home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 3 / hamradioversion3.0examsandprograms1992.iso / satel / sts9047 / stsorbit.doc < prev    next >
Text File  |  1990-11-18  |  116KB  |  2,078 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.                                 Program STSORBIT
  18.  
  19.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.                                   Version  9047
  36.                                 November 18, 1990
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.                              by David H. Ransom, Jr.
  42.                              Rancho Palos Verdes, CA
  43.  
  44.                                BBS: (213) 541-7299
  45.  
  46.    Program STSORBIT Space Shuttle Orbit Simulation                    Page i
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.                                 TABLE OF CONTENTS
  52.                                 -----------------
  53.  
  54.    INTRODUCTION ......................................................1
  55.    PROGRAM DESCRIPTION ...............................................4
  56.    STSORBIT FILES ....................................................6
  57.    STARTING PROGRAM STSORBIT .........................................7
  58.    STSORBIT MAIN MENU ................................................10
  59.      F1  Program STSORBIT Demonstration (STS-29) .....................10
  60.      F2  Read NASA/NORAD 2-Line Elements .............................11
  61.      F3  Read Prior Mission Information from *.INI File ..............12
  62.      F4  Enter New Orbital Information ...............................13
  63.      F5  Adjust Orbital Parameters ...................................14
  64.          2-Line Elements Model .......................................14
  65.          Simple Orbital Model ........................................15
  66.      F6  Set Elapsed Time Option (2-line elements only)...............15
  67.      F8  Set Program TIME and DATE....................................16
  68.      F9  DOS Shell ...................................................19
  69.      F10 Set STSORBIT Program Options ................................19
  70.      ENTER  Resume Mission ...........................................20
  71.      ESC    Quit STSORBIT and Save Current Mission ...................20
  72.    PROGRAM OPTIONS MENU ..............................................21
  73.      F1  Program STSORBIT Information ................................21
  74.      F2  Set New Local Coordinates ...................................21
  75.      F3  Enable/Disable Additional Map Grid Lines ....................23
  76.      F4  Display NASA Tracking Stations ..............................23
  77.      F5  Show Ascending & Descending Node Data .......................24
  78.      F6  Set Map Center (USA/Europe) .................................24
  79.      F7  Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR .....................24
  80.      F8  Set/Reset Satellite Symbol Blinking .........................25
  81.      F9  Set UTC Time Offset and Daylight Flag .......................25
  82.      F10 Enable/Disable Printer Logging ..............................26
  83.    USING DISPLAY OPTIONS .............................................28
  84.    THE STSORBIT GROUND TRACK DISPLAY .................................30
  85.    STSORBIT'S ORBITAL MODELS .........................................32
  86.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model) ...............34
  87.    STSORBIT REVISION HISTORY .........................................36
  88.  
  89.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 1
  90.  
  91.  
  92.    INTRODUCTION
  93.    ------------
  94.  
  95.         Program STSORBIT is an orbital tracking and display program for use 
  96.    during Space Shuttle missions, for simulating a Space Shuttle mission, or 
  97.    for general satellite tracking using NASA/NORAD 2-Line Elements. STSORBIT 
  98.    is free for non-commercial use. Use it if you like it, discard it if you 
  99.    don't. There are no warranties of any kind. If you wish to use STSORBIT 
  100.    commercially, write for license information. The only request I make of 
  101.    users is that they take the time to complete and return the confidential 
  102.    questionnaire in file README. The questionnaire gives users a chance to 
  103.    offer comments and suggestions, and lets me know that people use and 
  104.    appreciate program STSORBIT.
  105.         Program STSORBIT is intended to display the approximate orbital 
  106.    position and ground track of the Space Shuttle on a global map during a 
  107.    typical NASA mission. When used with NASA/NORAD 2-Line Elements, other 
  108.    satellite ground tracks may also be displayed. An IBM-compatible computer 
  109.    is required. When used with an EGA or VGA video adapter, the display is in 
  110.    color; CGA and HGC systems can only present graphics in monochrome. In the 
  111.    past, NASA has not published or made available very precise information as 
  112.    to the orbital parameters either before or during a "normal" mission; 
  113.    recently, however, more accurate data has been published in magazines such 
  114.    as Aviation Week and in various NASA publications. NASA now also releases 
  115.    the "2-Line Elements", classical orbital elements which enable much more 
  116.    precise calculation of orbital positions. Military missions, of course, are 
  117.    almost completely blacked out. It is something of a challenge, therefore, 
  118.    to devise a program which will at least come close and which, as more or 
  119.    different information becomes available, will permit the program's data to 
  120.    be updated "on the fly". The primary objective is to present an interesting 
  121.    and attractive real time graphics display of a Space Shuttle mission or 
  122.    satellite ground track, rather than to generate mathematically precise 
  123.    positional information.
  124.         The initial premise of STSORBIT was to attempt to duplicate the wall 
  125.    map in NASA's Mission Control Center in Houston, Texas. Before I started 
  126.    this project, I had seen  several other programs which attempted to do that 
  127.    same task, but each fell short of my objectives for one reason or another; 
  128.    since then other programs have appeared which produce similar information, 
  129.    most notably Paul Traufler's excellent TRAKSAT. It may be, of course, that 
  130.    others will judge this effort lacking as well. One problem is that of size 
  131.    and resolution: the wall map at Mission Control Center is some twenty feet 
  132.    wide with an impressive pixel resolution, very different from the typical 
  133.    personal computer and the size and resolution of its monitor. The NASA wall 
  134.    map shows essentially the entire globe in a cylindrical projection; 
  135.    STSORBIT uses a cylindrical projection but restricts the vertical display 
  136.    to latitudes from +80 degrees to -80 degrees in order to achieve reasonable 
  137.    proportions and vertical resolution while at the same time showing 
  138.    recognizable land features.
  139.         As a consequence of the basic inaccuracies relative to the orbital 
  140.    parameters of a Space Shuttle mission while it is in progress, I did not 
  141.    originally try to be especially precise with respect to the orbital 
  142.    mathematics. Additionally, mathematical complexity must be held to a 
  143.    reasonable minimum if older computers not equipped with a math coprocessor 
  144.    are to be able to maintain the presentation in real time. The higher 
  145.    resolution and color graphics available with more advanced displays such as 
  146.    the EGA and VGA greatly enhance the program, but my Zenith laptop computer 
  147.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 2
  148.  
  149.  
  150.    emulates the older CGA graphics display in (blue) monochrome. Therefore, in 
  151.    order to use my own program on all of my computers, STSORBIT maintains 
  152.    compatibility with all three display standards. Recently, compatibility 
  153.    with HGC (Hercules Graphics Card) has been improved.
  154.         My somewhat casual attitude toward mathematical precision changed with 
  155.    the launch of the Hubble Space Telescope (HST) and the regular availability 
  156.    of NASA/NORAD 2-Line Elements via modem. Until HST, I had been content to 
  157.    update the orbital data occasionally during the course of a typical five 
  158.    day mission and live with the errors inherent in my original orbital model. 
  159.    The accuracy of that model degrades rapidly after ten or twenty orbits and, 
  160.    although it may be the only method available at the start of a mission, 
  161.    more accurate data is now readily available within a day or so of launch. 
  162.    Beginning with Version 9022, therefore, STSORBIT was modified to also read 
  163.    orbital data from these NASA 2-line elements and thereby maintain 
  164.    significantly improved accuracy over longer periods of time. As an 
  165.    incidental benefit, the ground tracks of other satellites (such as the 
  166.    Russian space station MIR) may now also be displayed. At present, the 
  167.    orbital model (SGP4) used with 2-line elements is accurate only for low 
  168.    Earth orbits. Deep space orbits, defined as orbits having an orbital period 
  169.    greater than or equal to 225 minutes, require a more complex orbital model 
  170.    (SDP4) for best accuracy; STSORBIT calculates data and displays a ground 
  171.    track for deep space objects but the accuracy of these data has not been 
  172.    tested.
  173.         In mid-1990, STSORBIT found its way to the NASA Johnson Space Center 
  174.    in Houston, Texas. Quite a few individuals from JSC sent me comments and 
  175.    suggestions for further improving the program, among them Ron Parise of the 
  176.    STS-35/ASTRO-1 crew. Ron suggested that I make modifications to allow the 
  177.    display of Mission Elapsed Time (MET) for shuttle missions while using the 
  178.    NASA 2-line elements. This would allow both the higher accuracy of the NASA 
  179.    orbital data and permit following the mission timeline using MET. Although 
  180.    the launch time and date must be entered independently of the 2-line 
  181.    elements, the MET capability has now been added.
  182.         A brief biographical note: I am a retired physicist and engineer who 
  183.    has spent all of his professional life in the world of electronics, data 
  184.    communications and, more recently, computers. As a young man I was actively 
  185.    involved in the early American space program, including projects such as 
  186.    Ranger, Mariner, Mercury, and Apollo; my interest in space has continued to 
  187.    this day. The desire to "keep in touch" with our Space Shuttle missions was 
  188.    one of the principal incentives in the development of this software. If 
  189.    STSORBIT also serves to help spark the interest of young people in science 
  190.    and technology or can be a learning tool at any level, I will have more 
  191.    than achieved my goal.
  192.         In addition to individual users all over the world, STSORBIT is also 
  193.    being used in an educational setting in several instances. At a middle 
  194.    school in Kansas, the program is projected in the school auditorium from 
  195.    time to time during a mission to show the children graphically what is 
  196.    happening and to give them a sense of "real time" participation in our 
  197.    space program. At an Air Force training facility, STSORBIT is one of many 
  198.    tools used to prepare Air Force officers for their duties in the Air Force 
  199.    Space Command.
  200.         As with most of the programs which I have written recently that are 
  201.    intended for public distribution, STSORBIT was first written using 
  202.    Microsoft's QuickBASIC, Version 4.50. (The current versions use Microsoft 
  203.    BASIC Compiler Version 7.1 for improved performance.) While not necessarily 
  204.    the most efficient language that might have been used, BASIC is by far the 
  205.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 3
  206.  
  207.  
  208.    best known computer language, the single language available to almost any 
  209.    programmer regardless of experience or computer environment, and is 
  210.    relatively inexpensive. Many of the SUB and FUNCTION procedures in STSORBIT 
  211.    have been lifted more or less intact from my program ASTROCLK. While not 
  212.    included as part of the public program distribution, the complete program, 
  213.    including source code, is available by mail (see below).
  214.         For others who are interested in our space program and who have access 
  215.    to a modem, I recommend NASA's SpaceLink Bulletin Board System in 
  216.    Huntsville, Alabama, (205) 895-0028, available twenty four hours per day. 
  217.    NASA SpaceLink, supervised by Bill Anderson of the NASA Marshall Space 
  218.    Flight Center, provides a wealth of information on NASA and its projects. 
  219.    In addition to educational materials, general information on NASA programs 
  220.    and plans, news releases, and graphics images from prior spacecraft 
  221.    missions such as Voyager, SpaceLink also devotes a complete section to 
  222.    current news and information on the Space Shuttle. I particularly 
  223.    appreciate the STS Mission Press Kit, available about two weeks before each 
  224.    mission, which provides a great deal of information on the upcoming 
  225.    mission, payload and crew as well as broadcast schedules on NASA Select 
  226.    Television, Satellite F2-R, Transponder 13. Mission status reports are 
  227.    generated daily during the course of a mission. I regularly call SpaceLink 
  228.    and post files of interest on my own bulletin board system (BBS).
  229.         Special thanks to Paul Traufler whose programs STS95 and TRAKSAT not 
  230.    only demonstrate excellent accuracy but his documentation also spells out 
  231.    the factors which generate the major perturbations to low Earth orbits. 
  232.    While the accuracy of STSORBIT still does not quite equal Paul's method, it 
  233.    has been substantially improved. My thanks as well for Paul's help in 
  234.    upgrading STSORBIT to use the NASA/NORAD 2-Line Elements.
  235.         My thanks also to Brian K. Jones and his program SUNMAP (available on 
  236.    my BBS), an interesting program in its own right, for the initial map 
  237.    coordinate data file used in that program. SUNMAP served as a demonstration 
  238.    that a reasonable world map display WAS possible, particularly on EGA and 
  239.    VGA monitors, and encouraged me to start this STSORBIT project.
  240.         Finally, thanks as well to all those individuals who have taken the 
  241.    time to call me or leave a message on my BBS with comments and suggestions. 
  242.    While I haven't been able to implement every suggestion, many are now 
  243.    included.
  244.         For current orbital information (if a mission is in progress), current 
  245.    NASA/NORAD 2-line element sets, and the most recent version of the program, 
  246.    call my bulletin board system (BBS) at (213) 541-7299. If the BBS has not 
  247.    answered by the third ring, hang up, wait TWO MINUTES, then call back; the 
  248.    system has a power controller and if the system is off it takes that long 
  249.    for the computer to boot and do its housekeeping chores. If you do not have 
  250.    access to a modem, you may send US$10.00 to cover materials, postage and 
  251.    handling for a copy of the latest version; please specify 5-1/4" 360K or 3-
  252.    1/2" 720K disks.
  253.  
  254.  
  255.                                            David H. Ransom, Jr.
  256.                                            7130 Avenida Altisima
  257.                                            Rancho Palos Verdes, CA 90274
  258.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 4
  259.  
  260.  
  261.    PROGRAM DESCRIPTION
  262.    -------------------
  263.  
  264.         A typical Space Shuttle orbit is nearly, but almost never exactly, 
  265.    circular with an altitude of approximately one hundred and sixty nautical 
  266.    miles plus or minus thirty nautical miles and an inclination of from about 
  267.    28 degrees through about 57 degrees. Occasional missions, especially 
  268.    military missions, fly at higher altitudes and/or inclinations and often 
  269.    use more elliptical orbits. Little of this information is known to very 
  270.    good accuracy by the casual listener.
