark"!!!!)
  2582.  
  2583.          Use the analytical solution for "rough" estimates and the delta
  2584.          time mode for the detailed analysis. The term "rough" implies
  2585.          that the analytical solution is not as accurate as the Delta Time
  2586.          mode, and in fact that is true. The error (Delta Time mode vs.
  2587.          Analytical Solution) is usually LESS then 1 minute for predicted
  2588.          rise or set times. (Remember that the analytical solution will
  2589.          display results for a satellite elevation ABOVE 10 degrees.) The
  2590.          error is the price to pay for the speed advantage.
  2591.  
  2592.                                  ******************
  2593.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2594.                                  ******************
  2595.  
  2596.          The analytical solution DOES INCLUDE THE DRAG EFFECTS in the
  2597.          calculations, (as of TRAKSAT version 2.30). By including the
  2598.          drag effects in the solution a long term prediction can be done
  2599.          without a loss of accuracy.
  2600.  
  2601.          It has proved helpful for several TRAKSAT users to predict
  2602.          several weeks into the future any visible passes and make a note
  2603.          of the dates. As the date approaches and newer elements become
  2604.          available the user can "improve" the viewing times to finally
  2605.          obtain a accurate prediction of the satellites. Using this
  2606.          approach the user can mark "special" days when a particular
  2607.          satellite should be seen.
  2608.  
  2609.          The analytical solution will save the user from "looking" for
  2610.          satellites that will not be seen, or unfavorable passes.
  2611.  
  2612.                                  ******************
  2613.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2614.                                  ******************
  2615.  
  2616.          If the user selects the analytical solution AND the OPTICAL
  2617.  
  2618.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 42
  2619.  
  2620.          visibility test then only satellites with a mean motion of
  2621.          greater than 2.5 revs per day will be calculated. That is any
  2622.          satellite that is "near geosync" will not be calculated. This
  2623.          approach was necessary due to some of the limits of the
  2624.          analytical solution. This should NOT be of to great importance to
  2625.          most users as seeing ANY near geosync satellites is VERY
  2626.          DIFFICULT. The line of sight (LOS) method will still work for the
  2627.          near geosync satellites. If the user needs to "see" a near
  2628.          geosync satellite than the delta time mode will be required.
  2629.  
  2630.          That is enough "horn blowing" let us look at an example.
  2631.  
  2632.          Below is and example output from the analytical solution using
  2633.          the screen output option. The visibility method in this example
  2634.          was LOS (line of sight) while the starting date was 4-20-1990 @ 0
  2635.          UTC hours. The end time was 24 hours. The starting times are
  2636.          entered through the same type method as used in the Delta Time
  2637.          mode. (The time step is NOT entered.) The user is directed to the
  2638.          section on Delta Time mode for further study on entering starting
  2639.          times.
  2640.  
  2641.          The "header" at the top of the display will show some vital
  2642.          information to the user. The tracking station name and satellite
  2643.          data file name along with the visibility method will be displayed
  2644.          to remind the user of the current settings.
  2645.  
  2646.                                  ******************
  2647.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2648.                                  ******************
  2649.  
  2650.          To change the input file name the user will need to return to the
  2651.          Main Menu and select option 1, and enter the new satellite data
  2652.          file name along with ANY satellite name in that file. (This name
  2653.          will not have any special meaning to the analytical solution.)
  2654.                                (SCREEN OUTPUT OPTION)
  2655.  
  2656.                     TRAKSAT Version 2.00   Analytical Solution
  2657.  Tracking Station: HUNTSVILLE, AL       File: NASA678.TXT   Visibility: LOS
  2658.  Satellite    UTC     TIME     LOCAL   TIME      AZIMUTH  MAX   MIN    DURATION
  2659.               DATE    HR:MN:SC DATE    HR:MN:SC           ELE   RANGE  HR:MN:SC
  2660.  Alouette 1   20Apr90 01:08:32 19Apr90 20:08:32  N  TO SE 25    1905   00:10:32
  2661.               20Apr90 02:54:12 19Apr90 21:54:12  NW TO S  43    1387   00:12:12
  2662.  Cosmos 398   20Apr90 01:19:02 19Apr90 20:19:02  NW TO E  33    1970   00:16:02
  2663.               20Apr90 03:34:48 19Apr90 22:34:48  NW TO SE 74    2069   00:26:48
  2664.               20Apr90 05:54:02 20Apr90 00:54:02  W  TO S  21    4272   00:23:02
  2665.               20Apr90 20:54:16 20Apr90 15:54:16  NW TO N  10    1100   00:01:16
  2666.               21Apr90 01:27:19 20Apr90 20:27:19  NW TO E  39    1879   00:18:19
  2667.  Starlette    20Apr90 02:27:41 19Apr90 21:27:41  NW TO E  35    1582   00:13:41
  2668.  
  2669.                                       Working ...
  2670.                                    Press Esc to Quit
  2671.  
  2672.          If the Optical method was selected the header message will
  2673.          display so.
  2674.  
  2675.                                  ******************
  2676.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2677.                                  ******************
  2678.  
  2679.          The user can NOT stop/start the screen as in the other modes,
  2680.  
  2681.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 43
  2682.  
  2683.          i.e., pressing Esc will STOP the display and terminate the
  2684.          analytical solution. This method was chosen to avoid
  2685.          inadvertently waiting for the screen to update while in a pause
  2686.          mode. The screen update can be slow on a Optical visibility test
  2687.          and a NON-coprocessor equipped machine. (There may not be any
  2688.          satellites optical visible at all!)
  2689.  
  2690.          If a file output was selected the header placed in the file has
  2691.          the same information as the screen header. Below is an example of
  2692.          the analytical solution file output. (The same times as above
  2693.          were used but this example used the optical visibility test.)
  2694.          Below is the screen or file output option menu.
  2695.  
  2696.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════╗
  2697.          ║           ╔════════════════════════════════════╗          ║
  2698.          ║           ║              TRAKSAT               ║          ║
  2699.          ║           ╠════════════════════════════════════╣          ║
  2700.          ║           ║       ANALYTICAL RISE & SET        ║          ║
  2701.          ║           ╠════════════════════════════════════╣          ║
  2702.          ║           ║                                    ║          ║
  2703.          ║           ║      (F) Output To File            ║          ║
  2704.          ║           ║      (S) Output To Screen          ║          ║
  2705.          ║           ║          LOS Visibility            ║          ║
  2706.          ║           ║       Enter Option (F,S) [F]       ║          ║
  2707.          ║           ║                                    ║          ║
  2708.          ║           ║                                    ║          ║
  2709.          ║           ║                                    ║          ║
  2710.          ║           ╚════════════════════════════════════╝          ║
  2711.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════╝
  2712.  
  2713.                                  ******************
  2714.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2715.                                  ******************
  2716.  
  2717.          The default is to write output to the file TRAKSAT.OUT. This is
  2718.          NOT user selectable, ANY OLD FILES WITH THIS NAME WILL BE
  2719.          OVERWRITTEN.
  2720.                                 (FILE OUTPUT OPTION)
  2721.                                TRAKSAT  Version 2.00
  2722.  
  2723.                                 Analytical Solution
  2724.  
  2725.                          Tracking Station: HUNTSVILLE, AL
  2726.                               [ Optical Visibility ]
  2727.  
  2728.  
  2729.   Satellite    UTC     TIME     LOCAL   TIME      AZIMUTH  MAX  MIN    DURATION
  2730.                DATE    HR:MN:SC DATE    HR:MN:SC           ELE  RANGE  HR:MN:SC
  2731.  
  2732.  
  2733.   Alouette 1   20Apr90 02:54:12 19Apr90 21:54:12  NW TO S   43   1387  00:12:12
  2734.   Cosmos 398   20Apr90 01:19:02 19Apr90 20:19:02  NW TO E   33   1970  00:16:02
  2735.                20Apr90 03:34:48 19Apr90 22:34:48  NW TO SE  74   2069  00:26:48
  2736.                21Apr90 01:27:19 20Apr90 20:27:19  NW TO E   39   1879  00:18:19
  2737.   Starlette    20Apr90 02:27:41 19Apr90 21:27:41  NW TO E   35   1582  00:13:41
  2738.                20Apr90 02:30:13 19Apr90 21:30:13  NW TO E   55   1241  00:13:13
  2739.   LAGEOS       20Apr90 04:57:34 19Apr90 23:57:34  NE TO W   47   6830  00:51:34
  2740.                20Apr90 08:22:09 20Apr90 03:22:09  NE TO NW  27   8006  00:40:09
  2741.                21Apr90 03:34:44 20Apr90 22:34:44  NE TO SW  70   6108  00:56:44
  2742.   GPS-0001     20Apr90 02:33:52 19Apr90 21:33:52  W  TO SE  65  20491  06:47:52
  2743.  