  271.         Initially, therefore, the interested would-be mission observer may 
  272.    have only the time and date of launch to initialize a tracking program. 
  273.    Given the geographical coordinates of the Kennedy Space Center, assuming a 
  274.    circular orbit, and using the typical altitude and inclination of a Space 
  275.    Shuttle orbit, the data should be sufficient to give at least a rough idea 
  276.    of the Shuttle's position for the first several orbits. After that, 
  277.    additional information is required if the position is going to be very 
  278.    close.
  279.         Fortunately, Mission Control Center does occasionally announce the 
  280.    orbital altitude, which is usually in the neighborhood of about one hundred 
  281.    and sixty nautical miles; the reader is cautioned that the popular press 
  282.    and television often (but not always) convert the orbital altitude to 
  283.    statute miles with the inevitable confusion resulting. If a television 
  284.    viewer has access to NASA Select Television on Satcom F2R, Transponder 13, 
  285.    he will periodically see Mission Control Center's huge wall map on which 
  286.    the current position of the Space Shuttle is always displayed. Using this 
  287.    display, the careful viewer can make a visual estimate of the longitude of 
  288.    the ascending or descending node, the point at which the orbit crosses the 
  289.    Earth's equator in the Northbound or Southbound direction respectively. Not 
  290.    exactly high-tech data acquisition, but better than nothing at all!
  291.         Given all of these uncertainties, I did not feel it necessary or 
  292.    worthwhile to try to hone the mathematics of my "simple" orbital model in 
  293.    program STSORBIT beyond that required to give an approximate position in 
  294.    real time. Coincident with the Hubble Space Telescope mission I added the 
  295.    J2 perturbation factor for improved accuracy.
  296.         As an example, STSORBIT was used to track STS-31, Discovery and the 
  297.    Hubble Space Telescope, and gave an accurate position over more than 25 
  298.    orbits. Whenever practical, I generate the information required by STSORBIT 
  299.    as an initialization file, for example HST.INI for the Hubble Space 
  300.    Telescope, which may be read directly by the program and which uses the 
  301.    most current data. These .INI files are normally posted on my BBS during a 
  302.    mission. When orbital parameters change during a mission, as was the case 
  303.    with STS-31, new .INI files are posted as soon as the new data are 
  304.    determined. 
  305.         Within a day or two of launch, the NASA/NORAD 2-line elements are 
  306.    usually available and will yield a more accurate position over longer time 
  307.    periods provided no orbital maneuvers are made. Using NASA/NORAD 2-line 
  308.    elements is quite simple. No adjustment of orbital parameters is necessary 
  309.    when using the 2-line elements. All that is required is to obtain the 
  310.    current 2-line elements file (from my BBS or elsewhere), enter the name of 
  311.    the file (for example, NASA710.TXT) and the name of the desired satellite 
  312.    (HST for Hubble Space Telescope). STSORBIT takes care of all the rest. The 
  313.    2-line element set available at the time of this release of STSORBIT is 
  314.    included in the program files. The data for each satellite included in the 
  315.    2-line element set is referenced to a specific date and time, the "Epoch" 
  316.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 5
  317.  
  318.  
  319.    of the data. As a general rule, orbital calculations will be relatively 
  320.    accurate for 10 to 20 days after the Epoch date; the lower the orbit, the 
  321.    greater the effect of factors such as atmospheric drag and the less 
  322.    accurate the calculations will be as time passes. Users who prepare their 
  323.    own 2-line element files are cautioned to make certain no extraneous lines 
  324.    are included, that the satellite name is on a single line, and that the two 
  325.    data lines exactly conform to the 69-character/line format.
  326.         Particularly with the relatively low resolution (640x200) of a CGA 
  327.    monitor, the display errors alone are significant; using an EGA or VGA 
  328.    monitor improves the vertical resolution by about a factor of two (640x350 
  329.    or 640x480, respectively), but does nothing to improve the horizontal 
  330.    resolution. The HGC (Hercules Graphics Card) has also been included; HGC 
  331.    users will note that of the 720 horizontal pixels available, only the left 
  332.    640 pixels are used in the present code. Higher resolution monitors are 
  333.    available (at a price!) but are not in general use and so are not suitable 
  334.    for a program such as STSORBIT which is intended for public distribution. 
  335.         STSORBIT displays a portion of the Earth using a cylindrical 
  336.    projection of the surface area almost from one pole to the other; a small 
  337.    area near each pole (approximately ten degrees) is omitted to maintain 
  338.    optimum map proportions. The map shows most of the Earth's land boundaries, 
  339.    and continental areas and major oceans are easily recognizable. At any 
  340.    time, the display shows the Space Shuttle or satellite as a small symbol, 
  341.    the projected orbit for approximately the next three orbits (or four and a 
  342.    half hours), and the orbit track for the past orbit (or one and a half 
  343.    hours).
  344.          The program may be operated in real time or in "fast time", which is 
  345.    ten or sixty times normal time. For "simple" orbits, the orbital parameters 
  346.    may be manually entered or adjusted for the desired mission, or a pre-
  347.    programmed demonstration may be run to permit the user to become familiar 
  348.    with the program and its display. The lower section of the screen displays 
  349.    current data about the mission in progress.
  350.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 6
  351.  
  352.  
  353.    STSORBIT FILES
  354.    --------------
  355.  
  356.         STSORBIT is normally distributed in archived format using either the 
  357.    PAK or ZIP format. The following files are usually included:
  358.  
  359.              STSORBIT.EXE        Main program        (required)
  360.              STSORBIT.DOC        Documentation       (not required)
  361.              STSORBIT.MAP        World map data      (required)
  362.              STSORBIT.CTY        City coordinates    (optional)
  363.              STSORBIT.INI        Initialization data (optional)
  364.  
  365.              MSHERC.COM          Hercules driver     (required for HGC)
  366.  
  367.              NASAnnn.TXT         2-Line Elements     (optional)
  368.              HST.TXT             HST 2-Line Elements (optional)
  369.  
  370.              STS386.PIF          Windows 3.0         (386 enhanced mode)
  371.              STS286.PIF          Windows 3.0         (normal mode)
  372.  
  373.              README              STSORBIT Confidential Questionnaire
  374.  
  375.              QUICK!.DOC          Quick Start Instructions
  376.  
  377.    Files noted as "(required)" must be in the current default directory for 
  378.    program operation. Files noted as "(optional)" do not need to be in the 
  379.    default directory when STSORBIT is operated but provide additional features 
  380.    or information if present. If file STSORBIT.INI is not present it will be 
  381.    created.
  382.  
  383.         Program MSHERC must be executed before running STSORBIT for systems 
  384.    equipped with Hercules Graphics Cards or Hercules Graphics Plus Cards. 
  385.    STSORBIT will otherwise report an error and remind the user to run MSHERC.
  386.  
  387.         File NASAnnn.TXT (where "nnn" will be a number such as "769") is a set 
  388.    of NASA/NORAD 2-line elements as of the program release date. Note that the 
  389.    2-line elements should only be used for ten to twenty days after the epoch 
  390.    date for each satellite if reasonable accuracy is to be maintained. File 
  391.    HST.TXT is the 2-line element data for the Hubble Space Telescope extracted 
  392.    from the NASAnnn.TXT file.
  393.  
  394.         The two PIF files have been tested with Microsoft Windows Version 3.0. 
  395.    File STS386.PIF uses the 386 enhanced mode and file STS286.PIF uses the 
  396.    normal mode. Since a PIF file includes specific filename and directory 
  397.    information, each file will have to be edited to reflect the drive, 
  398.    directory, and filenames actually in use. (The samples included use drive 
  399.    I: and subdirectory STSORBIT.)
  400.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 7
  401.  
  402.  
  403.    STARTING PROGRAM STSORBIT
  404.    -------------------------
  405.  
  406.         Before starting program STSORBIT, delete the file STSORBIT.INI if it 
  407.    has been created by a previous version of STSORBIT. The format of the .INI 
  408.    file has changed with Version 9046 and, although the program will read 
  409.    prior versions of .INI files, it is safer to "start from scratch".
  410.         To start program STSORBIT, enter one of the following commands:
  411.  
  412.              STSORBIT            (any monitor, CGA/HGC/EGA/VGA)
  413.  
  414.              STSORBIT /EGA       (force EGA or lower monitor)
  415.  
  416.              STSORBIT /CGA       (force CGA monitor)
  417.  
  418.              STSORBIT /M         (force monochrome operation, EGA/VGA)
  419.  
  420.              STSORBIT /EUR       (center map on Prime Meridian, EUROPE)
  421.  
  422.              STSORBIT /R         (resume last mission automatically)
  423.  
  424.              STSORBIT /S         (force shuttle icon for speed)
  425.  
  426.         Only one display option (/EGA or /CGA or /M) may be used. Options may 
  427.    be combined and entered in any order. For example, using the following 
  428.    command will resume the prior mission, force the shuttle icon, and force 
  429.    EGA mode:
  430.  
  431.              STSORBIT /R/S/EGA
  432.  
  433.  
  434.                                     * * * * *
  435.  
  436.                        Hercules Graphics Card USERS NOTE:
  437.                        ----------------------------------
  438.                               
  439.         Run the program MSHERC prior to running STSORBIT. This Microsoft 
  440.    program works with QuickBASIC 4.5 to enable use of the Hercules Graphics 
  441.    Card. One user reported that setting the HGC to FULL and selecting Page 
  442.    Zero (using software supplied with the HGC) was sufficient for proper 
  443.    operation with program STSORBIT. At least one HGC "clone" user reported 
  444.    improper operation.
  445.  
  446.                                     * * * * *
  447.  
  448.  
  449.         If you have already run STSORBIT (or if you have file STSORBIT.INI) 
  450.    and simply wish to resume viewing that same mission, use the /R command 
  451.    line option. STSORBIT will sense the monitor type, enable color for EGA and 
  452.    VGA systems, read the map data as usual, then proceed directly to plotting 
  453.    the mission. The data from the last run, as saved in file STSORBIT.INI, is 
  454.    used to initialize the program. Once started in this manner, pressing the 
  455.    ENTER (or RETURN) key after plotting has started will return to the Main 
  456.    Menu.
  457.         European users, or those users accustomed to viewing a map of the 
  458.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 8
  459.  
  460.  
  461.    world centered on the Prime Meridian (zero degrees longitude at Greenwich, 
  462.    England), may include the /EUR option by itself or in addition to other 
  463.    options.
  464.         The program automatically checks for the presence of a VGA or EGA and 
  465.    will execute in color if one is found UNLESS the /M command line option is 
  466.    used to force monochrome operation. However, if you wish to operate 
  467.    STSORBIT in the EGA mode when you have a VGA monitor, use the /EGA option. 
  468.    In cases where a monochrome monitor is connected to an adapter which 
  469.    simulates color with gray scale, the /M command line option may be omitted 
  470.    but the various portions of the display may or may not be visible. STSORBIT 
  471.    depends upon Microsoft QuickBASIC to determine whether or not a particular 
  472.    monitor type is available. Some video adapter boards which claim to be VGA 
  473.    are not recognized as such by QuickBASIC and therefore cannot be used in 
  474.    the higher resolution VGA display mode. Similarly, "clone" Hercules 
  475.    Graphics Cards do not always perform correctly.
  476.         The /M option is not required for HGC and CGA graphics operation, 
  477.    since those adapters always render their high resolution graphics in 
  478.    monochrome. Naturally, the operation of the program is enhanced by the use 
  479.    of a color monitor. The vertical resolution is also adjusted depending upon 
  480.    the type of adapter which has been detected. Once STSORBIT has started, the 
  481.    display type may not be changed without halting the program at the Main 
  482.    Menu with the ESC key, then restarting the program with the new option 
  483.    selection(s).
  484.         The program checks for the presence of a math coprocessor and will use 
  485.    it if found. Since the calculations required to determine orbital data are 
  486.    very complex, the use of a math coprocessor will improve the speed of 
  487.    operation by a very substantial amount. Use the SLOW option on the Set 
  488.    Program Options Menu (F10+F7) if the program has difficulty operating on 
  489.    your system.
  490.         STSORBIT normally selects the icon or symbol used to graphically 
  491.    represent the satellite based upon the mission name. Names which start with 
  492.    the letters "STS" will use the space shuttle icon and all other missions 
  493.    will use an icon resembling the Hubble Space Telescope. However, the "other 
  494.    satellite" symbol has approximately three times as many pixels (dots) as 
  495.    does the space shuttle symbol and therefore takes longer to draw and erase. 
  496.    If you are using a slower computer or one not equipped with a math 
  497.    coprocessor, using the "/S" option may improve performance by forcing the 
  498.    use of the space shuttle symbol. The /S option may be used by itself or in 
  499.    combination with other options.
  500.         STSORBIT first reads in the map coordinates from file STSORBIT.MAP, 
  501.    which must be in the current drive and directory. These coordinates are 
  502.    converted to screen coordinates for the type of monitor detected and stored 
  503.    internally so that they need only be read once. For slower processors, 
  504.    systems equipped only with floppy disks, or systems without a math 
  505.    coprocessor, this may take several minutes; there are over 7,500 sets of 
  506.    coordinates to process for the world map. By processing the map data as it 
  507.    is loaded, the time to subsequently display the map is much reduced. As the 
  508.    map coordinates are being read, the initial title screen is shown on the 
  509.    display. The "Percent processed" shows how much of the map data has been 
  510.    processed so far. To cancel program STSORBIT at this point and return to 
  511.    DOS, press ESC.
  512.  
  513.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 9
  514.  
  515.  
  516.  
  517.                                    Program STSORBIT
  518.  
  519.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  520.                                      Version 9046
  521.  
  522.                                by David H. Ransom, Jr.