  2744.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 44
  2745.  
  2746.   GPS-0002     20Apr90 05:05:15 20Apr90 00:05:15  NW TO NW  13  24419  01:15:15
  2747.   GPS-0005     21Apr90 02:37:23 20Apr90 21:37:23  W  TO SE  65  20533  06:47:23
  2748.   GPS-0006     20Apr90 00:16:22 19Apr90 19:16:22  NW TO SW  57  20854  04:27:22
  2749.   SME          21Apr90 02:15:21 20Apr90 21:15:21  S  TO NW  29    812  00:05:21
  2750.   Salyut 7     20Apr90 09:56:11 20Apr90 04:56:11  SW TO NE  71    413  00:06:11
  2751.   Cosmos 1383  20Apr90 02:53:40 19Apr90 21:53:40  N  TO S   50   1293  00:12:40
  2752.   IRAS         20Apr90 01:52:33 19Apr90 20:52:33  S  TO SW  23   1793  00:08:33
  2753.  
  2754.  
  2755.          The screen below will be displayed when the file output mode is
  2756.          selected and the simulation is over. This case took 423 seconds
  2757.          to complete 112 satellite predictions for 24 hours.
  2758.  
  2759.          ╔═══════════════════════════════════════════════════════════╗
  2760.          ║           ╔════════════════════════════════════╗          ║
  2761.          ║           ║              TRAKSAT               ║          ║
  2762.          ║           ╠════════════════════════════════════╣          ║
  2763.          ║           ║       ANALYTICAL RISE & SET        ║          ║
  2764.          ║           ╠════════════════════════════════════╣          ║
  2765.          ║           ║                                    ║          ║
  2766.          ║           ║      (F) Output To File            ║          ║
  2767.          ║           ║      (S) Output To Screen          ║          ║
  2768.          ║           ║          LOS Visibility            ║          ║
  2769.          ║           ║       Enter Option (F,S) [F]       ║          ║
  2770.          ║           ║       Input File: NASA678.TXT      ║          ║
  2771.          ║           ║       Record# 112   of  112        ║          ║
  2772.          ║           ║       Total Time: 423   Sec        ║          ║
  2773.          ║           ╚════════════════════════════════════╝          ║
  2774.          ╚═══════════════════════════════════════════════════════════╝
  2775.  
  2776.  
  2777.  
  2778.  
  2779.  
  2780.  
  2781.  
  2782.  
  2783.  
  2784.  
  2785.  
  2786.  
  2787.  
  2788.  
  2789.  
  2790.  
  2791.  
  2792.  
  2793.  
  2794.  
  2795.  
  2796.  
  2797.  
  2798.  
  2799.  
  2800.  
  2801.  
  2802.  
  2803.  
  2804.  
  2805.  
  2806.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 45
  2807.  
  2808.  
  2809.  
  2810.                  ADVANCED FEATURES OPTION 4
  2811.  
  2812.          To return to the Main Menu the user can press return or option 4.
  2813.          The default will return the user to the Main Menu.
  2814.  
  2815.  
  2816.  
  2817.                        NORAD/NASA 2-LINE SATELLITE DATA
  2818.  
  2819.  
  2820.          NORAD maintains general perturbation element sets on all resident
  2821.          space objects.  These element sets are periodically refined so as
  2822.          to maintain a reasonable prediction capability on all space
  2823.          objects. In turn, these element sets are provided to users.
  2824.  
  2825.          The input file of current orbital elements can be obtained form
  2826.          several BBS around the country. One such BBS is the Celestial BBS
  2827.          at (513) 427-0674 in Fairborn, Ohio, the SYSOP is T.S. Kelso.
  2828.  
  2829.          See section; Obtaining Satellite Data, for more information on
  2830.          obtaining satellite data.
  2831.  
  2832.          I have included a file of the latest elements for over 130
  2833.          orbiting satellites. See section; Files Required To Run TRAKSAT.
  2834.  
  2835.                                  ******************
  2836.                                  * IMPORTANT NOTE *
  2837.                                  ******************
  2838.  
  2839.          The following was downloaded from Celestial BBS, T.S. Kelso SYSOP.
  2840.  
  2841.          Effective January 1986, this system began posting the most recent
  2842.          element sets received from NASA/Goddard Space Flight Center for
  2843.          several categories of satellites:  Amateur Radio, Earth
  2844.          Resources, Manned Spacecraft, Navigation, Weather, and NASA's 30
  2845.          Day Specials (which contain objects launched within the last 30
  2846.          days and are often easy to spot visually).  More specifically,
  2847.          these include the following satellites or satellite series:
  2848.          OSCAR, Radio Sputnik, UOSAT, Cosmos, LandSat, SeaSat 1, SPOT,
  2849.          Mir, Salyut 7, Soyuz, LDEF, US Space Shuttle, NAVSTAR (GPS),
  2850.          GOES, Meteor, and NOAA.
  2851.  
  2852.          These elements will be maintained in ASCII format in the file.
  2853.          Data for each satellite will consist of three lines in the
  2854.          following format:
  2855.  
  2856.          AAAAAAAAAAA
  2857.          1 NNNNNU NNNNNAAA NNNNN.NNNNNNNN +.NNNNNNNN +NNNNN-N +NNNNN-N N NNNNN
  2858.          2 NNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NNNNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NN.NNNNNNNNNNNNNN
  2859.  
  2860.          Line 1 is a eleven-character name. Lines 2 and 3 are the standard
  2861.          Two-Line Orbital Element Set Format identical to that used by
  2862.          NASA and NORAD.  The format description is:
  2863.  
  2864.          Line 2
  2865.          Column     Description
  2866.          01-01     Line Number of Element Data
  2867.          03-07     Satellite Number
  2868.  
  2869.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 46
  2870.  
  2871.          10-11     International Designator (Last two digits of launch year)
  2872.          12-14     International Designator (Launch number of the year)
  2873.          15-17     International Designator (Piece of launch)
  2874.          19-20     Epoch Year (Last two digits of year)
  2875.          21-32     Epoch (Julian Day and fractional portion of the day)
  2876.          34-43     First Time Derivative of the Mean Motion (rev/day^2)
  2877.                    or Ballistic Coefficient (Depending of ephemeris type)
  2878.          45-52     Second Time Derivative of Mean Motion (Blank if N/A)
  2879.          54-61     BSTAR drag term if GP4 general perturbation theory was used.
  2880.                    Otherwise, radiation pressure coefficient.
  2881.          63-63     Ephemeris type
  2882.          65-68     Element number
  2883.          69-69     Check Sum (Modulo 10)
  2884.                    (Letters, blanks, periods = 0; minus sign = 1;
  2885.                     plus sign = 2)
  2886.  
  2887.  
  2888.          Line 3
  2889.          Column     Description
  2890.          01-01     Line Number of Element Data
  2891.          03-07     Satellite Number
  2892.          09-16     Inclination [Degrees]
  2893.          18-25     Right Ascension of the Ascending Node [Degrees]
  2894.          27-33     Eccentricity (decimal point assumed)
  2895.          35-42     Argument of Perigee [Degrees]
  2896.          44-51     Mean Anomaly [Degrees]
  2897.          53-63     Mean Motion [Revs per day]
  2898.          64-68     Revolution number at epoch [Revs]
  2899.          69-69     Check Sum (Modulo 10)
  2900.  
  2901.                    All other columns are blank or fixed.
  2902.  
  2903.          Example:
  2904.  
  2905.          NOAA 6
  2906.          1 11416U          86 50.28438588 0.00000140           67960-4 0  5293
  2907.          2 11416  98.5105  69.3305 0012788  63.2828 296.9658 14.24899292346978
  2908.  
  2909.          For a description of the mean orbital elements see section; What
  2910.          Are The Mean Classical Elements.
  2911.  
  2912.          Note that the International Designator fields are usually blank,
  2913.          as issued in the NASA Prediction Bulletins.  All epochs are UTC.
  2914.          Satellites will be ordered by their NASA Catalog Number.  The
  2915.          data file will be updated as soon as possible after receipt of
  2916.          new element sets or whenever element sets are received for the
  2917.          Space Shuttle.
  2918.  
  2919.  
  2920.  
  2921.  
  2922.  
  2923.  
  2924.  
  2925.  
  2926.  
  2927.  
  2928.  
  2929.  
  2930.  
  2931.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 47
  2932.  
  2933.  
  2934.  
  2935.  
  2936.          The following pages contain a brief overview of the methods used
  2937.          in TRAKSAT and are included to help the reader understand the
  2938.          mechanics of a orbiting satellite about the earth.