  523.  
  524.                       Current time:  11:26:31 PST   19:26:31 UTC
  525.                       Current date:    11/11/1990     11/11/1990
  526.  
  527.  
  528.                             Last Mission = STS-41 [STS41F]
  529.  
  530.                                Loading STSORBIT Map Data
  531.  
  532.                                    Please wait ...
  533.  
  534.                                Percent processed = 53.1%
  535.  
  536.         When all of the map coordinates have been read from disk and 
  537.    processed, the program presents its Main Menu which allows the user to 
  538.    select the desired program function. Press the Function Key corresponding 
  539.    to the selection desired. 
  540.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 10
  541.  
  542.  
  543.    STSORBIT MAIN MENU
  544.    ------------------
  545.  
  546.         Once the map coordinates have been stored internally, STSORBIT 
  547.    presents its Main Menu:
  548.  
  549.  
  550.  
  551.                                    Program STSORBIT
  552.  
  553.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  554.                                      Version 9046
  555.  
  556.                       Current time:  11:27:20 PST   19:27:20 UTC
  557.                       Current date:    11/11/1990     11/11/1990
  558.  
  559.             F1     Program STSORBIT Demonstration (STS-29)
  560.             F2     Read NASA/NORAD 2-Line Elements from *.TXT File
  561.             F3     Read Prior Mission Information from *.INI File
  562.             F4     Enter New Orbital Information    (Simple Orbital Model)
  563.             F5     Adjust Launch Time/Date and/or Orbital Parameters
  564.             F6     Display 2-Line Epoch Times      (2-Line Elements Model)
  565.             F8     Set program TIME and/or DATE
  566.             F9     DOS Shell (CAUTION: DOS Version 3.x+ ONLY!)
  567.             F10    Set STSORBIT Program Options
  568.             ENTER  Resume Mission                        (STS-41 [STS41F])
  569.  
  570.             ESC    Quit STSORBIT (Save Current Mission)
  571.  
  572.             Select desired function:
  573.  
  574.  
  575.    F1     Program STSORBIT Demonstration (STS-29)
  576.    ----------------------------------------------
  577.  
  578.         The F1 command may be used to demonstrate the operation of STSORBIT 
  579.    and to verify that the program will operate correctly. No other information 
  580.    is required. The demonstration automatically sets up the data to simulate a 
  581.    mission and clears the screen. A slight delay may follow while the program 
  582.    calculates the initial parameters of the orbit. Then the world map is 
  583.    drawn, the ground track for the first three orbits (approximately) is drawn 
  584.    as a series of dots (green for color monitors), and mission data is 
  585.    displayed at the bottom. Mission Elapsed Time (MET) is set to shortly 
  586.    before launch time and counts down to zero.
  587.         When MET reaches zero, the shuttle symbol appears over Cape Canaveral. 
  588.    For CGA and HGC systems, the shuttle will blink; for EGA and VGA systems, 
  589.    the shuttle will be steady. At first the shuttle will move along the ground 
  590.    track very slowly, simulating the ascent phase of the mission. After 
  591.    several minutes the shuttle reaches orbital altitude and proceeds along the 
  592.    ground track normally, passing a dot every minute. Press F (for Fast time) 
  593.    once or twice to speed up the progress of the simulation. Press ENTER to 
  594.    return to the Main Menu.
  595.         Data are displayed by STSORBIT in standard formats:
  596.  
  597.             4/05/1990       Date in month/day/year
  598.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 11
  599.  
  600.  
  601.              14:33:00       Time in hours:minutes:seconds
  602.            3/09:23:15       MET in days/hours:minutes:seconds
  603.                -69.34       Longitude and Latitude in degrees
  604.                             WEST longitude and SOUTH latitude are negative
  605.                320.50 nm    Altitude in nautical miles
  606.  
  607.    F2     Read NASA/NORAD 2-Line Elements from *.TXT File
  608.    ------------------------------------------------------
  609.  
  610.         In order to read the NASA/NORAD 2-line elements, you must have a file 
  611.    with that data. Typical files from my BBS system have names such as 
  612.    "NASA769.TXT" where the "769" corresponds to the particular NASA data set 
  613.    and may change several times per week. A sample file is included with the 
  614.    normal distribution of STSORBIT.
  615.         Entering the F2 command will display the following prompts:
  616.  
  617.              Read NASA/NORAD 2-Line Element File
  618.  
  619.              Press ENTER to enter the current default
  620.              name as shown in square brackets [...].
  621.  
  622.  
  623.              Enter 2-Line Filename  [NASA769.TXT]:
  624.  
  625.              Enter desired Satellite Name   [HST]:
  626.  
  627.         In each case, pressing ENTER will select the default choice shown 
  628.    inside the square brackets. For the example shown, the defaults are the 
  629.    file NASA710.TXT and the satellite HST. If you wish to change the 
  630.    information (or if no default is shown), enter the required information 
  631.    followed by ENTER. For the filename, if no filetype is included, STSORBIT 
  632.    will automatically add ".TXT". For the satellite, only sufficient letters 
  633.    to unambiguously identify the desired satellite, upper or lower case, are 
  634.    required. For example, "Alou" would select "Alouette 1". Once this 
  635.    information has been entered, STSORBIT will attempt to locate the specified 
  636.    file and the data for the requested satellite. Once a satellite matching 
  637.    the requested name is found, the data is displayed:
  638.  
  639.              Satellite Name:              HST
  640.              Elements File:               NASA769.TXT
  641.              Elements Record #:           91
  642.  
  643.              Elements Epoch:              90312.61189795
  644.                                           8 NOV 1990 @ 14:41:08 UTC
  645.              Orbit # at Epoch:            2946
  646.              Satellite Number:            20580
  647.              Launch Year:                 1990
  648.              Launch Number:               37
  649.              Launch Piece:                B
  650.              Element Number:              327
  651.              Inclination:                 28.4715
  652.              RA of Ascend Node:           50.186
  653.              Eccentricity:                .0006172
  654.              Arg of Perigee:              184.0423
  655.              Mean Anomaly:                176.0412
  656.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 12
  657.  
  658.  
  659.              Mean Motion:                 14.85441208
  660.  
  661.              Press ENTER to ACCEPT this satellite, OR
  662.              Press any other key to REJECT and continue searching:
  663.  
  664.         If this is the satellite you wish, press ENTER and the data will be 
  665.    entered into STSORBIT. If, on the other hand, a different satellite is 
  666.    desired, press any other key (such as the SPACE BAR) and STSORBIT will 
  667.    search for another name matching the requested satellite. For example, 
  668.    there are a number of NAVSTAR Global Positioning Satellites usually 
  669.    included in the file with official names such as "GPS-0001", "GPS-0002", 
  670.    "GPS BII-01" and so forth; requesting "GPS" will allow you to cycle through 
  671.    all the available choices. The file NASA710.TXT is an ASCII file; it may be 
  672.    helpful to print the file to show the available satellite names. 
  673.         Once the satellite has been selected, STSORBIT will require a brief 
  674.    time to calculate certain required orbital parameters, then will proceed 
  675.    directly to the display of the ground track.
  676.         As a point of interest, the NASA 2-line elements for the Hubble Space 
  677.    Telescope used in the example here are as follows:
  678.  
  679.         HST        
  680.         1 20580U 90 37  B 90312.61189795  .00004882  00000-0  53771-3 0  3278
  681.         2 20580  28.4715  50.1860 0006172 184.0423 176.0412 14.85441208 29461
  682.  
  683.  
  684.    F3     Read Prior Mission Information from *.INI File
  685.    -----------------------------------------------------
  686.  
  687.         The F3 command displays all files in the current directory with a 
  688.    filetype of .INI and then prompts the user to enter the name of the desired 
  689.    data file. File STSORBIT.INI is the file which has the data from the last 
  690.    time the program was run; to use file STSORBIT.INI, press ENTER. STSORBIT 
  691.    will automatically supply the filetype .INI if you do not include a 
  692.    filetype. If the requested file is not present, an error will be reported. 
  693.    To create new .INI files, enter the desired data then exit STSORBIT and use 
  694.    the DOS COPY command to copy STSORBIT.INI into a file with a the desired 
  695.    name.
  696.         Two additional .INI files are included (more may be added later), 
  697.    STS28.INI and STS30.INI; these were launched in August 1989 and May 1989 
  698.    respectively. Since Space Shuttle missions normally last only five to ten 
  699.    days, using these files at later dates will generate "unusual" mission 
  700.    elapsed times and orbit numbers! Note that the launch time in these files 
  701.    has been converted to Universal Time (UT); prior releases (Version 9019 and 
  702.    earlier) of these files included the launch time in PACIFIC standard or 
  703.    daylight time.
  704.         STSORBIT also expects your computer clock to be set to the correct 
  705.    local time and date; use the DOS TIME and DATE commands. See the Z command 
  706.    below for information on setting the UTC Zone Offset. Of course, you may 
  707.    "fool" STSORBIT by setting your computer time and date using the DOS TIME 
  708.    and DATE commands, but be aware that for most computers using MS-DOS/PC-DOS 
  709.    3.3 or greater the hardware clock is also set with these commands.
  710.  
  711.  
  712.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 13
  713.  
  714.  
  715.    F4     Enter New Orbital Information (Simple Orbital Model)
  716.    -----------------------------------------------------------
  717.  
  718.         The F4 command uses the "simple" orbital model and allows the user to 
  719.    enter the orbital altitude, inclination, and launch date/time to determine 
  720.    the orbital parameters. To manually enter orbital data, you will be 
  721.    prompted for the required information. 
  722.  
  723.  
  724.                                    Program STSORBIT
  725.  
  726.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  727.                                      Version 9046
  728.  
  729.                       Current time:  15:57:55 PST   23:57:55 UTC
  730.                       Current date:    11/13/1990     11/13/1990
  731.  
  732.  
  733.                  Enter mission title:             STS Mission Simulation
  734.                  Enter orbit altitude (nm):       160.00 nm  (  296.52 km)
  735.                  Enter orbit inclination (deg):    28.450 degrees
  736.                  Enter Launch Time (HH:MM:SS):     15:58:12 PST  23:58:12 UTC
  737.                  Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):     11/13/1990    11/13/1990
  738.  
  739.  
  740.  
  741.  
  742.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  743.  
  744.  
  745.    The sample above illustrates the data required to generate the simple 
  746.    orbital model. A brief discussion follows for each item.
  747.  
  748.         Enter mission title:
  749.  
  750.    Enter the title of the mission, such as "STS-30 ATLANTIS" without the 
  751.    quotation marks. If you press ENTER, the title "STS Mission Simulation" 
  752.    will be used.
  753.  
  754.         Enter orbit altitude (nm):
  755.  
  756.    Enter the orbit altitude (or average orbit altitude for non-circular 
  757.    orbits), in nautical miles. If you wish to use kilometers, add the letter 
  758.    "K" (upper or lower case) at the end of the number.
  759.  
  760.         Enter orbit inclination:
  761.  
  762.    Enter the inclination of the orbit in degrees; a decimal fraction is 
  763.    allowed. For example, STS-30 was flown at an inclination of 28.85 degrees 
  764.    and STS-28 used an inclination of 57 degrees. Press ENTER to use the 
  765.    default value of 28.45 degrees.
  766.  
  767.         Enter Launch Time (HH:MM:SS):
  768.  
  769.    Enter the time in the format shown using 24-hour notation and local time. 
  770.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 14
  771.  
  772.  
  773.    One or two digit numbers may be used as required. [The comma is also 
  774.    acceptable as a separator in place of the colon.] You may omit seconds [or 
  775.    minutes and seconds] if desired. For example, an entry of "16" will be 
  776.    entered as 16:00:00 or 4:00 PM. Press ENTER for "launch" ASAP, as soon as 
  777.    possible; depending upon the system, this will be in from 30 to 60 seconds 
  778.    from the current time.
  779.  
  780.         Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):
  781.  
  782.    Enter the date in the format shown. The full four digit year is required 
  783.    and be sure to use the SLASH "/" rather than the MINUS "-" as the 
  784.    separator; STSORBIT's internal date algorithms will interpret the minus 
  785.    sign as just that and some rather strange dates can result! You may also 
  786.    use relative dates: -1 will use the prior day, +2 will use two days hence, 
  787.    and so forth. Press ENTER to use today's date.
  788.  
  789.         Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  790.  
  791.    When all data have been entered, the program pauses for your approval. If 
  792.    all data are correct, press ENTER. Press the SPACE BAR to start over.
  793.  
  794.  
  795.    F5     Adjust Orbital Parameters
  796.    --------------------------------
  797.  
  798.    ADD/CHANGE LAUNCH DATE AND TIME (2-line elements)
  799.  
  800.         The full F5 command assumes the "simple" orbital model and is 
  801.    abbreviated when using NASA 2-line elements; only the LAUNCH DATE and 
  802.    LAUNCH TIME may be set when using NASA 2-line elements; all other orbital 
  803.    parameters are included in the 2-line elements and may not be altered 
  804.    within STSORBIT. A 2-line element set must have been previously loaded 
  805.    using the F2 command on the Main Menu before the launch date and time may 
  806.    be set or changed.
  807.         Since NASA 2-line elements are usually available within about 24 hours 
  808.    after a space shuttle launch and are far more accurate than the manually 
  809.    entered "simple orbital data", those data should be used when available. 
  810.    However, since most events occuring during a space shuttle mission follow 
  811.    the MET (Mission Elapsed Time) timeline, the time elapsed since launch, it 
  812.    is convenient to show MET. This requires that you obtain the launch date 
  813.    and launch time independent of the 2-line elements and manually enter that 
  814.    data into STSORBIT.
  815.  
  816.              Enter LAUNCH DATE (MM/DD/YYYY)  [05/15/1990]:
  817.              Enter LAUNCH TIME (HH:MM:SS)      [21:45:00]:
  818.  
  819.  
  820.              Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  821.  
  822.    When all data have been entered, the program pauses for your approval. If 
  823.    all data are correct, press ENTER. Press the SPACE BAR to start over.
  824.         Once the launch date and time have been set, this information is 
  825.    saved in file STSORBIT.INI. However, use caution when changing from one 
  826.    satellite to another since this information is NOT cleared automatically.
  827.  
  828.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 15
  829.  
  830.  
  831.  
  832.    ADJUST ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model)
  833.  
  834.         When the orbital parameters change in mid-mission for the "simple" 
  835.    orbital model, use this command to adjust the orbital period/altitude, 
  836.    orbital longitude, and time along orbital track. This technique allows the 
  837.    "launch time" to remain correct, which in turn assures that Mission Elapsed 
  838.    Time is correct, while adjusting the orbital parameters so that the 
  839.    position is displayed correctly in later orbits. The following items may be 
  840.    adjusted; in each case, the required units or input format is shown in 
  841.    parentheses (...) and the current value of the item is shown within square 
  842.    brackets [...]. Press ENTER to leave an item unchanged.
  843.  
  844.  
  845.                                    Program STSORBIT
  846.  
  847.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  848.                                      Version 9046
  849.  
  850.                       Current time:  15:58:42 PST   23:58:42 UTC
  851.                       Current date:    11/13/1990     11/13/1990
  852.  
  853.  
  854.  
  855.    Enter MISSION TITLE [STS Mission Simulation]:    STS Mission Simulation
  856.    Enter LAUNCH TIME (HH:MM:SS)    [23:58:12 UTC]:  15:58:12 PST   23:58:12 UTC
  857.    Enter LAUNCH DATE (MM/DD/YYYY)    [11/13/1990]:    11/13/1990     11/13/1990
  858.    Enter ORBIT INCLINATION (degrees) [28.4500x]:    28.4500x
  859.    Enter ORBITAL ALTITUDE (nm)        [ 160.00]:   160.00 nm  (  296.52 km)
  860.    Enter LONGITUDE adjust (deg)     [   0.000x]:     0.000x
  861.    Enter TIME adjust (min)            [  0.000]:     0.000
  862.  
  863.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  864.  
  865.  
  866.         In order to make these adjustments, the current orbital altitude is 
  867.    required, along with the longitude and time of one or more equator 
  868.    crossings (obtained from the NASA Television wall map). NASA is not too 
  869.    good about making sure that the map is on the screen when the Shuttle makes 
  870.    an equator crossing (Northbound is Ascending Node, Southbound is Descending 
  871.    Node); they have a distressing tendency to cut away just before the 
  872.    crossing. With sufficient patience, however, the data can be interpolated 
  873.    from the television screen. In the case of STS-30, the orbital time at 
  874.    Orbit 34 changed to 90.85 minutes and the longitude of the descending node 
  875.    was approximately -36 degrees, crossing at 2/2:18:00 MET. See the section 
  876.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS below for more information.
  877.  
  878.  
  879.    F6     Set Elapsed Time Option
  880.    ------------------------------
  881.  
  882.         When using NASA 2-line elements, STSORBIT normally displays the time 
  883.    elapsed since the epoch date of the elements in the upper right portion of 
  884.    the data block. This is marked on the display as "T+Epoch". While this 
  885.    information is not of particular value for satellite viewing purposes, it 
  886.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 16
  887.  
  888.  
  889.    does indicate the relative age of the orbital data. As a general rule, 
  890.    especially for lower Earth orbits, the effects of orbit decay make position 
  891.    predictions less accurate as time passes. Data which are more than 10 or 20 
  892.    days old may produce less accurate positions.
  893.         For a space shuttle mission, however, all mission events are scheduled 
  894.    against the mission timeline and are reckoned in Mission Elapsed Time 
  895.    (MET), the time elapsed since launch. It is therefore useful to be able to 
  896.    display MET during the course of a mission or to review the flight post-
  897.    mission. Unfortunately, the standard NASA/NORAD 2-line element format does 
  898.    not include the launch time and launch date and therefore this information 
  899.    must be secured independently and manually entered into STSORBIT. Once 
  900.    entered, STSORBIT saves the information in file STSORBIT.INI.
  901.         The F6 command may be used to switch the display between Time Since 
  902.    Epoch ("T+Epoch") and Mission Elapsed Time ("MET"). The command description 
  903.    on the Main Menu indicates which mode will be selected if Function Key F6 
  904.    is pressed:
  905.  
  906.             F6     Display MET & Launch Times      (2-Line Elements Model)
  907.  
  908.             F6     Display 2-Line Epoch Times      (2-Line Elements Model)
  909.  
  910.    The first example (the default) indicates that MET will be displayed if the 
  911.    function key is pressed; the second example indicates that the display will 
  912.    return to Time Since Epoch if the function key is pressed. The elapsed time 
  913.    option may also be switched at any time during the tracking display by 
  914.    pressing the "T" key.
  915.         The F6 command checks that you have already entered the launch time 
  916.    and launch date or that it has been read from a previous STSORBIT session 
  917.    from file STSORBIT.INI. If no launch time and date are present, you will be 
  918.    prompted for the information as if you had pressed function key F5 (see 
  919.    above). The F6 command is inactive unless you have read in 2-line elements 
  920.    using function key F2.
  921.  
  922.  
  923.    F8     Set Program TIME and DATE
  924.    --------------------------------
  925.  
  926.         It is often convenient to set the TIME and DATE within STSORBIT to 
  927.    something other than the current system time and date, or to return to the 
  928.    current system time and date if the program time and date have been 
  929.    changed. Press F4 to go to the TIME and DATE Menu:
  930.  
  931.  
  932.                                    Program STSORBIT
  933.  
  934.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  935.                                      Version 9046
  936.  
  937.                       Current time:  11:27:57 PST   19:27:57 UTC
  938.                       Current date:    11/11/1990     11/11/1990
  939.  
  940.                        ACTUAL SYSTEM DATE AND TIME SHOWN ABOVE
  941.  
  942.  
  943.             F1     Restore SYSTEM date and time (use "real time")
  944.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 17
  945.  
  946.  
  947.             F2     Set DOS SYSTEM CLOCK using calendar date and time
  948.             F3     Set SIMULATED date and time using calendar date and time
  949.             F4     Set SIMULATED date and time using Mission Elapsed Time
  950.  
  951.             ENTER  Return to MAIN MENU
  952.  
  953.             Select desired function:
  954.  
  955.         The Date and Time Menu, shown above, displays the available time 
  956.    setting functions along with the actual system date and time as determined 
  957.    by the DOS software clock in your computer (even if simulated time is in 
  958.    effect). Both your local date and time, PST or Pacific Standard Time in the 
  959.    example, and UTC date and time are displayed. If the local date or time is 
  960.    incorrect, use the F1 command to correctly set your system clock. If the 
  961.    zone abbreviation or UTC date or UTC time is incorrect, use the Set Program 
  962.    Options command from the Main Menu (F10+F9) to correctly set the UTC Offset 
  963.    and the Daylight Flag.
  964.         Some organizations, NASA for example, continue to use the wording 
  965.    "Greenwich Mean Time" or "GMT" for what is now usually referred to as 
  966.    "Universal Coordinated Time" or "UTC". Although technically they are not 
  967.    exactly the same, the difference is only a maximum of 0.9 seconds and the 
  968.    program treats them as identical. STSORBIT defaults to the abbreviation 
  969.    "UTC" but if you prefer to use "GMT", enter any simulated time using F3 and 
  970.    include the letter "G" (upper or lower case) at the end. The time 
  971.    abbreviation at the top of the screen will change from "UTC" to "GMT" and 
  972.    will continue using that abbreviation until a time is entered suffixed with 
  973.    "U". (If you do not wish to execute STSORBIT with simulated time, restore 
  974.    "real time" with F1.)
  975.         Times are always entered as "HH:MM:SS" where HH is HOURS, MM is 
  976.    MINUTES, and SS is SECONDS. The time entry format is very flexible. Leading 
  977.    zeroes are not required. The comma (",") may be used in place of the colon 
  978.    (":") as a separator if desired. SECONDS or MINUTES and SECONDS may be 
  979.    omitted if desired. Time entries are assumed to be local time; to enter UTC 
  980.    or GMT times, add the letter "U" or "G" (upper or lower case) respectively 
  981.    following the entry. For example, the following are valid time entries:
  982.  
  983.              Entry          Interpreted as
  984.              ------         --------------
  985.              12             12:00:00
  986.              13,1           13:01:00
  987.              4:1:15         04:01:15
  988.              1,1,1          01:01:01
  989.              13,45U         13:45:00 UTC 
  990.              1:20g          01:20:00 GMT
  991.  
  992.         Dates are always entered as "DD/MM/YYYY" where DD is DAYS, MM is 
  993.    MONTHS, and YYYY is the full four-digit year. The full date must always be 
  994.    entered; leading zeroes are not required. The date entered is assumed to be 
  995.    for the same time zone as the time entered. If local time is entered, the 
  996.    date will be treated as the local date; if UTC (or GMT) time is entered, 
  997.    the date will be treated as the UTC date.
  998.         Press F1 to restore the program date and time to the system date and 
  999.    time. This command reads the DOS clock and restores the program to "real 
  1000.    time" operation. If the program date and time have not been changed with 
  1001.    the F3 or F4 commands, this command will have no effect.
  1002.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 18
  1003.  
  1004.  
  1005.         Press F2 to set the DOS system clock. Use this command if you wish to 
  1006.    change the actual date and time on your system. Note that on many systems 
  1007.    using DOS 3.3 or higher, this command will set BOTH the software clock AND 
  1008.    the hardware clock.
  1009.  
  1010.                                    Program STSORBIT
  1011.  
  1012.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1013.                                      Version 9046
  1014.  
  1015.                       Current time:  12:37:48 PST   20:37:48 UTC
  1016.                       Current date:    11/11/1990     11/11/1990
  1017.  
  1018.            CAUTION: This function will change the computer's SYSTEM CLOCK!
  1019.  
  1020.                         Press ENTER to leave an item unchanged
  1021.  
  1022.                  Enter TIME (HH:MM:SS):                12:37:38 PST
  1023.                  Enter DATE (MM/DD/YYYY):                11-11-1990
  1024.  
  1025.             Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1026.  
  1027.    The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  1028.    completed. The current ACTUAL system date and time are displayed for 
  1029.    approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  1030.    SPACE BAR to repeat the entries.
  1031.         Press F3 to set a simulated date and time. The date and time may be 
  1032.    either in the past or in the future. This command does NOT affect the DOS 
  1033.    clock in your system! Use the F2 command above to restore the date and time 
  1034.    to "real time".
  1035.  
  1036.                                    Program STSORBIT
  1037.  
  1038.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1039.                                      Version 9046
  1040.  
  1041.                      Simulated time:  13:00:08 PST   21:00:08 UTC
  1042.                      Simulated date:    11/08/1990     11/08/1990
  1043.  
  1044.  
  1045.  
  1046.                         Press ENTER to leave an item unchanged
  1047.  
  1048.             Enter SIMULATED TIME  [12:05:06]:     13:00:00 PST   21:00:00 UTC
  1049.             Enter SIMULATED DATE  [11/11/1990]:     11/09/1990     11/09/1990
  1050.  
  1051.             Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1052.  
  1053.    The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  1054.    completed. The new SIMULATED date and time are displayed (and counting) for 
  1055.    approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  1056.    SPACE BAR to repeat the entries.
  1057.         Press F4 to set a simulated date and time using MET (Mission Elapsed 
  1058.    Time). Note that this command will appear ONLY if the mission name begins 
  1059.    with the letters "STS", signifying a Space Transportation System (Space 
  1060.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 19
  1061.  
  1062.  
  1063.    Shuttle) mission.
  1064.  
  1065.                                    Program STSORBIT
  1066.  
  1067.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1068.                                      Version 9046
  1069.  
  1070.                      Simulated time:  00:17:18 PST   08:17:18 UTC
  1071.                      Simulated date:    10/09/1990     10/09/1990
  1072.  
  1073.  
  1074.  
  1075.                        Enter desired Mission Elapsed Time (MET)
  1076.  
  1077.                        Enter MET DAY (NN):             3 day(s)
  1078.                        Enter MET TIME (HH:MM:SS):      04:30:00 MET
  1079.  
  1080.                        Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  1081.  
  1082.    The sample above shows the screen after the day and time entries have been 
  1083.    completed. The Mission Elapsed Time is immediately converted to actual date 
  1084.    and time and the current SIMULATED date and time, based upon the MET just 
  1085.    entered, are then displayed (and counting) for approval. Press ENTER to 
  1086.    accept the time and date displayed, or press the SPACE BAR to repeat the 
  1087.    entries.
  1088.         Press ENTER to return to the Main Menu with the date and time as 
  1089.    displayed on the screen (Current or Simulated).
  1090.  
  1091.  
  1092.    F9     DOS Shell (CAUTION: DOS Version 3.x ONLY!)
  1093.    -------------------------------------------------
  1094.  
  1095.         If a system function is desired at the Main Menu, press F9 to execute 
  1096.    QuickBASIC's DOS SHELL function. This will return you to a DOS prompt and 
  1097.    most DOS commands may be executed immediately. When the Shell is executed, 
  1098.    STSORBIT remains in memory and the map data will not be re-read when you 
  1099.    return. However, this means that a substantial amount of memory is in use 
  1100.    and not available to DOS during the shell operations. Enter "EXIT" (without 
  1101.    the quotation marks and followed by ENTER) at the DOS prompt when you wish 
  1102.    to return to STSORBIT. 
  1103.  