  2939.  
  2940.  
  2941.  
  2942.                  WHAT ARE THE MEAN CLASSICAL ELEMENTS
  2943.  
  2944.  
  2945.          Five independent quantities called "orbital elements" are
  2946.          sufficient to completely describe the size, shape and orientation
  2947.          of an orbit. A sixth element is required to pinpoint the position
  2948.          of the satellite along the orbit at a particular time. The
  2949.          classical set of six orbital elements are defined as:
  2950.  
  2951.                  1. a, semi-major axis, a constant defining the size of
  2952.                     the conic orbit.
  2953.  
  2954.                  2. e, eccentricity, a constant defining the shape of the
  2955.                     conic orbit.
  2956.  
  2957.                  3. i, inclination, the angle between the Z axis, i.e.
  2958.                     like the North Pole, and the angular momentum vector,
  2959.                     h = R X V, i.e. the vector R crossed with the vector V.
  2960.  
  2961.                  4. Ω, longitude of the ascending node, the angle, in the
  2962.                     fundamental plane, between the direction of the
  2963.                     vernal equinox and the point where the satellite
  2964.                     crosses the fundamental plane in a northerly
  2965.                     direction, (ascending node).  This angle is measured
  2966.                     counterclockwise when viewed from the north side of
  2967.                     the fundamental plane.
  2968.  
  2969.                  5. w, argument of periapsis, the angle, in the plane of
  2970.                     the satellite's orbit, between the ascending node and
  2971.                     the periapsis point, measured in the direction of the
  2972.                     satellite's motion.
  2973.  
  2974.                  6. T, time of periapsis passage, the time when the
  2975.                     satellite was at periapsis.
  2976.  
  2977.                  6a. Sometimes the time of periapsis passage is replaced
  2978.                     by the true anomaly, v, the angle, in the plane of
  2979.                     the satellite's orbit, between perigee and the
  2980.                     position of the satellite at the particular time, t0,
  2981.                     called the epoch.
  2982.  
  2983.                                   * (To convert from T to v)
  2984.                                     v = (360 deg) * t0 / T
  2985.  
  2986.  
  2987.  
  2988.  
  2989.  
  2990.  
  2991.  
  2992.  
  2993.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 48
  2994.  
  2995.  
  2996.          The sharp reader will notice that the NORAD elements do NOT
  2997.          include the semi-major axis, a. It is possible to calculate the
  2998.          semi-major axis with the data in a NORAD elements set. The
  2999.          approach would be;
  3000.  
  3001.                  1. Convert the mean motion into degrees per second.
  3002.                     and calculate the time to complete one orbit, this
  3003.                     will be called the period.
  3004.  
  3005.                  2. Using the period and the earth's gravitational
  3006.                     constant, mu, the semi-major axis can be calculated.
  3007.  
  3008.                                   (equations used)
  3009.  
  3010.                  xn_s = (mean motion * 360)/86400
  3011.                  per  =  360/xn_s
  3012.                  a    = ((per^2 * mu)/(4*π^2))^(1/3)
  3013.  
  3014.                    mu = 3.986012d+14 km^3/sec^2.
  3015.  
  3016.  
  3017.          The starting point for the study of motion of one body orbiting
  3018.          another, such as an artificial satellite about the earth, is
  3019.          always the two-body problem; i.e., two point masses attracted to
  3020.          each other according to Newton's Law of Universal Gravitation,
  3021.          the inverse square law. The solution is well-known; the two
  3022.          bodies move about each other in conic sections. For bounded
  3023.          motions, such as those of an earth satellite, this conic is
  3024.          either a circle or an ellipse.
  3025.  
  3026.          The problem can be formulated in different ways, but is always
  3027.          convenient to chose a coordinate system with the origin centered
  3028.          at one of the bodies. The position of the second body then can
  3029.          be specified, for example, by giving its initial cartesian
  3030.          position and velocity coordinates and then integrating the
  3031.          equations of motion to find the future positions and velocities.
  3032.          The cartesian system is not the most convenient one in which to
  3033.          represent the motion because an analytic solution cannot be
  3034.          obtained and the integrations must be done numerically.
  3035.          By adopting a polar coordinate system, one is able to effect an
  3036.          analytic solution referred to above which can be specified in
  3037.          terms of six constants of motion; five orbital elements,
  3038.          a,e,i,w,Ω and the time of pericenter passage T. The last
  3039.          constant can be, and usually is, replaced by the mean anomaly M
  3040.          which is a linear function of time. This is a very convenient way
  3041.          to specify the initial position and velocity of a satellite and
  3042.          it also allows an easy visualization of the motion. The position
  3043.          and velocity of the satellite at any future time can be
  3044.          specified in terms of these six constants, a,e,i,w,Ω,M and
  3045.          time.
  3046.  
  3047.          In realistic applications, such as artificial satellites about
  3048.          the earth, there are forces acting on the satellite in addition
  3049.          to the inverse square force although this is the dominate one.
  3050.          Other gravitational forces are due to distant bodies such as the
  3051.          moon and sun but the principal additional gravitational forces
  3052.          are due to the non-sphericity of the earth. All of the
  3053.          gravitational forces are conservative and can be represented by
  3054.          a potential function. In addition to these extra gravitational
  3055.  
  3056.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 49
  3057.  
  3058.          forces, there are non-conservative forces such as atmospheric
  3059.          drag. All of these forces other than the inverse square force
  3060.          are called perturbations. The prediction of motion considering
  3061.          these additional forces is called Perturbation Theory.
  3062.          The orbital elements, constant for pure two-body motion, become
  3063.          slowly varying functions of time when the perturbations are
  3064.          considered. Differential equations describing the time rates of
  3065.          change of the elements are called the Lagrange Planetary
  3066.          Equations, LPE and can be found in any standard book on
  3067.          celestial mechanics. Considering conservative forces only, which
  3068.          can be represented by a potential function, the part of the
  3069.          potential other than the two-body part is conventionally called
  3070.          the disturbing function, represented by R, and the LPE are:
  3071.  
  3072.                     .
  3073.                     a = 2 / n a * ( δR / δM )
  3074.  
  3075.                     .
  3076.                     e = (-(1-e²)^½ / na²e)*δR/δw+(1-e²/na²e)*δR/δM
  3077.  
  3078.                     .
  3079.                     i = cot i/(na²(1-e²)^½ * δR/δw - δR/(δΩna²(1-e²)½)
  3080.  
  3081.                     .
  3082.                     w = (1-e²)^½ * δR / na²eδe - cot i * δR/(na²(1-e²)^½)*δi)
  3083.  
  3084.                     .
  3085.                     Ω = δR/(na² sin i *(1-e²)^½) * δi)
  3086.  
  3087.                     M = n - 2δR/naδa - 1-e² * δR/(na²e * δe).
  3088.  
  3089.                          * where δ is the partial derivative
  3090.  
  3091.          starting from the very simple representation of the gravitational
  3092.          potential between two point masses of magnitude m0 and mi
  3093.          separated by distance r as;
  3094.  
  3095.                                 V = -G * (m0 * mi)/r
  3096.  
  3097.          one can, by applying this to a satellite of mass m0 and to every
  3098.          infinitesimal mass point mi of the earth and integrating over the
  3099.          whole earth, arrive at the following potential function for the
  3100.          earth;
  3101.  
  3102.                   ∞                   n ∞              n    m
  3103.          V=-µ/r(1-Σ JnPn (sinδ)(re/r)^ +Σ Σ Jnm (re/r)^  Pn^ (sinδ)cos(m(α-α))).
  3104.  
  3105.                 n=2                     n=2m=1                             mn
  3106.  
  3107.          The first term is the one giving pure two-body motion and the
  3108.          additional terms are the perturbing terms. The first sum, zonal
  3109.          harmonics, represents the flattening and other distortions
  3110.          relative to the equator and the second sum, tesseral harmonics,
  3111.          represents the non-uniformity of the earth in longitude. If, as
  3112.          is frequently done, one assumes that the earth possesses
  3113.          rotational symmetry, then the second sum vanishes. The neglect of
  3114.          the second sum usually produces no noticeable effects except in
  3115.          the case of geosynchronous satellites. Then one must consider
  3116.          those terms which cause slow long-period drifts of the
  3117.          geosynchronous position.
  3118.  
  3119.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 50
  3120.  
  3121.          For close earth satellites one can usually take about three terms
  3122.          from the first sum and get very accurate results; even the first
  3123.          term alone will produce very satisfactory results in most cases
  3124.          for short-time periods.
  3125.  
  3126.          The Jn are constants which depend on the mass distribution in the
  3127.          earth and are deduced from analysis of observed satellite
  3128.          motions. The currently accepted values of J2, J3, and J4, which
  3129.          are used in TRAKSAT, are;
  3130.                                                     -3
  3131.                                   J2 = 1.082616 X 10
  3132.  
  3133.                                                     -6
  3134.                                   J3 = -2.53881 X 10
  3135.  
  3136.                                                     -6
  3137.                                   J4 = -1.65597 X 10  .
  3138.  
  3139.          The Pn (sin δ) are Legendre polynomials of index n and are even
  3140.          functions of sin δ for n even and odd functions for n odd. The J2
  3141.          term describes the flattening of the earth and the J3 term the
  3142.          so-called pear shape. J2, which is three orders of magnitude
  3143.          larger than J3, gives rise to secular changes in the elements w,
  3144.          Ω, and M while J3 gives rise to long_period oscillations in e and w.
  3145.          In general, even harmonics cause long-period and secular changes
  3146.          in the elements, and odd harmonics cause long-period
  3147.          oscillations.
  3148.  
  3149.          Short-period oscillations can result from all terms; but since J2
  3150.          is so much larger than the other coefficients, generally only the
  3151.          J2 short-period terms are considered. Secular terms are those
  3152.          which monotonically increase or decrease with time. For first
  3153.          order solutions this change with time is linear. Long-period
  3154.          terms are those which oscillate with a period of typically one to
  3155.          two months, and short-period terms are those which oscillate with
  3156.          a period of one orbital period or some rational fraction of it.
  3157.          To finish formulating the problem, the disturbing function is
  3158.          expressed in terms of the orbital elements and then the
  3159.          appropriate partial derivatives are taken and substituted into
  3160.          the LPE. One then has a coupled set of first order non-linear
  3161.          ordinary differential equations. Because they are non-linear, they
  3162.          can be solved only by various approximation methods. The usual
  3163.          method is to assume that the solutions can be represented in some
  3164.          type of power series expansion in a small parameter and arrive at
  3165.          sets of approximation equations which can be a close
  3166.          representation of the real motion, at least over short-time
  3167.          periods.
  3168.  
  3169.          The complete solution consists of the sum of the secular terms,
  3170.          short-period terms, and the long-period terms; i.e.,
  3171.  
  3172.                  a    = a  + a  + a  .
  3173.                   osc    s    sp   lp
  3174.  
  3175.  
  3176.  
  3177.  
  3178.  
  3179.  
  3180.  
  3181.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 51
  3182.  
  3183.                                  ******************
  3184.                                  * IMPORTANT NOTE *
  3185.                                  ******************
  3186.  
  3187.  
  3188.          I have NOT included the actual equations used in the program in
  3189.          this document for obvious reasons, i.e. they are long and hard to
  3190.          type in with a text based word processor. If you have an interest
  3191.          in these equations they are in several references I have listed.
  3192.  
  3193.  
  3194.  
  3195.  
  3196.  
  3197.  
  3198.  
  3199.  
  3200.  
  3201.  
  3202.  
  3203.  
  3204.  
  3205.  
  3206.  
  3207.  
  3208.  
  3209.  
  3210.  
  3211.  
  3212.  
  3213.  
  3214.  
  3215.  
  3216.  
  3217.  
  3218.  
  3219.  
  3220.  
  3221.  
  3222.  
  3223.  
  3224.  
  3225.  
  3226.  
  3227.  
  3228.  
  3229.  
  3230.  
  3231.  
  3232.  
  3233.  
  3234.  
  3235.  
  3236.  
  3237.  
  3238.  
  3239.  
  3240.  
  3241.  
  3242.  
  3243.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 52
  3244.  
  3245.  
  3246.  
  3247.  
  3248.                  MODELS FOR PROPAGATION OF NORAD ELEMENT SETS
  3249.  
  3250.         NORAD maintains general perturbation element sets on all
  3251.         resident space objects.  These element sets are periodically
  3252.         refined so as to maintain a reasonable prediction capability on
  3253.         all space objects.  In turn, these element sets are provided to
  3254.         users.
  3255.  
  3256.          The most important point to be noted is that not just any
  3257.          prediction model will suffice.  The NORAD element sets are "mean"
  3258.          values obtained by removing periodic variations in a particular
  3259.          way.  In order to obtain good predictions, these periodic
  3260.          variations must be reconstructed (by the prediction model) in
  3261.          exactly the same way they were removed by NORAD.  Hence,
  3262.          putting NORAD element sets into a different model (even though
  3263.          the model may be more accurate or even a numerical integrator)
  3264.          will result in degraded predictions.
  3265.  
  3266.          All space objects are classified by NORAD as near-Earth (period
  3267.          less than 225 minutes) or deep-space (period greater than or
  3268.          equal 225 minutes). Depending on the period, the NORAD element
  3269.          sets are automatically generated with the near-Earth or deep-
  3270.          space model.
  3271.  
  3272.          The PROGRAM will calculate the satellite period and know which
  3273.          PREDICTION MODEL TO USE.
  3274.  
  3275.  
  3276.                  THE PROPAGATION MODELS
  3277.  
  3278.          Two mathematical models for prediction are used by TRAKSAT. The
  3279.          first of these, SGP4, was developed by Ken Cranford in 1970 (see
  3280.          Lane and Hoots 1979) and is used for near-Earth satellites.  This
  3281.          model was obtained by simplification of the more extensive
  3282.          analytical theory of Lane and Cranford (1969) which uses the
  3283.          solution of Brouwer (1959) for its gravitational model and a
  3284.          power density function for its atmospheric model (see Lane, et al
  3285.          1962).
  3286.  
  3287.          The next model, SDP4, is an extension of SGP4 to be used for
  3288.          deep-space satellites.  The deep-space equations were developed
  3289.          by Hujsak (1979) and model the gravitational effects of the moon
  3290.          and sun as well as certain sectoral and tesseral Earth harmonics
  3291.          which are of particular importance for half-day and one-day
  3292.          period orbits.
  3293.  
  3294.  
  3295.  
  3296.  
  3297.  
  3298.  
  3299.  
  3300.  
  3301.  
  3302.  
  3303.  
  3304.  
  3305.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 53
  3306.  
  3307.  
  3308.                   COMPATIBILITY WITH NORAD ELEMENT SETS
  3309.  
  3310.          The NORAD element sets are currently generated with either SGP4
  3311.          or SDP4 depending on whether the satellite is near-Earth or deep-
  3312.          space.
  3313.  
  3314.          For SGP4 and SDP4 users, the mean motion is first recovered from
  3315.          its altered form and the drag effect is obtained from the SGP4
  3316.          drag term (B*) with the pseudo-drag term being ignored.  The
  3317.          value of the mean motion can be used to determine whether the
  3318.          satellite is near-Earth or deep-space (and hence whether SGP4 or
  3319.          SDP4 was used to generate the element set).  From this
  3320.          information the program will decide whether to use SGP4 or SDP4
  3321.          for propagation and hence be assured of agreement with NORAD
  3322.          predictions.
  3323.  
  3324.  
  3325.  
  3326.  
  3327.  
  3328.  
  3329.  
  3330.  
  3331.  
  3332.  
  3333.  
  3334.  
  3335.  
  3336.  
  3337.  
  3338.  
  3339.  
  3340.  
  3341.  
  3342.  
  3343.  
  3344.  
  3345.  
  3346.  
  3347.  
  3348.  
  3349.  
  3350.  
  3351.  
  3352.  
  3353.  
  3354.  
  3355.  
  3356.  
  3357.  
  3358.  
  3359.  
  3360.  
  3361.  
  3362.  
  3363.  
  3364.  
  3365.  
  3366.  
  3367.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 54
  3368.  
  3369.  
  3370.  
  3371.                 PROGRAM LIMITATIONS AND ASSUMPTIONS
  3372.  
  3373.  
  3374.  
  3375.          The ephemeris equations DO include the zonal harmonics, through
  3376.          2nd order, of the gravitational potential.  This implies a
  3377.          gravitational field produced by an oblate spheroidal earth
  3378.          unsymmetrical with respect to the equator, pear-shaped. In other
  3379.          words, the ephemeris equations contain J2, J3, and J4 terms. The
  3380.          currently accepted values of J2, J3, and J4, which are used in
  3381.          TRAKSAT, are;
  3382.                                                     -3
  3383.                                   J2 = 1.082616 X 10
  3384.  
  3385.                                                     -6
  3386.                                   J3 = -2.53881 X 10
  3387.  
  3388.                                                     -6
  3389.                                   J4 = -1.65597 X 10  .
  3390.  
  3391.  