  1104.         CAUTION: The QuickBASIC SHELL function is only reliable for versions 
  1105.         of DOS of 3.0 or higher! Systems with less than 640K memory may fail 
  1106.         to execute the shell and applications requiring large amounts of 
  1107.         memory may also fail.
  1108.  
  1109.  
  1110.    F10    Set STSORBIT Program Options
  1111.    -----------------------------------
  1112.  
  1113.         A number of program features and display options are set using the F10 
  1114.    Program Options Menu. These selections are further described in the section 
  1115.    "Program Options Menu" below.
  1116.  
  1117.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 20
  1118.  
  1119.  
  1120.    ENTER  Resume Mission
  1121.    ---------------------
  1122.  
  1123.         Pressing ENTER resumes the current mission shown in parentheses to the 
  1124.    right of the command on the Main Menu. The 2-line elements file from which 
  1125.    the data was read is shown in square brackets.
  1126.  
  1127.             ENTER  Resume Mission                  (STS-41 [STS41F])
  1128.  
  1129.    Any manually entered data is retained. "ENTER" means the key marked ENTER, 
  1130.    RETURN, or with a left pointing arrow -- but not the backspace or cursor 
  1131.    position keys which may also be marked with arrows! (I am afflicted with 
  1132.    too long a memory; once upon a time this function was known as Carriage 
  1133.    Return and was often shortened to RETURN or even CR. With the advent of 
  1134.    electronic typewriters, video terminals, dot matrix printers and all the 
  1135.    rest, "Carriages" have long since disappeared but old habits die hard! Most 
  1136.    PC keyboards are now marked with "ENTER".)
  1137.         Use ENTER to resume plotting a mission in progress after returning to 
  1138.    the Main Menu to perform some change (such as enabling the node display, 
  1139.    enabling the NASA tracking stations, or adjusting the time or date).
  1140.  
  1141.  
  1142.    ESC    Quit STSORBIT and Save Current Mission
  1143.    ---------------------------------------------
  1144.  
  1145.         Press ESC (the key marked "ESC" or "Esc", not the letters E+S+C) to 
  1146.    quit program STSORBIT. If you press ESC to quit the program and have 
  1147.    manually entered orbital data, STSORBIT will save all required mission data 
  1148.    in file STSORBIT.INI prior to terminating. This will be the data available 
  1149.    with the ENTER key the next time you execute the program. The demonstration 
  1150.    data will not be saved, preserving any previously saved mission data.
  1151.         When you have finished with STSORBIT, press ESC at the Main Menu to 
  1152.    return to DOS. The data (and any adjustments you have made) for the current 
  1153.    mission are saved in file STSORBIT.INI, but the map data is lost and will 
  1154.    be re-read when you next use program STSORBIT. NOTE: If you have neither 
  1155.    entered data (with the E command) nor read a previously saved .INI file 
  1156.    (with the F command), no data will be saved when you exit STSORBIT.
  1157.  
  1158.  
  1159.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 21
  1160.  
  1161.  
  1162.    PROGRAM OPTIONS MENU
  1163.    --------------------
  1164.  
  1165.         A number of program features and display options are set using the F10 
  1166.    Program Options Menu. When used with CGA displays, the features shown below 
  1167.    as selected by function keys F3 and F4 are not available because of the low 
  1168.    resolution of the CGA display. The following Options Menu is displayed when 
  1169.    the F10 command is entered from the Main Menu:
  1170.  
  1171.  
  1172.                                    Program STSORBIT
  1173.  
  1174.                      Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  1175.                                      Version 9046
  1176.  
  1177.                       Current time:  16:11:58 PST   00:11:58 UTC
  1178.                       Current date:    11/13/1990     11/14/1990
  1179.  
  1180.  
  1181.             F1             Program STSORBIT Information
  1182.             F2             Set New Local Coordinates (Rancho Palos Verdes, CA)
  1183.             F3     ON      Enable/Disable Additional Map Grid Lines
  1184.             F4     OFF     Display NASA Tracking Stations
  1185.             F5     OFF     Show Ascending & Descending Node Data
  1186.             F6     USA     Set Map Center (USA/Europe)
  1187.             F7     OFF     Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR
  1188.             F8     OFF     Set/Reset Satellite Symbol Blinking
  1189.             F9    -8.00    Set UTC Time Offset and Daylight Flag
  1190.             F10    OFF     Enable/Disable Printer Logging
  1191.  
  1192.             ENTER          Return to MAIN MENU
  1193.  
  1194.             Select desired function:
  1195.  
  1196.  
  1197.    F1     Program STSORBIT Information
  1198.    -----------------------------------
  1199.  
  1200.         Function Key F1 displays information about program STSORBIT including 
  1201.    the version number, my name and address, and the telephone number of my RPV 
  1202.    ASTRONOMY BBS (Bulletin Board System). The current version of STSORBIT is 
  1203.    always posted on the BBS. The BBS has a power controller; if it hasn't 
  1204.    answered by the THIRD RING, hang up and call back in two minutes. The BBS 
  1205.    is available 24 hours per day at 2400 and 1200 baud.
  1206.  
  1207.  
  1208.    F2     Set New Local Coordinates
  1209.    --------------------------------
  1210.  
  1211.         In order to perform the calculations related to satellite visibility 
  1212.    and altitude/azimuth, STSORBIT must know the geographic coordinates for the 
  1213.    user's location. The default coordinates are set to Rancho Palos Verdes, 
  1214.    California, near Los Angeles. The current location is indicated by the name 
  1215.    in parentheses on the Options Menu. The program provides two methods for 
  1216.    setting your own coordinates: reading a file of city names and coordinates 
  1217.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 22
  1218.  
  1219.  
  1220.    (STSORBIT.CTY); or manually entering the information.
  1221.         Pressing F2 will display the following reminder:
  1222.  
  1223.         STSORBIT will search for the CITYNAME you enter anywhere in the city 
  1224.         names in the file. For example, 'SAN' appears in 'SAN FRANCISCO', 'SAN 
  1225.         DIEGO', 'SANTA ANA', 'THOUSAND OAKS', etc. Press ENTER to cancel the 
  1226.         search or enter '*' to enter a new city name and coordinates.
  1227.  
  1228.         In other words, when you enter a name or partial name, STSORBIT will 
  1229.    attempt to match that group of characters anywhere in the names which 
  1230.    appear in the city file. 'SAN' matches 'SAN diego' as well as 'thouSANd 
  1231.    oaks'. To get 'SAN FRANCISCO' on the first try, enter 'SAN F' with a space 
  1232.    between the N and F. Case is not significant; upper and lower case letters 
  1233.    are treated identically. If you change your mind and wish to cancel the 
  1234.    operation, simply press ENTER by itself. Use BACKSPACE to make corrections.
  1235.         To begin the search, enter the desired name after the prompt. In the 
  1236.    example which follows, the name 'ran' was entered for the search.
  1237.  
  1238.         Enter CITYNAME to search for:  ran
  1239.  
  1240.         Processing record  1
  1241.           City Name:  Rancho Palos Verdes CA
  1242.           Latitude:     33.7675
  1243.           Longitude:  -118.4033
  1244.           Elevation:   186 meters
  1245.  
  1246.         Press ENTER to ACCEPT this city, OR
  1247.         Press SPACE to search for next city:  _
  1248.  
  1249.         If the city displayed is the one desired, press ENTER and the data 
  1250.    will be entered into STSORBIT and subsequently saved in file STSORBIT.INI. 
  1251.    If you wish to search further in the file, press the SPACE BAR.
  1252.  
  1253.         NOTE: The elevations contained in file STSORBIT.CTY are all zero 
  1254.         except for Rancho Palos Verdes, CA and Calaveras County, CA, locations 
  1255.         for which I have accurate elevations above mean sea level. If you know 
  1256.         the correct elevation, edit the file using any ASCII text editor and 
  1257.         change the last number on the line. STSORBIT.CTY contains 
  1258.         approximately 720 cities and uses a different format than the .CTY 
  1259.         files for program ASTROCLK. If users send me their correct elevations 
  1260.         (or additional cities they wish added), I will incorporate that data 
  1261.         into subsequent versions of file STSORBIT.CTY.
  1262.  
  1263.         To enter location data manually, press "*" (without the quotation 
  1264.    marks) followed by ENTER. You will be prompted for the city name, latitude, 
  1265.    longitude, and elevation. Latitude and longitude may be entered using three 
  1266.    different formats for convenience (note the use of comma and decimal 
  1267.    point):
  1268.  
  1269.              DDD.DDDDD           Degrees and decimal fraction
  1270.              DD,MM.MMM           Degrees, minutes and decimal fraction
  1271.              DD,MM,SS.SS         Degrees, minutes, seconds and fraction
  1272.  
  1273.    Note that SOUTH latitude and WEST longitude must be entered as NEGATIVE 
  1274.    numbers as measured south of the equator or west of Greenwich, 
  1275.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 23
  1276.  
  1277.  
  1278.    respectively. The default unit for elevations is meters above mean sea 
  1279.    level; add "F" (upper or lower case without the quotation marks) if you 
  1280.    wish to use feet.
  1281.         After the elevation has been entered, the data will be displayed for 
  1282.    approval. All data are converted to degrees or meters as appropriate, 
  1283.    regardless of the units used on input.
  1284.  
  1285.           City Name:  Rancho Palos Verdes CA
  1286.           Latitude:     33.7675
  1287.           Longitude:  -118.4033
  1288.           Elevation:   186 meters
  1289.  
  1290.         Press ENTER to ACCEPT this city, OR
  1291.         Press SPACE to cancel this data:  _
  1292.  
  1293.    Press ENTER to accept the data as shown or SPACE to cancel the data and 
  1294.    return to the Options Menu. If the data is accepted, STSORBIT will ask if 
  1295.    you wish to append (add) this city/location to the existing file 
  1296.    STSORBIT.CTY so that it will be automatically available thereafter.
  1297.  
  1298.         Do you with to append this data to file STSORBIT.CTY (Y/n):  _
  1299.  
  1300.    Press "Y" or ENTER to append the data or press "N" to not modify the file.
  1301.  
  1302.  
  1303.    F3     Enable/Disable Additional Map Grid Lines
  1304.    -----------------------------------------------
  1305.  
  1306.         This command is not available for CGA systems. The world map normally 
  1307.    includes the equator and the meridians at 0 degrees, 90 degrees, and -90 
  1308.    degrees shown in blue on color monitors; the equator and the prime meridian 
  1309.    are shown in bright blue. Turning on the map grid adds lines of longitude 
  1310.    every 30 degrees and lines of latitude every 10 degrees. Displaying the 
  1311.    additional grid lines on monochrome monitors usually makes the screen too 
  1312.    "busy" and is not recommended.
  1313.  
  1314.  
  1315.    F4     Display NASA Tracking Stations
  1316.    -------------------------------------
  1317.  
  1318.         The F4 command enables/disables the display of NASA's 14 ground 
  1319.    tracking stations; this command is not available for CGA monitors. Each 
  1320.    ground tracking station is shown as a small symbol surrounded by a "circle" 
  1321.    which gives the approximate area of antenna coverage and shows how small a 
  1322.    proportion of each orbit can be monitored without the TDRS system. When for 
  1323.    some reason the TDRS system is down (as has occurred during infrequent 
  1324.    computer failures at White Sands, New Mexico, the TDRS Ground Station), 
  1325.    these ground tracking stations become the only means of communication with 
  1326.    the Space Shuttle.
  1327.         The antenna range circle is displayed on the screen as an ellipse 
  1328.    because of the scaling factors used by the map projection. Some of these 
  1329.    ground tracking stations are scheduled to be shut down in the near future 
  1330.    due to budgetary constraints. For all systems except CGA, the locations of 
  1331.    the two TDRS (Tracking and Data Relay Satellite) are shown as small circles 
  1332.    on the equator at -41 degrees and at -171 degrees; on CGA displays the TDRS 
  1333.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 24
  1334.  
  1335.  
  1336.    coverage is NOT shown in order to avoid confusing the display. The 
  1337.    following table lists the ground tracking stations which are shown along 
  1338.    with their abbreviations and approximate map coordinates (longitude, 
  1339.    latitude):
  1340.  
  1341.              MIL     -81,28       Merritt Island, FL
  1342.              BDA     -64,32       Bermuda
  1343.              DKR     -17,14       Dakar, Senegal
  1344.              ACN     -14,-8       Ascension Island
  1345.              MAX     -5,41        Central Spain
  1346.              IOS      56,-5       Indian Ocean
  1347.              HAW     -156,20      Hawaii
  1348.              GWM      145,14      Gwam
  1349.              VAN     -122,35      Vandenberg, CA
  1350.              YAR      115,-29     Yargidy, Australia
  1351.              CAN      149,-36     Canberra, Australia
  1352.              GDX     -116,34      Goldstone, CA
  1353.              CTS     -105,38      Colorado Springs, CO
  1354.              AGO     -71,-34      Santiago, Chile
  1355.  
  1356.  
  1357.    F5     Show Ascending & Descending Node Data
  1358.    --------------------------------------------
  1359.  
  1360.         The nodes of an Earth orbit are the points on the ground track where 
  1361.    the path crosses the equator. The ascending node crosses from South to 
  1362.    North and the descending node crosses from North to South. Orbit numbers 
  1363.    normally increment at the ascending node. This command adds two additional 
  1364.    lines of data at the lower left of the screen giving the MET and longitude 
  1365.    of the most recent ascending and descending nodes. This information is 
  1366.    useful when comparing STSORBIT's data against other sources such as the 
  1367.    wall map in Mission Control.
  1368.  
  1369.  
  1370.    F6     Set Map Center (USA/Europe)
  1371.    ----------------------------------
  1372.  