  3392.          The earth equatorial radius used by TRAKSAT is; 6378.135 Km,
  3393.          while the flattening factor used is 1/298.257 (both are from the
  3394.          1972 WGS models).
  3395.  
  3396.  
  3397.          The program TRAKSAT models only ELLIPTICAL orbital motion about
  3398.          the earth. That is, the orbital eccentricity MUST BE LESS THAN
  3399.          ONE and GREATER THAN ZERO. Very small eccentricities are
  3400.          acceptable, i.e., such as 1.0E - 5.
  3401.  
  3402.  
  3403.  
  3404.          STARS USED IN TRAKSAT
  3405.  
  3406.          The star background option will use the following list of stars
  3407.          for the display. The star data values are from USNO Floppy
  3408.          Almanac 1988, Version 2.11.88, file STAR1.CAT using Epoch J2000
  3409.          coordinates.
  3410.  
  3411.                      Bayer Name            Proper Name
  3412.                      ----------            -----------
  3413.  
  3414.                      Ursae Minoris         Polaris
  3415.                      Andromedae            Alpheratz
  3416.                      Phoenicis             Ankaa
  3417.                      Cassiopeiae           Schedar
  3418.                      Ceti                  Diphda/Deneb Kaito
  3419.                      Eridani               Achernar
  3420.                      Arietis               Hamal
  3421.                      Eridani               Acamar
  3422.                      Ceti                  Menkar
  3423.                      Persei                Mirfak
  3424.                      Tauri                 Aldebaran
  3425.                      Orionis               Rigel
  3426.                      Aurigae               Capella
  3427.                      Orionis               Bellatrix
  3428.                      Tauri                 Elnath
  3429.  
  3430.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 55
  3431.  
  3432.                      Orionis               Alnilam
  3433.                      Orionis               Betelgeuse
  3434.                      Carinae               Canopus
  3435.                      Canis Majoris         Sirius
  3436.                      Canis Majoris         Adhara
  3437.                      Canis Minoris         Procyon
  3438.                      Geminorum             Pollux
  3439.                      Carinae               Avior
  3440.                      Lambda Velae          Suhail
  3441.                      Carinae               Miaplacidus
  3442.                      Hydrae                Alphard
  3443.                      Leonis                Regulus
  3444.                      Ursae Majoris         Dubhe
  3445.                      Leonis                Denebola
  3446.                      Corvi                 Gienah
  3447.                      Crucis                ACrux
  3448.                      Crucis                GaCrux
  3449.                      Ursae Majoris         Alioth
  3450.                      Virginis              Spica
  3451.                      Ursae Majoris         Alkaid
  3452.                      Centauri              Hadar
  3453.                      Centauri              Menkent
  3454.                      Boötes                Arcturus
  3455.                      Centauri A            Rigil Kentaurus
  3456.                      Librae                Zubenelgenubi
  3457.                      Ursae Minoris         Kochab
  3458.                      Coronae Borealis      Alphecca
  3459.                      Scorpii A             Antares
  3460.                      Triangulii            Atria
  3461.                      Ophiuchi              Sabik
  3462.                      Lambda Scorpii        Shaula
  3463.                      Ophiuchi              Rasalhague
  3464.                      Draconis              Eltanin
  3465.                      Sagittarii            Kaus Australis
  3466.                      Lyrae                 Vega
  3467.                      Sagittarii            Nunki
  3468.                      Aqilae                Altair
  3469.                      Pavonis               Peacock
  3470.                      Cygni                 Deneb
  3471.                      Pegasi                Enif
  3472.                      Gruis                 Al Na ir
  3473.                      Piscis Austrini       Fomalhaut
  3474.                      Pegasi                Markab
  3475.  
  3476.  
  3477.  
  3478.  
  3479.          USER DEFINED STAR DATA
  3480.  
  3481.          The option of using your own star data in TRAKSAT is
  3482.          included. Up to 1500 stars can be included in a data file.
  3483.  
  3484.  
  3485.                 ** ALL STAR DATA WILL NEED TO BE FOR EPOCH J2000. **
  3486.  
  3487.          The following description of the data base format is included
  3488.          for the user. All star data files are in standard ASCII code. See
  3489.          section; Files Required To Run TRAKSAT for a sample star data
  3490.          file.
  3491.  
  3492.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 56
  3493.  
  3494.                 User defined star data has the following format:
  3495.  
  3496.                            GGGCCC HHMMD+DDMM +M.M +C.CC
  3497.                            ----------------------------
  3498.                            GAMCAS 00567+6043 +2.4 -0.15
  3499.                            GA2AND 02039+4220 +2.3 +1.37
  3500.                            39 ARI 02479+2915 +4.5 +1.11
  3501.                            HR961  03203+7744 +5.5 +0.19
  3502.  
  3503.          where GGG is the first three characters of the Greek name of the
  3504.          star OR the first two characters and a superscript number OR the
  3505.          Flamsteed number of the star. Alpha is ALP, beta is BET, gamma is
  3506.          GAM, and so on. Omicron and Omega are abbreviated OI and OE to
  3507.          distinguish them. CCC is the standard three-letter abbreviation
  3508.          of the constellation name -- ORI for Orion, UMA for Ursa Major,
  3509.          CVN for Canes Venatici. If the star has neither Greek letter nor
  3510.          Flamsteed number, then GGGCCC becomes is "HR" plus the four-digit
  3511.          Yale Bright Star Catalog number.
  3512.  
  3513.          HHMMD+DDMM is the star's location in right ascension and
  3514.          declination coordinates for Epoch J2000. HH is hours, MM is
  3515.          minutes, and D is decimal minutes of RA. +DD is declination
  3516.          degrees and MM is declination minutes. The coordinates, as given,
  3517.          are precise enough for virtually any computer graphics
  3518.          application. +M.M is the star's visual magnitude in yellow light,
  3519.          essentially how bright the star appears to the eye. The sign is
  3520.          necessary because some of the brightest stars, like Sirius, have
  3521.          negative magnitudes.
  3522.  
  3523.          Finally +C.CC is the B-V "color index" of the star. This number
  3524.          ranges from -0.25 to +2.5. The "bluest" stars have the lower or
  3525.          negative B-V color, while red stars have color indices over 1.6
  3526.          or so. The Sun has a B-V of +0.62, and is a yellow-white star.
  3527.          TRAKSAT does not use the color data for any calculations. We thus
  3528.          decode the examples as: Gamma Cassiopeiae, a medium-bright blue
  3529.          star at 0 hours 56.7 minutes right ascension and +60 (degrees)
  3530.          43' declination; Gamma-2 Andromedae as a reddish star of
  3531.          approximately the same brightness; 39 Arietis doesn't have a
  3532.          Greek letter name; and HR 961 is the 961st entry in the Yale
  3533.          Bright Star Catalog, barely visible to the naked eye.
  3534.  
  3535.          The user defined star data option will NOT display the star
  3536.          names. (There would not be any room on the screen to see the
  3537.          orbital track!) The format used is popular with several star map
  3538.          programs and should be available to the user. (A star file is now
  3539.          included with TRAKSAT.)
  3540.  
  3541.  
  3542.          METHOD DESCRIPTION FOR REVERSE SOLUTION
  3543.  
  3544.          The reverse solution is a very powerful and useful option for the
  3545.          satellite observer. May times I have looked up to the skies only
  3546.          to see a unknown satellite fly-by. Determining which satellite I
  3547.          saw was almost impossible. The approach I used was to run TRAKSAT
  3548.          in the multi-track mode until I either ran out of satellite data
  3549.          sets or I found a possible match. This could prove very tedious
  3550.          and not very practical on a day to day basis.
  3551.  
  3552.          This "lacking" provided the desire for the reverse solution
  3553.          option in TRAKSAT. The next step was to determine a method to use
  3554.  
  3555.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 57
  3556.  
  3557.          and what would be required from the user. Several methods of
  3558.          converting observed data into orbital elements are in use today,
  3559.          such as Gauss, f & g series, Lambert, and true anomaly iteration
  3560.          are just a few. It is difficult to be specifically precise in a
  3561.          statement of which of the previous methods can be termed "the
  3562.          best". Certainly a method which best decrees the problem at hand
  3563.          should be chosen for the determination of a particular orbit.
  3564.          There are, however, several points of interest that should be
  3565.          known to the analyst before choosing a particular method. For
  3566.          example, which method is the fastest from a computational point
  3567.          of view? Which method has the least numerical error? Which method
  3568.          experiences the least convergence difficulties? Numerical studies
  3569.          upon many orbits of varying eccentricity and semi-major axis have
  3570.          provided a very partial answer to these questions.
  3571.  
  3572.          To answer the first question, that is, which is the fastest
  3573.          computational method, several sources were consulted. The fastest
  3574.          method proved to be the true anomaly with the Gauss method
  3575.          following close behind. The f & g series was the slowest method.
  3576.  
  3577.          The second question, which method has the least numerical error,
  3578.          is difficult to answer, and, as might be expected, indicates that
  3579.          every method is optimum in the computation of a particular
  3580.          element. It is, however, possible to segregate the overall
  3581.          results of the numerical studies into three categories: high,
  3582.          medium, and low accuracy. The Gauss and Lambert methods display a
  3583.          high accuracy rating while the true anomaly and f & g series have
  3584.          only a medium accuracy rating.
  3585.  
  3586.          The last question, ease of convergence, is not as difficult to
  3587.          answer. The Gauss and f & g series methods are called "self-
  3588.          perpetuating" in their convergence. That is, from a easily
  3589.          estimated first guess an iterative loop is initiated which
  3590.          converges automatically to the desired result. The Gauss method
  3591.          suffers from instability of convergence for radial spreads of
  3592.          greater than 90 degrees. This should NOT prove a problem because
  3593.          most observed satellite data sets will be viewed in less than a
  3594.          90 radial spread.
  3595.  
  3596.          The natural conclusion to this analysis was to use the method of
  3597.          Gauss. This document will NOT develop this method as MANY of the
  3598.          references listed go into great detail on the subject. I would
  3599.          suggest the reader to investigate further if interested.
  3600.  
  3601.  
  3602.          ACCURACY OF TRAKSAT
  3603.  
  3604.          Several people have asked the question; " How accurate is
  3605.          TRAKSAT ?". To answer such a question one must define a set of
  3606.          limits. The real "acid test" is to have a prediction from TRAKSAT
  3607.          and then go outside and observe that satellite, taking note of
  3608.          the time and position of the satellite. A comparison between
  3609.          actual observed data and predicted can then be determined.
  3610.  
  3611.          Another approach is to compare the output from TRAKSAT against
  3612.          several other satellite tracking programs. Both the public domain
  3613.          and the commercial markets have several good tracking programs
  3614.          that the user could compare with.
  3615.  
  3616.          The later approach, that is the comparison between tracking
  3617.  
  3618.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 58
  3619.  
  3620.          programs, has been carried out by several people including
  3621.          myself. The output from TRAKSAT compares very well with many of
  3622.          the "current" tracking programs (both commercial and public
  3623.          domain). It could be concluded from a simple test of TRAKSAT that
  3624.          it agrees with several other tracking programs. (Gee we all can't
  3625.          be wrong!)
  3626.  
  3627.          The next step is one of comparing predicted output and observed
  3628.          data. The most popular use for TRAKSAT has been in the optical
  3629.          sighting options. The optical sighting of a satellite will be the
  3630.          "acid test" used for this accuracy test.
  3631.  
  3632.          First a note about NASA 2-line elements, low earth satellites
  3633.          (about 15 rev per day satellites) have larger disturbances from
  3634.          the atmosphere than higher satellites. The drag on a satellite
  3635.          can cause purtubations greater than the J2 terms therefore the
  3636.          drag term is of great importance. The very latest elements for
  3637.          the low earth satellite can greatly improve the prediction
  3638.          process, while the higher satellites do not require as current of
  3639.          elements. (The term low will be in the range of 250 - 375
  3640.          kilometers altitude.)
  3641.  
  3642.          Reports about TRAKSAT (and its predictions) have been made on the
  3643.          MIR satellite along with several other low earth satellites. The
  3644.          bottom line being LESS THAN 30 SECONDS ERROR (prediction vs.
  3645.          actual) for 10 day old satellite element sets. If the satellite
  3646.          elements are 20 days old the error is about 60 seconds. If the
  3647.          elements a only a day or two old, errors of less than 10 seconds
  3648.          are possible (several reports have been made about 2-10 seconds
  3649.          of error).
  3650.  
  3651.          The position data is on the money, it is the time at that
  3652.          position that usually drives the accuracy of the observation.
  3653.  
  3654.          The higher earth satellites generally have less than 30 seconds
  3655.          of error for 20 day old elements.
  3656.  
  3657.          A NOTE MUST BE MADE ABOUT THE ERROR ANALYSIS, THE ASSUMPTION IS
  3658.          MADE THAT NO ORBITAL MANEUVERING WAS DONE TO THE SATELLITE DURING
  3659.          THE "TEST" PERIOD. (The STS-31, the Hubble launch, was a prime
  3660.          example of several orbital maneuvers changing the predicted
  3661.          observed times).
  3662.  
  3663.          In general it can be said that the most current elements are the
  3664.          best ones for planning the evenings viewing. (Elements over 30
  3665.          days old can have a very large error to them). Element sets 7 -14
  3666.          days old will be acceptable for most users.
  3667.  
  3668.          NORAD/NASA updates the satellite elements for this very reason,
  3669.          to keep the prediction process accurate.
  3670.  
  3671.  
  3672.  
  3673.  
  3674.  
  3675.  
  3676.  
  3677.  
  3678.  
  3679.  
  3680.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 59
  3681.  
  3682.  
  3683.  
  3684.          A BRIEF EDITORIAL
  3685.  
  3686.          One of the first decisions to be made when setting out to write a
  3687.          program is the choice of a programming language. I'm an Aerospace
  3688.          Engineer working for a company in Huntsville, Al. My job title
  3689.          is; Trajectory Analysis Engineer. I work with NASA, mostly the
  3690.          shuttle program, and design trajectories for several upcoming
  3691.          shuttle missions. I have written large trajectory simulations
  3692.          programs, for the most part they were written in FORTRAN.
  3693.  
  3694.          I know FORTRAN is not the best language to use for programs that
  3695.          use graphics, but Microsoft has come up with the ideal solution.
  3696.          Microsoft FORTRAN, version 4.0 and higher, can call BASIC, C, and
  3697.          PASCAL routines. Microsoft FORTRAN version 5.0 also contains graphic
  3698.          routines that were used in TRAKSAT, these graphic routines are the
  3699.          same as used in QuickC version 2.0.
  3700.  
  3701.          Most (95%) of the TRAKSAT program is written in FORTRAN to get
  3702.          the best speed and high precision mathematics and C, Microsoft C
  3703.          version 6.0, for some useful utilities. I have found this
  3704.          combination to be very powerful and useful for program
  3705.          development.
  3706.  
  3707.  
  3708.  
  3709.  
  3710.  
  3711.  
  3712.  
  3713.  
  3714.  
  3715.  
  3716.  
  3717.  
  3718.  
  3719.  
  3720.  
  3721.  
  3722.  
  3723.  
  3724.  
  3725.  
  3726.  
  3727.  
  3728.  
  3729.  
  3730.  
  3731.  
  3732.  
  3733.  
  3734.  
  3735.  
  3736.  
  3737.  
  3738.  
  3739.  
  3740.  
  3741.  
  3742.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 60
  3743.  
  3744.  
  3745.  
  3746.  
  3747.          SPECIAL THANKS
  3748.  
  3749.  
  3750.          I would like to take this opportunity to thank the many people
  3751.          who helped me either directly or indirectly on this program.
  3752.  
  3753.          First of all my wife, Anita, who understands why I have a hobbie
  3754.          like computers and enjoy working with them. She has not
  3755.          complained about the many hours, in excess of 500 hours, I have
  3756.          spent working on TRAKSAT.  TRAKSAT version 2.45 has some 21,000
  3757.          lines of code and IS STILL GROWING.
  3758.  
  3759.          Dave Ransom Jr., of Rancho Palos Verdes, CA. has kept me going
  3760.          when my interest in the program was slipping away. I did use the
  3761.          city data from his excellent program ASTROCLOCK. I also used
  3762.          several of the references Dave listed in his program. I would
  3763.          highly recommend his program to any person interested in
  3764.          astrodynamics.  The documentation supplied with ASTROCLOCK is in
  3765.          itself very interesting reading and very well done. I could only
  3766.          hope that someday TRAKSAT will have that level of
  3767.          professionalism. My thanks to Dave and his wife Vicki.
  3768.  
  3769.          John Williams and Dr. Jeff Wallach, from the Dallas DataLink BBS,
  3770.          have been very helpful in this project also. They have offered
  3771.          data and a helping hand with TRAKSAT.  The DataLink BBS has a
  3772.          vast amount of satellite information along with other interests.
  3773.          I would recommend it to others interested in satellite tracking.
  3774.          The DataLink BBS is THE place to learn about obtaining satellite
  3775.          images. My thanks to John and his family.
  3776.  