  1373.         The F6 command changes the center of the displayed world map. By 
  1374.    default, the map is centered on the United States at 90 degrees West 
  1375.    longitude. Most Americans are accustomed to viewing the map in that 
  1376.    orientation, but it is sometimes convenient to shift the map center when 
  1377.    the Space Shuttle is near the edge of the map. If you prefer to have the 
  1378.    map centered at the prime meridian or zero degrees (Greenwich, England), 
  1379.    use the F6 command or use the /EUR command line option when starting 
  1380.    STSORBIT. Each time you use the F6 command the map center is changed to the 
  1381.    alternate meridian and the map data is re-read from disk.
  1382.  
  1383.  
  1384.    F7     Set for SLOW COMPUTER or NO COPROCESSOR
  1385.    ----------------------------------------------
  1386.  
  1387.         Particularly since the addition of the calculations related to 2-line 
  1388.    element sets, it has become increasingly difficult for very slow computers 
  1389.    or computers not equipped with a math coprocessor to keep up with real time 
  1390.    orbital calculations. For example, my vanilla Zenith Z-148, operating at 
  1391.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 25
  1392.  
  1393.  
  1394.    4.77 MHz and no math coprocessor, takes approximately 4.5 seconds to make a 
  1395.    full set of orbital position calculations; when switched to 8.0 MHz, the 
  1396.    same calculations require only 2.5 seconds. In either case, the program 
  1397.    gets hopelessly behind itself and can never catch up.
  1398.         While perhaps not the "ideal solution" as compared to having a math 
  1399.    coprocessor, setting STSORBIT for Slow Mode can help in all but the most 
  1400.    severe cases. Instead of attempting to update its position calculations 
  1401.    every second, the update is slowed to every five seconds in this mode. This 
  1402.    allows the computer to more or less keep up at a cost of not having data 
  1403.    quite in real time on a second-by-second basis. Except for the frequency of 
  1404.    updates, all program features are unchanged. When STSORBIT is operating in 
  1405.    the Slow Mode, the phrase "SLO" appears at the lower right of the tracking 
  1406.    display (above "RNG:").
  1407.  
  1408.  
  1409.    F8     Set/Reset Satellite Symbol Blinking
  1410.    ------------------------------------------
  1411.  
  1412.         The symbol representing the space shuttle or satellite is normally 
  1413.    blinking for CGA and HGC systems in order that it may more readily be 
  1414.    identified on the monochrome display. On EGA and VGA systems the symbol is 
  1415.    bright white which normally is easily located. However, some users may find 
  1416.    the blinking symbol distracting and it also requires additional computing 
  1417.    time to draw and erase the symbol. STSORBIT may automatically defeat 
  1418.    blinking in slower computers. NOTE: Use the "B" command to toggle the 
  1419.    blinking on or off while the ground track is displayed.
  1420.  
  1421.  
  1422.    F9     Set UTC Time Offset and Daylight Flag
  1423.    --------------------------------------------
  1424.  
  1425.         STSORBIT uses UTC or Coordinated Universal Time, an adjusted version 
  1426.    of Universal Time also sometimes referred to as GMT or Greenwich Mean Time, 
  1427.    for certain functions such as launch time. (The difference between UT and 
  1428.    UTC is never more than 0.9 seconds and is used to cause UTC to agree with 
  1429.    the standard atomic time, TDB or Terrestrial Barycentric Time, used by 
  1430.    astronomers. NASA, for example, continues to use the GMT designation, a 
  1431.    holdover from earlier days before the introduction of UTC.) Using UTC 
  1432.    permits critical data to be used across many time zones without conversion. 
  1433.    However, it also means that STSORBIT must know what number of hours to add 
  1434.    to UTC in order to obtain your local time, and whether or not you are 
  1435.    currently using daylight savings time (summer time in the UK).
  1436.         When prompted, enter the time offset in hours from your local time to 
  1437.    Coordinated Universal Time. Examples are shown for most time zones in North 
  1438.    America. STSORBIT then asks if you are using daylight savings time; enter 
  1439.    "0" if not, and "1" if so. The sum of these two values is shown on the Main 
  1440.    Menu; for example, if the computer is set to Pacific Daylight Time (UTC 
  1441.    offset is -8.00 hours and Daylight Flag = 1), the value shown will be -
  1442.    7.00. For most time zones in North America, the correct zone abbreviation 
  1443.    will be shown on the ground track display for Local date and time. The 
  1444.    values are saved in file STSORBIT.INI. When you change your computer 
  1445.    from/to daylight savings time, use this command to update STSORBIT. The 
  1446.    following shows the display when using the F9 command:
  1447.  
  1448.  
  1449.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 26
  1450.  
  1451.  
  1452.    Set UTC TIME ZONE OFFSET and DAYLIGHT FLAG
  1453.  
  1454.              STSORBIT must know the difference between your local time zone 
  1455.         and Coordinated Universal Time (UTC), also sometimes known as 
  1456.         Greenwich Mean Time (GMT). With this information, STSORBIT can 
  1457.         automatically adjust launch or Epoch times and dates for your local 
  1458.         time zone. In addition, STSORBIT must know if your computer is now set 
  1459.         to STANDARD or DAYLIGHT time.
  1460.              First, enter the difference between your STANDARD time zone and 
  1461.         UTC in hours. Do NOT include the hour for daylight time if you are now 
  1462.         on DAYLIGHT time; it will be entered separately. For most time zones 
  1463.         in the United States and Canada, the entries required are:
  1464.  
  1465.              Eastern Standard Time     EST    -5.0
  1466.              Central Standard Time     CST    -6.0
  1467.              Mountain Standard Time    MST    -7.0
  1468.              Pacific Standard Time     PST    -8.0
  1469.  
  1470.              Enter UTC Offset (hours):          -8
  1471.              Enter DAYLIGHT Flag (0=OFF, 1=ON): 1
  1472.  
  1473.  
  1474.         Once this information has been entered, it will be saved in file 
  1475.    STSORBIT.INI and will not be requested again. If you change from Standard 
  1476.    to Daylight Time or vice versa, use the F10+F9 command to update the 
  1477.    Daylight Flag. INI files obtained from other users may be from a prior 
  1478.    version of STSORBIT and the time information may have to be corrected.
  1479.  
  1480.  
  1481.    F10    Enable/Disable Printer Logging
  1482.    -------------------------------------
  1483.         I have found it interesting to log the orbital data and the ascending 
  1484.    and descending node information on my printer when analyzing the mission 
  1485.    data over long periods of time. The F10 command toggles the printer logging 
  1486.    function on and off. The first page of the log includes the current orbital 
  1487.    data and subsequent pages contain only node information. In addition to the 
  1488.    information presented on the display, the printer log also calculates the 
  1489.    current orbital time, the time from one ascending (descending) node to the 
  1490.    next. A typical 
  1491.    log is shown below. 
  1492.  
  1493.         IMPORTANT:     BE SURE THE PRINTER IS TURNED ON PRIOR TO ENTERING THE 
  1494.                        F10 COMMAND. 
  1495.  
  1496.  
  1497.    STSORBIT: Space Shuttle Tracking Program, Version 9046          Page 1
  1498.  
  1499.    ORBITAL DATA for STS-31 Discovery/HST
  1500.  
  1501.              Launch Date:             04/24/1990
  1502.              Launch Time:             05:33:52
  1503.              Orbit Inclination:       28.4695
  1504.              Orbit Altitude:         329.50 nm
  1505.  
  1506.              Adjust Longitude:         9.80
  1507.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 27
  1508.  
  1509.  
  1510.              Adjust Orbit Time:        8.40 min
  1511.  
  1512.                                                                   ORBITAL
  1513.    LOCAL DATE      TIME              ORBIT    LONG           MET     TIME
  1514.    04/28/1990  20:32:52  Ascend Node:   70  -69.95    4/14:58:07  1:36:55
  1515.    04/28/1990  21:20:52  Dscend Node:   70   97.64    4/15:46:35  1:36:55
  1516.    04/28/1990  22:09:52  Ascend Node:   71  -94.77    4/16:35:02  1:36:55
  1517.  
  1518.  
  1519.         When printer logging is enabled and the ground track is displayed, the 
  1520.    word "LOG" will appear in red at the right of the text area. Enabling 
  1521.    printer logging also automatically enagles the display of ascending and 
  1522.    descending node information.
  1523.         When a printer log is prepared for 2-line orbits, the Adjust Longitude 
  1524.    and Adjust Orbit Time entries will not be shown in the header data. The 
  1525.    Launch Date and Launch Time entries are given if that information has been 
  1526.    entered indepentently. The Epoch Date and Epoch Time are always shown for 
  1527.    2-line element simulations. Note also that the orbit altitude shown is the 
  1528.    altitude at the time the log was started and will not be correct for 
  1529.    subsequent entries, especially if the satellite has an elliptical orbit 
  1530.    (high eccentricity).
  1531.         A printer log may be prepared in advance of a mission by enabling 
  1532.    printer logging from the Set Options Menu (with the F10+F10 command), 
  1533.    setting the desired simulation time (F8+F3 command), then starting the 
  1534.    ground track display with ENTER; once the ground track has appeared on the 
  1535.    screen, pressing the F key twice to set STSORBIT in the X60 fast time mode 
  1536.    will generate the date relatively quickly (although the UT TIME printed may 
  1537.    be off by as much as one minute in the X60 mode). Allow the simulation to 
  1538.    run for the desired length of time, then press ENTER to return to the Main 
  1539.    Menu. While the ground track is active the "L" command performs the same 
  1540.    function as the F10+F10 command to enable or disable printer logging.
  1541.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 28
  1542.  
  1543.  
  1544.    USING DISPLAY OPTIONS
  1545.    ---------------------
  1546.  
  1547.         Once the orbital display is in progress, a number of keys are active:
  1548.  
  1549.            ENTER  Return to Main Menu (cancel this simulation).
  1550.  
  1551.                B  Toggle the BLINK mode of the space shuttle or satellite 
  1552.                   symbol between blinking and steady.
  1553.  
  1554.                F  Toggle FAST mode from x1 to x10 to x60 to x1, etc. When 
  1555.                   either of the fast modes is enabled, "(x10)" or "(x60)" will 
  1556.                   appear at the upper right of the data block in red.
  1557.  
  1558.                L  Enable or disable printer logging. If logging is enabled, 
  1559.                   the word LOG appears in the lower right of the screen. Be 
  1560.                   sure the printer is turned on BEFORE using the L command. 
  1561.                   The "L" command automatically enables the display of 
  1562.                   ascending and descending node information.
  1563.  
  1564.                P  Enable/Disable PAUSE mode; only the local date and time are 
  1565.                   updated. The plot is frozen at the current position and the 
  1566.                   "+" and "-" commands are enabled.
  1567.  
  1568.                R  Resynchronize MET or T+Epoch with Local Time. Resets plot to 
  1569.                   real time.
  1570.  
  1571.                   NOTE: The Resynchronization was feature was originally 
  1572.                   intended only for testing and should only be performed when 
  1573.                   the simulated time and local times are reasonably close to 
  1574.                   each other. The plot may otherwise have some extraneous 
  1575.                   pixels left around! This feature has not been extensively 
  1576.                   tested. To restore the ground track completely, press ENTER 
  1577.                   to stop the display and return to the Main Menu, then press 
  1578.                   ENTER again to resume the mission.
  1579.  
  1580.                T  When using 2-line elements, the elapsed time may be switched 
  1581.                   between "T+Epoch" and "MET" by using the "T" command. If no 
  1582.                   launch time and date have been entered, the "T" command will 
  1583.                   have no effect.
  1584.  
  1585.                +  During PAUSE mode only, moves the satellite to the NEXT 
  1586.                   calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  1587.                   simulated time is advanced 1, 10, or 60 seconds. (NOTE: The 
  1588.                   "=" key may be used instead of "+" to avoid the SHIFT KEY.)
  1589.  
  1590.                -  During PAUSE mode only, moves the satellite to the PREVIOUS 
  1591.                   calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  1592.                   simulated time is backed up 1, 10, or 60 seconds.
  1593.  
  1594.                   NOTE: Since this "-" or reverse feature was implemented 
  1595.                   primarily for testing and demonstration, the ground track 
  1596.                   logic does not recognize these reverse movements and will 
  1597.                   become slightly convused. To restore the ground track 
  1598.                   completely, press ENTER to stop the display and return to 
  1599.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 29
  1600.  
  1601.  
  1602.                   the Main Menu, then press ENTER again to resume the mission.
  1603.  
  1604.         The simulated time, taking into account any fast time that may have 
  1605.    been in effect up to that point, is shown at the lower left of the screen. 
  1606.    For reference, the launch or epoch time and the actual local time (as 
  1607.    determined by the computer's internal DOS clock) are also displayed. The 
  1608.    MET (Mission Elapsed Time) or T+Epoch display at the lower right of the 
  1609.    screen shows the current elapsed time in the mission and will include an 
  1610.    additional message, "(x10)" or "(x60)", when fast time is in effect.
  1611.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 30
  1612.  
  1613.  
  1614.    THE STSORBIT GROUND TRACK DISPLAY
  1615.    ---------------------------------
  1616.  
  1617.         The STSORBIT ground track display consists primarily of a map of the 
  1618.    world extending from approximately +80 degrees to -80 degrees using a 
  1619.    linear cylindrical projection. Omitting the two 10 degree bands at the 
  1620.    poles permits better detail in the mid latitudes where all space shuttle 
  1621.    orbits and many other satellite orbits are concentrated. Ground track 
  1622.    details very near the poles are therefore sacrificed for a better display 
  1623.    in the main portion of typical orbits. The vertical resolution of the 
  1624.    display is automatically adjusted for the type of display system in use 
  1625.    from 200 lines (CGA) to 480 lines (VGA).
  1626.         Centered around the user's geographic location is a magenta "circle" 
  1627.    of the approximate line of sight visibility for the mission in progress. 