  3777.          I would also like to thank T.S. Kelso, SYSOP of the Celestial BBS
  3778.          where current satellite data can be downloaded. Several satellite
  3779.          tracking programs are also available on his BBS along with a vast
  3780.          amount of satellite information.
  3781.  
  3782.  
  3783.  
  3784.  
  3785.  
  3786.  
  3787.  
  3788.  
  3789.  
  3790.  
  3791.  
  3792.  
  3793.  
  3794.  
  3795.  
  3796.  
  3797.  
  3798.  
  3799.  
  3800.  
  3801.  
  3802.  
  3803.  
  3804.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 61
  3805.  
  3806.  
  3807.  
  3808.  
  3809.  
  3810.          QUESTIONS AND COMMENTS
  3811.  
  3812.  
  3813.                  I would very much like to hear from anyone interested in
  3814.          this program and astrodynamics in general. I have not included
  3815.          the source code to TRAKSAT mainly because most people do not have
  3816.          a Microsoft FORTRAN compiler nor a working knowledge of FORTRAN.
  3817.          The high cost ($500.00) of both the FORTRAN and C compilers makes
  3818.          the cost of working on a project like TRAKSAT expensive also.
  3819.  
  3820.          As for the choice of FORTRAN compiliers there are many fine
  3821.          products out and I have used many of them. However, the only
  3822.          compilier that supports mixed language is Microsoft. For this
  3823.          reason alone I would recommend it to others interested in
  3824.          programming.
  3825.  
  3826.          At this time I feel that TRAKSAT is still going through some
  3827.          "growing pains"  and I would like the chance to improve it and
  3828.          add new features. The only way this can happen is if you, the
  3829.          user, takes the time to leave me messages or mail on problems or
  3830.          suggestions. I will try to answer your messages in a timely
  3831.          manor.
  3832.  
  3833.          One of the major goals of this project is to make the finest,
  3834.          easiest to use, satellite tracking program available. A program
  3835.          the average person can use and successfully track satellites.
  3836.  
  3837.          I would suggest the user to OBTAIN A COPROCESSOR if they do not
  3838.          have one already. A coprocessor speeds up math intensive
  3839.          programs, such as TRAKSAT, to a level that was only dreamed about
  3840.          a few years ago.
  3841.  
  3842.          Please feel free to contact me to discuss TRAKSAT or other
  3843.          computer problems. I can reached through the RPV BBS;
  3844.  
  3845.                          RPV BBS
  3846.                          Rancho Palos Verdes, Ca.
  3847.                          213-541-7299
  3848.                          24 hours, 2400/1200 baud.
  3849.  
  3850.          This BBS is owned and operated by Dave Ransom Jr.. I call up the
  3851.          BBS three or four times a week to check my mail and do some file
  3852.          transfers. This BBS is geared towards Astronomical interests. The
  3853.          latest version of ASTROCLOCK can be downloaded from this BBS
  3854.          also.
  3855.                             Other BBS's I frequent are;
  3856.  
  3857.              Celestial RCP/M                     DataLink RBBS System
  3858.              Fairborn, Ohio                      Dallas, Texas
  3859.              513-427-0674                        214-394-7438
  3860.              24 hours, 2400/1200 baud,           24 hours, 9600/2400/1200 baud.
  3861.  
  3862.          I can also be reached at work or home, please no calls after 10
  3863.          PM Central Time. Please leave a phone number and the best time to
  3864.          call on any messages that require by personal attention. My work
  3865.          number has an answering machine pick-up if I can not be reached.
  3866.  
  3867.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 62
  3868.  
  3869.          The last, and slowest method to reach me is with the U.S. mail
  3870.          service, I will respond with a phone call if at all possible.
  3871.  
  3872.                          Paul E. Traufler
  3873.                          111 Emerald Dr.
  3874.                          Harvest, Al.  35749
  3875.  
  3876.                          Phone (work) 205-726-5511
  3877.                          Phone (home) 205-830-8450
  3878.  
  3879.  
  3880.  
  3881.  
  3882.  
  3883.  
  3884.  
  3885.  
  3886.  
  3887.  
  3888.  
  3889.  
  3890.  
  3891.  
  3892.  
  3893.  
  3894.  
  3895.  
  3896.  
  3897.  
  3898.  
  3899.  
  3900.  
  3901.  
  3902.  
  3903.  
  3904.  
  3905.  
  3906.  
  3907.  
  3908.  
  3909.  
  3910.  
  3911.  
  3912.  
  3913.  
  3914.  
  3915.  
  3916.  
  3917.  
  3918.  
  3919.  
  3920.  
  3921.  
  3922.  
  3923.  
  3924.  
  3925.  
  3926.  
  3927.  
  3928.  
  3929.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 63
  3930.  
  3931.  
  3932.  
  3933.  
  3934.  
  3935.          FUTURE UPGRADES
  3936.  
  3937.  
  3938.          To obtain the latest version of TRAKSAT, several BBSs around the
  3939.          country keep it online. The BBSs listed under section; Questions
  3940.          and Comments list several places to obtain the current version.
  3941.          Compuserve has TRAKSAT and many other releated files also. If you
  3942.          would like to save on the long distance charges, contact myself
  3943.          and I will try to find a local BBS that I can upload TRAKSAT to.
  3944.  
  3945.          For a small fee ($10.00) I will mail TRAKSAT on a disk, 360K,
  3946.          1.2M, if that is the easiest way to obtain the latest version,
  3947.          (1.2M is best for me). Please contact the author for more
  3948.          information.
  3949.  
  3950.          If you send a SELF ADDRESSED AND STAMPED DISK-MAILING PACKAGE,
  3951.          with the proper disk format, I will return mail it free of
  3952.          charge.
  3953.  
  3954.          TRAKSAT and its companion files is being distributed as
  3955.          shareware. YOU ARE ENCOURAGED TO SHARE THIS SOFTWARE WITH OTHERS
  3956.          PROVIDED THAT IT IS DISTRIBUTED COMPLETE WITH DOCUMENTATION AND
  3957.          IN UNMODIFIED FORM AND THAT NO FEE OR OTHER CONSIDERATION IS
  3958.          CHARGED OR ACCEPTED.
  3959.  
  3960.          *****************************************************************
  3961.          *****************************************************************
  3962.  
  3963.          THERE IS NO CHARGE FOR THIS PROGRAM, but in the spirit of the
  3964.          shareware concept, if the end user finds this package useful, and
  3965.          would like to help fund development of enhancements to this
  3966.          package, any amount that the end user feels is appropriate for
  3967.          the value received in using this package will be gladly accepted
  3968.          (perhaps $15.00). Please mail any donations to the above address.
  3969.  
  3970.          ANYONE WHO SENDS A DONATION WILL RECEIVE A PERSONALLY REGISTERED
  3971.          COPY OF TRAKSAT AND BE PLACED ON THE UPDATE LIST FOR FUTURE
  3972.          UPDATES TO THE PROGRAM. This copy will give the user credit for
  3973.          supporting the shareware concept.
  3974.  
  3975.          *****************************************************************
  3976.          *****************************************************************
  3977.  
  3978.  
  3979.  
  3980.  
  3981.  
  3982.  
  3983.  
  3984.  
  3985.  
  3986.  
  3987.  
  3988.  
  3989.  
  3990.  
  3991.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 64
  3992.  
  3993.  
  3994.  
  3995.  
  3996.  
  3997.                  OBTAINING NORAD SATELLITE DATA SETS
  3998.  
  3999.  
  4000.          The following BBS's have the current satellite data files;
  4001.  
  4002.  
  4003.                          Celestial RCP/M
  4004.                          Fairborn, Ohio
  4005.                          SYSOP: T.S. Kelso
  4006.                          513-427-0674
  4007.                          24 hours, 2400/1200 baud,
  4008.                          8 bit NO parity 1 stop.
  4009.  
  4010.                          Datalink RBBS System
  4011.                          Dallas, Texas
  4012.                          SYSOP: Dr. Jeff Wallach
  4013.                          214-394-7438
  4014.                          24 hours, 9600/2400/1200 baud,
  4015.                          8 bit NO parity 1 stop.
  4016.  
  4017.                          RPV BBS
  4018.                          Rancho Palos Verdes, Ca.
  4019.                          SYSOP: Dave Ransom Jr.
  4020.                          213-541-7299
  4021.                          24 hours, 2400/1200 baud,
  4022.                          8 bit NO parity 1 stop.
  4023.  
  4024.  