  1628.    The circle appears on the display as an ellipse because of the scaling 
  1629.    factors used by the map projection. The radius of this circle of visibility 
  1630.    is calculated for each satellite based upon its altitude at the instant the 
  1631.    map is drawn as well as the user's elevation above mean sea level. Actual 
  1632.    visibility, of course, depends upon more than simply whether or not the 
  1633.    satellite is above the viewer's horizon. Most important is the 
  1634.    sun/earth/satellite/viewer geometry; the satellite must be in sunlight and 
  1635.    the viewer in darkness for reasonable visibility. Almost as important is 
  1636.    the size and geometry of the satellite itself; a large, bright-metal 
  1637.    satellite with huge solar arrays reflects far more sunlight than a small 
  1638.    dark satellite. In addition to the satellites themselves, many booster 
  1639.    rockets and other "spare parts" are orbiting the Earth. Since they are not 
  1640.    attitude stabilized, booster rockets usually are tumbling and may therefore 
  1641.    appear to flash on and off as they pass over.
  1642.         For the Space Shuttle as well as most other satellites with near 
  1643.    circular orbits, the circle of visibility calculations are reasonably 
  1644.    accurate; however, the position of the sun and the effect of atmospheric 
  1645.    refraction are not taken into account, only whether or not the satellite is 
  1646.    in line of sight view from the observing location. For highly eliptical 
  1647.    orbits, however, the accuracy is substantially degraded since the radius of 
  1648.    the circle of visibility changes dramatically depending upon whether the 
  1649.    satellite is nearer apogee or perigee at the time the calculation is made 
  1650.    and the period of the orbit. In the course of a single pass overhead, such 
  1651.    a satellite's altitude may change by thousands of miles. Satellite "DE 1", 
  1652.    usually included in the NASAnnn.TXT 2-line elements file, is in a highly 
  1653.    elliptical orbit with long period and illustrates the problem.
  1654.         The world map consists of a series of some 7500 coordinate pairs. When 
  1655.    used with an EGA or VGA color monitor, the coastal outlines are in cyan, 
  1656.    the equator and longitude grid are in blue, the Space Shuttle or satellite 
  1657.    is in white, the projected orbit is in green, and the past orbit track is 
  1658.    in red. 
  1659.         On HGC, EGA and VGA monitors, the three TDRS satellites (Tracking and 
  1660.    Data Relay Satellites), used for most communications to and from the Space 
  1661.    Shuttle and the Hubble Space Telescope, are shown as a dot inside a small 
  1662.    yellow circle on the equator, and the various NASA ground tracking stations 
  1663.    (and their approximate antenna range) may be displayed. CGA and monochrome 
  1664.    monitors, of course, display everything in a single color.
  1665.         Orbital calculations are performed every second in real time and every 
  1666.    ten or sixty seconds in "fast time", and the position of the Space Shuttle 
  1667.    or satellite symbol is updated every ten (real time or X10) or every sixty 
  1668.    (X60) seconds. The predicted orbit and past orbit track markers are updated 
  1669.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 31
  1670.  
  1671.  
  1672.    every sixty seconds, primarily to avoid "cluttering" the display with too 
  1673.    many dots scattered around. Each dot therefore represents one minute of 
  1674.    time along the orbit; since the dots in the ground track are plotted at one 
  1675.    minute intervals, they may be used to estimate times with reasonable 
  1676.    accuracy. When the ground track is started, approximately four and a half 
  1677.    hours of past and predicted orbits are traced: one and a half hours of past 
  1678.    ground track and three hours of predicted ground track. As time passes, the 
  1679.    past and predicted ground track will "move" as time passes, with one dot of 
  1680.    past ground track removed each minute as a new dot of predicted ground 
  1681.    track is added.
  1682.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 32
  1683.  
  1684.  
  1685.    STSORBIT'S ORBITAL MODELS
  1686.    -------------------------
  1687.  
  1688.         The initial version of STSORBIT was prepared without reference 
  1689.    materials of any kind and the simplest possible orbital model was therefore 
  1690.    selected. The primary objective was to duplicate the NASA wall map at 
  1691.    the Mission Control Center in Houston, Texas. This "simple" model assumed 
  1692.    that the orbit was perfectly circular at a specified altitude and 
  1693.    inclination which never degraded due to other factors such as drag or 
  1694.    perturbation. Some simplifying assumptions were incorporated to handle the 
  1695.    initial ascent portion of a mission and the launch site was hard coded to 
  1696.    Cape Canaveral, Florida. With only minor modifications, the program was 
  1697.    essentially unchanged for the next year.
  1698.         The launch of STS-31 and the Hubble Space Telescope highlighted the 
  1699.    need for improved accuracy because of public interest and the length of the 
  1700.    mission. The orbital calculations were modified (STSORBIT Version 9015) to 
  1701.    include the J2 factor, the perturbation of low Earth orbits due to 
  1702.    variations in the gravitational field related to the non-spherical shape of 
  1703.    the Earth (among other factors); omission of the J2 factor caused errors in 
  1704.    longitude of approximately -5 to -7 degrees per day. That is, the orbital 
  1705.    track drifted Westward from its true position by that amount. More accurate 
  1706.    models of low orbits also include the J3 and J4 perturbation factors, 
  1707.    atmospheric drag, and a host of other less significant items.
  1708.         Although by now reasonably accurate for the first day or so of a space 
  1709.    shuttle mission, the "simple" model is by no means ideal. In calculating 
  1710.    the current orbital longitude, for example, the "simple" model assumes a 
  1711.    circular orbit with an orbital inclination of zero degrees. For orbits with 
  1712.    low inclinations, as is typical for launches from Kennedy Space Center, 
  1713.    these errors are not particularly significant and are probably overshadowed 
  1714.    by the fundamental uncertainties in orbital parameters and by the 
  1715.    limitations imposed by display resolution. Orbits with higher inclinations, 
  1716.    as would be the case if near-polar launches from Vandenburg AFB in 
  1717.    California are ever initiated, would have much larger periodic errors which 
  1718.    would be both noticeable and objectionable. More important for longer 
  1719.    missions and for general satellite tracking is the fact that due to the 
  1720.    method used, errors in the orbital calculations tend to be cumulative. 
  1721.    Although it may be the only method available at launch, after about a week 
  1722.    the errors can become unacceptably large.
  1723.         The real problem with the simple method, of course, is that the Earth 
  1724.    is not a perfect sphere and actual satellite orbits are never perfectly 
  1725.    circular. Satellite orbits are significantly perturbed by the non-spherical
  1726.    gravitational field of the Earth, by the Sun and Moon, and other factors. 
  1727.    Accurate satellite tracking over longer periods of time therefore demands 
  1728.    more accurate data and a more rigorous treatment of satellite orbits. The 
  1729.    only practical alternative is to use the NASA/NORAD 2-line element sets. 
  1730.    Not only are the data readily available publicly, but they are relatively 
  1731.    accurate and are updated regularly. 2-line element sets for non-military 
  1732.    space shuttle missions are typically available by the second or third day 
  1733.    of the mission.
  1734.         Six quantities are required by classical gravitational theory to 
  1735.    completely characterize the orbit of one body about another in time and 
  1736.    space, the "Two Body Problem". These six quantities, often referred to as 
  1737.    Keplerian orbital elements, are included in the NASA/NORAD 2-line element 
  1738.    sets along with other numerical and statistical data. NORAD, the North 
  1739.    American Air Defense Command headquartered in Cheyenne Mountain, Colorado, 
  1740.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 33
  1741.  
  1742.  
  1743.    developed the 2-line element format many years ago as part of their 
  1744.    satellite tracking efforts and NASA subsequently adopted the same format -- 
  1745.    more or less. My own analyses of 2-line element sets obtained independently 
  1746.    from other NASA centers indicate that NASA and NORAD do not always use the 
  1747.    same definition for revolution (orbit) numbers; NASA frequently gives a 
  1748.    number one greater than NORAD, calling the first partial orbit number one 
  1749.    while NORAD calls that same partial orbit number zero. Except for short 
  1750.    duration missions, such as the Space Shuttle, revolution numbers are of no 
  1751.    practical importance.
  1752.         Having timely and accurate orbital data is of little help without a 
  1753.    computer model or program which can use those data. NORAD has rather 
  1754.    arbitrarily divided satellite orbits into two categories: near Earth orbits 
  1755.    and deep space orbits. Near Earth orbits are defined as those with orbital 
  1756.    periods of 225 minutes or less and deep space orbits are all others. 
  1757.    Computer models are described in the literature for each category. STSORBIT 
  1758.    employs the SGP4 Near Earth Model only, using a composite of code of my own 
  1759.    combined with translated Fortran and Basic source supplied by Paul Traufler 
  1760.    and C source by Paul Hirose. Not only are the near Earth orbits generally 
  1761.    of more interest to observers, but the errors associated with deep space 
  1762.    orbits processed with the SGP4 model (rather than the correct SDP4 model) 
  1763.    are not particularly significant for the purposes of a program such as 
  1764.    STSORBIT. Further, watching a geostationary satellite orbit on the screen 
  1765.    is not unlike watching grass grow and is about as exciting.
  1766.         For the past several years, T S Kelso has been making the NASA/NORAD 
  1767.    data available as a public service on his Celestial BBS at (513) 427-0674. 
  1768.    The 2-line element sets are downloaded by Kelso directly from NASA Goddard 
  1769.    Space Flight Center by special arrangement. I regularly post a slightly 
  1770.    edited version (certain introductory text material is removed so that the 
  1771.    file may be used directly by programs such as STSORBIT) of the current 
  1772.    element sets on my own RPV ASTRONOMY BBS as file NASAnnn.TXT, where "nnn" 
  1773.    is the NASA bulletin number. Kelso provides data for several categories of 
  1774.    satellites:  Amateur Radio, Earth Resources, Manned Spacecraft, Navigation, 
  1775.    Weather, and NASA's 30 Day Specials (which contain objects launched within 
  1776.    the last 30 days and are often easy to spot visually). More specifically, 
  1777.    these include the following satellites or satellite series: OSCAR, Radio 
  1778.    Sputnik, UOSAT, Cosmos, LandSat, SeaSat 1, SPOT, Mir, Salyut 7, Soyuz, 
  1779.    Space Shuttle, NAVSTAR (GPS), GOES, Meteor, and NOAA.
  1780.         The Canadian Space Society BBS, (416) 458-5907, also regularly posts 
  1781.    NORAD 2-line elements. Note that the CSS format is slightly non-standard, 
  1782.    having additional information on the first (title) line for each satellite, 
  1783.    and may have to be edited for use with some tracking programs.
  1784.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 34
  1785.  
  1786.  
  1787.    ADJUSTING ORBITAL PARAMETERS (Simple Orbital Model)
  1788.    ---------------------------------------------------
  1789.  
  1790.         NOTE: This section applies ONLY if you are using the simple orbital 
  1791.         model for simulation. When using 2-line elements, all orbital 
  1792.         parameters are completely defined by the 2-line elements and may not 
  1793.         be modified from within STSORBIT.
  1794.  
  1795.         The original "simple" orbital model used in STSORBIT is imperfect, to 
  1796.    say the least. The data generally available from NASA prior to launch often 
  1797.    does not describe upcoming shuttle orbits at all precisely. In particular, 
  1798.    STSORBIT's initial orbital calculations, those related to the time from 
  1799.    liftoff to orbital insertion, are more or less guesswork. Once a mission is 
  1800.    established in orbit, it may be therefore desirable to adjust the orbital 
  1801.    parameters to make STSORBIT's displayed ground track correspond more 
  1802.    closely to that displayed on the wall map in Mission Control Center. To 
  1803.    make the adjustment, use the following procedure:
  1804.  
  1805.    1.   Start program STSORBIT. After the map data has been read in, select 
  1806.         the program options command, F10, then press F5 to enable display of 
  1807.         the data for the ascending and descending nodes. Enter the original 
  1808.         launch time and orbital data using the F4 command or restore prior 
  1809.         data using the ENTER key or F3 command if no adjustments have been 
  1810.         entered. The plot will appear on the screen.
  1811.  
  1812.    2.   Observe the crossing time and longitude of the node of interest and 
  1813.         calculate the difference from the desired crossing time. Note that 
  1814.         NASA performs all orbital calculations referenced to the Ascending 
  1815.         Node, the point at which the ground track crosses the Equator in a 
  1816.         North-bound direction. In order to view a given node crossing 
  1817.         repeatedly, you may find it convenient to reset the DOS clock to a 
  1818.         minute or two prior to the expected time.
  1819.  
  1820.         HINT: Use the F9 command to go back to DOS, then use DOS's TIME 
  1821.         command to set the clock. BE SURE TO RESET YOUR COMPUTER CLOCK WHEN 
  1822.         YOU HAVE COMPLETED ALL ORBITAL ADJUSTMENTS!
  1823.  
  1824.    3.   When adjusting orbital parameters, it is preferable to adjust the TIME 
  1825.         before adjusting the LONGITUDE. This is because the longitude of the 
  1826.         node is affected by the rotation of the Earth (by 15 degrees per hour) 
  1827.         when the time is changed. Calculate the difference between the time of 
  1828.         the observed node crossing and the time of crossing plotted by 
  1829.         STSORBIT. If the observed time is earlier than the plotted time, the 
  1830.         time adjustment must be positive, otherwise it must be negative. The 
  1831.         time must be calculated in minutes and decimal fractions of a minute.
  1832.  
  1833.    4.   Press ENTER to return to the Main Menu, then press F5 to enter 
  1834.         adjusted data. Enter the new orbital altitude in nautical miles (or 
  1835.         altitude in kilometers by adding "km"); usually, the orbital altitude 
  1836.         has not changed and you should press ENTER to leave this item 
  1837.         unchanged.
  1838.  
  1839.    5.   Press ENTER to leave the longitude adjustment set at zero.
  1840.  
  1841.    6.   Enter the calculated time difference for the node crossing as the time 
  1842.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 35
  1843.  
  1844.  
  1845.         adjustment (in minutes).
  1846.  
  1847.    7.   Press ENTER to leave the launch time unchanged.
  1848.  
  1849.    8.   Inspect the data displayed to be sure it is correct. If it is not, 
  1850.         press the SPACE BAR to re-enter data; if it is correct, press ENTER to 
  1851.         accept the data. STSORBIT will immediately begin plotting the new 
  1852.         ground track. If necessary, interrupt the plot with the ENTER key, 
  1853.         reset your computer's clock, return to STSORBIT, and press ENTER to 
  1854.         resume current mission.
  1855.  
  1856.    9.   Again observe the plotted time of crossing and repeat from Step 4 if 
  1857.         the time is not correct. If the time is correct, note the longitude of 
  1858.         the node and calculate the difference from the observed longitude. If 
  1859.         the plotted longitude is less than the observed longitude, the 
  1860.         adjustment must be positive, otherwise it must be negative. The 
  1861.         longitude adjustment must be entered in degrees and decimal fractions 
  1862.         of a degree.
  1863.  
  1864.    10.  Press ENTER to return to the Main Menu, then press F5 to enter 
  1865.         adjusted data. Enter the calculated longitude adjustment, then press 
  1866.         ENTER twice to leave the time adjustment and launch time unchanged.
  1867.  
  1868.    11.  Inspect the data displayed to be sure it is correct. If it is not, 
  1869.         press the SPACE BAR to re-enter data; if it is correct, press ENTER to 
  1870.         accept the data. STSORBIT will immediately begin plotting the new 
  1871.         ground track. If necessary, interrupt the plot with the ENTER key, 
  1872.         reset your computer's clock, return to STSORBIT, and press ENTER to 
  1873.         resume current mission.
  1874.  
  1875.    12.  This procedure should enable you to set the orbital parameters with 
  1876.         considerable accuracy. However, even minor changes of the orbit in 
  1877.         flight can cause a significant cumulative error in the ground track 
  1878.         displayed by STSORBIT. If all this seems like too much effort, just 
  1879.         enjoy the program "as it comes from the box"!
  1880.  
  1881.    13.  During the course of a non-military mission, I normally watch NASA 
  1882.         Select TV (if I'm around!) and post updated .INI files from time to 
  1883.         time on my BBS. You may call the BBS and download the updated .INI 
  1884.         files; these files typically have names such as STS31A.INI, STS31B.INI 
  1885.         and so forth. Use the F3 command to read the updated .INI file into 
  1886.         program STSORBIT. Also, within a day or two of a Space Shuttle launch, 
  1887.         the 2-line elements for the mission will usually be available on my 
  1888.         BBS.
  1889.  
  1890.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 36
  1891.  
  1892.  
  1893.    STSORBIT REVISION HISTORY
  1894.    -------------------------
  1895.  
  1896.         Program STSORBIT underwent multiple revisions during the first days of 
  1897.    the STS-30 Atlantis/Magellan mission (May 1989) and the process was 
  1898.    repeated during the STS-28 Columbia mission (August 1989). At one point, I 
  1899.    was releasing new versions every couple of hours! Lacking any equations or 
  1900.    data for the first minutes of a typical mission, the first tries were 
  1901.    largely guesswork and needed to be refined considerably. After all of that, 
  1902.    comparison of STSORBIT's plot with the NASA wall map data (as seen on NASA 
  1903.    Select Television) and interpolation of that data shows good agreement 
  1904.    through about the first ten orbits. However, after orbital maneuvers, such 
  1905.    as occur with the deployment of a satellite or spacecraft, the initial data 
  1906.    is much less accurate. Unfortunately, the NASA wall map is not always on 
  1907.    the screen and orbital information may otherwise be difficult to obtain 
  1908.    during the first day or two of a mission.
  1909.         The launch of the Hubble Space Telescope (May 1990) and the 
  1910.    availability of the NASA/NORAD 2-Line Element Sets has prompted a major 
  1911.    revision of the program at Version 9022 to permit accurate tracking over 
  1912.    longer periods of time using these data. This has required a major rewrite 
  1913.    of the program which required many days of effort. As with any major 
  1914.    software change, not all problems and bugs are detected in the first 
  1915.    releases. User feedback and patience will be appreciated.
  1916.          Each released version of STSORBIT uses a four digit revision code 
  1917.    such as 9027. The first two digits indicate the year and the second two 
  1918.    digits indicate the week of the year. In some cases, an additional letter 
  1919.    suffix is added to distinguish changes occurring within the same week. A 
  1920.    partial week at the beginning or end of the year is counted as a full week. 
  1921.    Using this method, a year will typically have 53 weeks although it is 
  1922.    possible to have 54 weeks in a leap year (1972 is an example). The current 
  1923.    year-week revision code is shown on the Julian Date display, Display Mode 
  1924.    7, in my program ASTROCLK.
  1925.         This file records the revision history of program STSORBIT through all 
  1926.    of the minor twists and turns that usually accompany the evolution of such 
  1927.    a program.  It illustrates the tortuous process of maintaining and refining 
  1928.    a program as ideas and problems are reported from every quarter. The early 
  1929.    versions were rushed to meet the launch schedules, probably too much so. 
  1930.    These notes may also be helpful to users who are upgrading from one version 
  1931.    to another to find out what has changed.
  1932.  
  1933.                                                  David H. Ransom, Jr.
  1934.  
  1935.  
  1936.    9047     11/17/90
  1937.    -----------------
  1938.    -Modified the routine that reads 2-line elements to substitute 0.0000001 if 
  1939.    the supplied eccentricity is zero. (An eccentricity of zero resulted in 
  1940.    division by zero, error #11, and an abort to DOS.)
  1941.    -Blank lines in 2-line element files are now ignored. Lines which begin 
  1942.    with a dash ("-") are now treated as a comment and displayed. BULLETIN.TXT 
  1943.    files downloaded from Celestial BBS may now be read without editing.
  1944.    -"F" key now changes the fast time mode correctly during PAUSE.
  1945.    -Changed Main Manu F5 display to reflect simple versus 2-line mode.
  1946.    -Changed Main Menu F6 display to show current time/date mode, MET or 
  1947.    T+Epoch.
  1948.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 37
  1949.  
  1950.  
  1951.  
  1952.    9046C    11/15/90
  1953.    -----------------
  1954.    -Further changes and corrections to try and "bullet proof" the time and 
  1955.    date entry process. Main Menu commands F4 and F5 modified.
  1956.  
  1957.    9046B    11/15/90
  1958.    -----------------
  1959.    -Corrects a problem with UTC vs. local dates when entering simulated time 
  1960.    and date (F8+F3). Thanks to Matt Merrill for reporting the problem.
  1961.  
  1962.    9046A    11/14/90
  1963.    -----------------
  1964.    -Corrected minor bug that caused TDRS communications coverage not to 
  1965.    display under some circumstances.
  1966.  
  1967.    9046     11/13/90  (MAJOR UPGRADE)
  1968.    ----------------------------------
  1969.    -The current or simulated local time and date and UTC time and date are now 
  1970.    shown on all menus. GMT is assumed equal to UTC.
  1971.    -The "catch up" phase when plotting is started has been rewritten to all 
  1972.    but eliminate that delay. The past and predicted ground track is still 
  1973.    plotted but the satellite immediately begins from the approximate current 
  1974.    position. This change will be particularly noticeable on slower computers 
  1975.    and has been made in response to user comments. The bell no longer sounds 
  1976.    when the system begins tracking in real time.
  1977.    -Function key F8 has been added to the Main Menu to allow the user to set 
  1978.    internal time and date functions. The method used does NOT affect the 
  1979.    system clock. The program may be set to a simulated date or time using 
  1980.    local or UTC/GMT time, Mission Elapsed Time (provided a launch time and 
  1981.    date are present), or the program time and date may be returned to real 
  1982.    time as determined by the system clock. The system clock may also be set to 
  1983.    a new time and date.
  1984.    -Function key F5 has been modified to allow the user to input a Launch Time 
  1985.    and Launch Date when using 2-line elements. Note that this information is 
  1986.    NOT included in the 2-line elements and must be determined independently.
  1987.    -Function key F6 has been added to allow the user to select between "Time 
  1988.    since Epoch" (the time elapsed since the epoch date of the 2-line element 
  1989.    set, normally used for satellites other than the space shuttle) and 
  1990.    "Mission Elapsed Time" (time since launch). Press F6 to toggle between the 
  1991.    two methods. Use caution when changing from one satellite to another since 
  1992.    this information is not changed when different 2-line elements are read!
  1993.    -The "T" command has been added during the ground track display to switch 
  1994.    between Time Sinc Epoch and Mission Elapsed Time (See F6 addition above).
  1995.    -When changing local coordinates (F10+F2), the program now attempts to 
  1996.    calculate the correct time offset from UTC/GMT based upon the longitude of 
  1997.    the new location. The program time is automatically adjusted for the 
  1998.    change and is marked "simulated" if the time difference is non-zero.
  1999.    -Somehow a conversion factor (from kilometers to nautical miles) has been 
  2000.    incorrect for several versions! This has meant that the altitude above the
  2001.    Earth's surface has been incorrect (although the plotted position was 
  2002.    correct).
  2003.  
  2004.         NOTE: PRIOR .INI FILES MAY NO LONGER YIELD ACCURATE RESULTS!
  2005.  
  2006.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 38
  2007.  
  2008.  
  2009.         Since .INI files use spacecraft altitude in nautical miles as one of 
  2010.         the orbital parameters in the "simple orbital model", this means that 
  2011.         past .INI files may no longer yield accurate results with Version 
  2012.         9046 and higher. 2-line elements files will continue to operate 
  2013.         correctly but the spacecraft altitude will now be correct. Thanks to 
  2014.         Ron Parise of the STS-35 crew for finding and reporting the problem!
  2015.  
  2016.    -The program now displays the TDRS satellite being used for communications 
  2017.    relay for space shuttle missions (satellite name must begin with "STS") in 
  2018.    the upper right corner of the data block. The approximate transfer points 
  2019.    are: -138 degrees for TDRS West to TDRS East; 57 degrees for LOS TDRS East; 
  2020.    and, 90 degrees for AOS TDRS West. The algorithm used takes into account 
  2021.    the curvature of the Earth which changes those positions by up to about 3 
  2022.    degrees toward the poles. The TDRS communications information is shown only 
  2023.    in normal display, and not in x10 or x60.
  2024.    -Approximate TDRS coverage is now shown. Curved red lines appear at -138, 
  2025.    57, and 90 degrees. (This is a VERY rough approximation, accurate to only a 
  2026.    couple of degrees.)
  2027.    -TDRS positions updated per 2-line elements as of 5 OCT 1990. Added TDRS-1 
  2028.    to the right of TDRS-West, the on-orbit spare TDRS. The spare TDRS was used 
  2029.    during mission STS-41 and is still active.
  2030.    -When 2-line elements are displayed for approval (using F2 from Main Menu), 
  2031.    the Elements Epoch is shown as conventional date and time in addition to 
  2032.    the NASA/NORAD shorthand notation (i.e. 90262.9155368).
  2033.    -The routine to set the UTC Offset (F10+F9) has been corrected so that the 
  2034.    current values are displayed. Press ENTER to leave an item unchanged.
  2035.    -The "F" key now changes step time when in PAUSE as well as during normal 
  2036.    operation. Step time returns original value upon exit from pause.
  2037.    -Cosmetic corection: Screen now cleared with F10+F6 (change map center).
  2038.    -Corrected location message and color after PAUSE.
  2039.  
  2040.    9027      7/01/90
  2041.    -----------------
  2042.    -Rewrote main menu to use Function Keys and added new secondary menu for 
  2043.    program options. Special keys used during map display are unchanged.
  2044.    -Documentation extensively revised to reflect menu changes and additional 
  2045.    features.
  2046.    -Added Slow Mode for very slow computers or systems without a math 
  2047.    coprocessor. Position calculations performed every five seconds rather than 
  2048.    every second when in this mode.
  2049.    -Added circle of visibility to map showing the approximate area about the 
  2050.    observing location through which the current satellite may be seen.
  2051.    -Added Range, Altitude and Azimuth to current position calculations.
  2052.    -Added local observing coordinates and ability to read STSORBIT.CTY with 
  2053.    approx. 720 city locations. NOTE: The city file includes the local 
  2054.    elevation but all elevations are set to zero since I don't have that 
  2055.    information. Location data may also be input manually.
  2056.    -Added graphics clipping to restrict graphics to map area for orbits with 
  2057.    high inclinations. (Example: Alouette)
  2058.    -Adjusted top edge of map to top of screen.
  2059.    -Revised CGA HST icon for faster drawing and better proportions.
  2060.    -"/R" is now sufficient for RESUME command line option.
  2061.    -Added "/S" command line option to force space shuttle icon. Requires less 
  2062.    time to draw than HST icon for slower computers. 
  2063.    -Adjusted blink timing for more reliable blinking. If computational delays 
  2064.    STSORBIT Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation              Page 39
  2065.  
  2066.  
  2067.    are too great (especially 2-line orbits which require more than twice the 
  2068.    calculation time compared to simple orbits), blinking is defeated.
  2069.    -Two sample PIF files are included for use with Windows 3.0, one for 386 
  2070.    enhanced mode and one for normal mode. Files must be edited to set correct 
  2071.    drive/directory names.
  2072.  
  2073.    [Intermediate revision notes removed to save space. Available on request.]
  2074.  
  2075.    8916      4/24/89 
  2076.    -----------------
  2077.    -Initial BETA VERSION Release.
  2078.