  4025.          To obtain the elements from the Celestial RCP/M BBS, (with the
  4026.          least amount of trouble), just dial up the BBS and login. The
  4027.          next step is to type "F" (without the quotes) to go to the Files
  4028.          section, then to area #1. The next step is to type "D", for
  4029.          download and then type "BULLETIN.ARC" as the file to download,
  4030.          open an XMODEM file transfer mode with your telecommunications
  4031.          software. This will transfer the NASA 2-line elements to a file
  4032.          on the users computer. Log out of the BBS and then unarchive the
  4033.          file using several of the unarchiving programs, (PAK, ARC,
  4034.          PKZIP, etc.).
  4035.  
  4036.          The downloaded file will have some characters at the
  4037.          top of the file that will need to be removed with a word
  4038.          processor (this MUST save the file in pure ASCII, i.e., PC-Write,
  4039.          Edlin etc. works very well).
  4040.  
  4041.          (This method assumes that an account is available to the user).
  4042.  
  4043.          NASA can provide up to 20 satellite data sets (HARD COPY FORM
  4044.          ONLY) if the user writes and requests them. This service is free
  4045.          but the user will need to enter the elements into a file for use
  4046.          with TRAKSAT. (This is done the old fashion way, you TYPE them!)
  4047.  
  4048.                          NASA Goddard Space Flight Center
  4049.                          Control Center Support Section
  4050.                          Code 513.2
  4051.                          Greenbelt, Md.  20771
  4052.  
  4053.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 65
  4054.  
  4055.  
  4056.  
  4057.                  FILES REQUIRED TO RUN TRAKSAT
  4058.  
  4059.          The following files should have been included in the archive
  4060.          file;
  4061.  
  4062.                TRAKSAT.EXE  The program.
  4063.                TRAKSAT.DEF  The default data for the tracking station.
  4064.                TRAKSAT.CTY  The city file for tracking stations.
  4065.                TRAKSAT.DOC  TRAKSAT program documentation.
  4066.                  EARTH.DAT  World map data file.
  4067.                NASA724.TXT  This is the latest NORAD satellite data set,
  4068.                             (as of 26 July, 1990, element set #724).
  4069.                   READ.ME   Latest notes about the program.
  4070.                 MSHERC.COM  This utility is used for Hercules graphics.
  4071.                 MODERN.FON  This is a font file used for the graphics.
  4072.  
  4073.  
  4074.                  STARS.DAT  This is a star data base that is NOT required
  4075.                             to run TRAKSAT, it is optional. This data file
  4076.                             can be used in the user defined star data
  4077.                             option.
  4078.  
  4079.                             STARS.DAT is almost identical to the star
  4080.                             database used with Richard Berry's (Editor of
  4081.                             ASTRONOMY) program STARS.BAS. For
  4082.                             compatibility, I have retained the same
  4083.                             database format. According to Mr. Berry's
  4084.                             documentation file STARS.DOC, his database is
  4085.                             essentially the same database used for the
  4086.                             StarDome map printed in the center spread of
  4087.                             ASTRONOMY every month.
  4088.  
  4089.  
  4090.  
  4091.  
  4092.  
  4093.  
  4094.  
  4095.  
  4096.  
  4097.  
  4098.  
  4099.  
  4100.  
  4101.  
  4102.  
  4103.  
  4104.  
  4105.  
  4106.  
  4107.  
  4108.  
  4109.  
  4110.  
  4111.  
  4112.  
  4113.  
  4114.  
  4115.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 66
  4116.  
  4117.  
  4118.          BIBLIOGRAPHY
  4119.  
  4120.  
  4121.                  THe following sources were used to prepare and test the
  4122.                  TRAKSAT program.
  4123.  
  4124.  
  4125.          Meeus, Jean, ASTRONOMICAL FORMULAE FOR CALCULATORS, 3rd Edition,
  4126.          Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA. 1985.
  4127.  
  4128.          Duffett-Smith, Peter, PRACTICAL ASTRONOMY WITH YOUR PERSONAL
  4129.          COMPUTER, Cambridge University Press, New York, NY. 1986.
  4130.  
  4131.          Danby, John, FUNDAMENTALS OF CELESTIAL MECHANICS, 2nd Edition,
  4132.          Willmann-Bell, Inc., Richmond, VA. 1988.
  4133.  
  4134.          Bate-Mueller-White, FUNDAMENTALS OF ASTRODYNAMICS, Dover
  4135.          Publications, Inc. New York, NY. 1971.
  4136.  
  4137.          Forsythe-Malcolm-Moler, COMPUTER METHODS FOR MATHEMATICAL
  4138.          COMPUTATIONS, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, NJ. 1977.
  4139.  
  4140.          USAF-Ford Aerospace Corporation, ORBITAL MECHANICS, O&M Training
  4141.          Section, Sunnyvale, CA. 1982.
  4142.  
  4143.          Moulton, F. R., CELESTIAL MECHANICS, Macmillan Company, New York,
  4144.          NY. 1960.
  4145.  
  4146.          Brand, L., VECTOR ANALYSIS, John Wiley and Sons, New York, NY.
  4147.          1957.
  4148.  
  4149.          Geyling-Westerman, INTRODUCTION TO ORBITAL MECHANICS, Addison
  4150.          Wesley, Whippany, NJ. 1971.
  4151.  
  4152.          Brouwer, D., "Solution of the Problem of Artificial Satellite
  4153.          Theory without Drag", Astronomical Journal 64, 378-397, November
  4154.          1959.
  4155.  
  4156.          Hilton, C.G. and Kuhlman, J.R., "Mathematical Models for the
  4157.          Space Defense Center", Philco-Ford Publication No. U-3871, 17-28,
  4158.          November 1966.
  4159.  
  4160.          Hoots, F.R., "A Short, Efficient Analytical Satellite Theory".
  4161.          AIAA Paper No. 80-1659, August 1980.
  4162.  
  4163.          Hoots, F.R., "Theory of the Motion of an Artificial Earth
  4164.          Satellite", accepted for publication in Celestial Mechanics.
  4165.  
  4166.          Hujsak, R.S., "A Restricted Four Body Solution for Resonating
  4167.          Satellites with an Oblate Earth", AIAA Paper No. 79-136, June
  4168.          1979.
  4169.  
  4170.          Hujsak, R.S. and Hoots, F.R., "Deep Space Perturbations Ephemeris
  4171.          Generation", Aerospace Defense Command Space Computational Center
  4172.          Program
  4173.          Documentation, DCD 8, Section 3, 82-104, September 1977.
  4174.  
  4175.  
  4176.  
  4177.      TRAKSAT  Satellite Tracking Program                           Page 67
  4178.  
  4179.  
  4180.          Kozai, Y., "The Motion of a Close Earth Satellite", Astronomical
  4181.          Journal 64, 367-377, November 1959.
  4182.  
  4183.          Lane, M.H. and Cranford, K.H., "An Improved Analytical Drag
  4184.          Theory for the Artificial Satellite Problem", AIAA Paper No. 69-
  4185.          925, August 1969.
  4186.  
  4187.          Lane, M.H., Fitzpatrick, P.M., and Murphy, J.J., "On the
  4188.          Representation of Air Density in Satellite Deceleration Equations
  4189.          by Power Functions with Integral Exponents", Project Space Track
  4190.          Technical Report No. APGC-TDR-62-15, March 1962, Air Force
  4191.          Systems Command, Eglin AFB, FL.
  4192.  
  4193.          Lane, M.H. and Hoots, F.R., "General Perturbations Theories
  4194.          Derived from the 1965 Lane Drag Theory", Project Space Track
  4195.          Report No. 2, December 1979, Aerospace Defense Command, Peterson
  4196.          AFB, CO.
  4197.  
  4198.          Bellman, R. and Kalaba, R.E., "Modern Analytic Computational
  4199.          Methods in Science and Mathematics", American Elsevier Publishing
  4200.          Company, Inc. 1967.
  4201.  
  4202.          Escobal, P.R., "Mehtods of Orbit Determination", John Wiley and
  4203.          Sons, New York, NY. 1965.
  4204.  
  4205.          Craig, C. John, "Microsoft QuickC Programmer's Toolbox",
  4206.          Microsoft Press, Redmond Washington 1990.
  4207.  
  4208.          El'yasberg, P. E., "Theory of Flight of Artificial Earth
  4209.          Satellites", Israel Program for Scientific Translations Ltd.,
  4210.          1967. (Translated from Russian)
  4211.  
  4212.          King-Hele, Desmond, "Observing Earth Satellites", Van Nostrand
  4213.          Reinhold Co. Inc., 1983.
  4214.  
  4215.  
  4216.  
  4217.  
  4218.  
  4219.  
  4220.  
  4221.  
  4222.  
  4223.  
  4224.  
  4225.  
  4226.  
  4227.  
  4228.  
  4229.  
  4230.  
  4231.  
  4232.  
  4233.  
  4234.  
  4235.  
  4236.  
  4237.  
  4238.  
  4239.