home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Unsorted BBS Collection / thegreatunsorted.tar / thegreatunsorted / misc / stsplus.doc < prev    next >
Text File  |  1994-08-25  |  487KB  |  8,991 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.                            Program STSORBIT PLUS
  15.  
  16.                Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  17.  
  18.                        With Multi-Satellite Tracking
  19.  
  20.  
  21.                  (Enhanced Version for 386/486 Computers)
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.                (C) Copyright David H. Ransom, Jr., 1989-1994
  30.                            All rights reserved.
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.                                Version 9435A
  37.                               August 25, 1994
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.                             David H. Ransom, Jr.
  43.                            7130 Avenida Altisima
  44.                 Rancho Palos Verdes, California, 90275  USA
  45.  
  46.  
  47.                            CompuServe: 75240,176
  48.  
  49.  
  50.                            Bulletin Board System
  51.                            ---------------------
  52.  
  53.                              RPV ASTRONOMY BBS
  54.                      (310) 541-7299 @ 2400-14400 Baud
  55. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                  Page ii
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.                              TABLE OF CONTENTS
  62.  
  63.  
  64. INTRODUCTION ......................................................1
  65. HARDWARE AND SOFTWARE REQUIREMENTS ................................6
  66. PROGRAM DESCRIPTION ...............................................7
  67. STSORBIT PLUS FILES ...............................................9
  68. STSPLUS MAP PROJECTIONS AND DATABASES .............................12
  69. PROGRAM SETUP AND USAGE NOTES .....................................14
  70.   DOS 5.0 CONFIG.SYS Setup ........................................14
  71.   Using a RAM Disk ................................................15
  72.   Copying Files for STSORBIT PLUS .................................16
  73.   Slow Computers and 80x87 Math Coprocessor Chips .................17
  74.   Starting Program STSORBIT PLUS and Command Line Options .........20
  75.   Predicting Visible Satellite Passes .............................22
  76.     Predicting Satellite Passes with STSPLUS ......................23
  77.     Predicting Satellite Passes with TRAKSTAR .....................25
  78.   Printing Graphics Screens .......................................27
  79.   Known STSPLUS Problems and Bugs .................................28
  80. Satellite Name Cross-Reference using STSPLUS.XRF ..................31
  81. Preparing 2-Line Elements using VEC2TLE by Ken Ernandes ...........32
  82. PROGRAM OPERATION .................................................34
  83. STSORBIT PLUS SATELLITE TRACKING FEATURES .........................36
  84.   Orthographic Projection Maps ....................................36
  85.   Rectangular Projection World Maps ...............................37
  86.   Rectangular Projection Quadrant Maps ............................37
  87.   Rectangular Projection Zoom Maps ................................38
  88.   Location Maps with Isocontours ..................................39
  89.   Tracking Station Maps with Isocontours ..........................39
  90.   Location and Features Labels ....................................40
  91.   Big Clock Options ...............................................42
  92.   Satellite Motion Maps ...........................................42
  93.   Satellite Position and Orbit Projections ........................43
  94.   Satellite Visibility ............................................44
  95.   User's Circle of Visibility .....................................44
  96.   Spacecraft Circle of Visibility .................................45
  97.   SUN and Solar Features ..........................................46
  98.   TDRS and Real Time Satellite Features ...........................48
  99.   Ground Tracking Stations and .TRK Files..........................50
  100.   Event Timers and Audible Alarms .................................52
  101.   Pausing the Ground Track Display (F6 Key) .......................55
  102.   Switching between MET and T+Epoch ...............................56
  103.   Using FAST Time (F4 Key) ........................................56
  104.   On-line Help (F1 Key) ...........................................57
  105. Satellite Communications and Amateur Radio ........................58
  106.   STSPLUS Doppler Shift Mode ......................................59
  107.   Satellite Phase (Mean Anomaly) ..................................61
  108.   Satellite Communications Technique and Cautions .................62
  109.   Preparing File STSPLUS.FRQ for Amateur Radio Use ................64
  110. ACTIVE KEYS DURING GROUND TRACK DISPLAY ...........................68
  111. STSORBIT PLUS MAIN MENU ...........................................72
  112.   F1  Convert Keplerian Data to 2-Line Format .....................73
  113. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                  Page ii
  114.  
  115.  
  116.       Example Data Input and Output ...............................75
  117.       Received Keplerian Orbital Data Form ........................77
  118.   F2  Read/Update NASA/NORAD 2-Line Elements ......................78
  119.       Select/Update Preset Frequency Selections ...................78
  120.       Update Current TDRS and Real Time Satellites ................78
  121.       Read NASA/NORAD 2-Line Elements from a File .................80
  122.   F3  Data Output and Pass Prediction Selections ..................84
  123.       Setting up Position and State Vector Data Output ............86
  124.       Setting up Tabular Pass Predictions .........................89
  125.       Data Mode 1: Azimuth/Elevation Data Format ..................94
  126.       Data Mode 2: Latitude/Longitude Data Format .................95
  127.       Data Mode 3: Topocentric RA/DEC Data Format .................96
  128.       Data Mode 4: Ascending Node X-Y-Z State Vector ..............97
  129.       Data Mode 5: X-Y-Z Cartesian State Vector, 2 Data Lines .....99
  130.       Data Mode 6: X-Y-Z Cartesian State Vector, Comma Delim ......101
  131.       Data Mode 7: X-Y-Z Cartesian State Vector, Labeled Data .....103
  132.       Data Mode 8: Doppler Shift Predictions ......................105
  133.       Data Mode 9: Pass Predictions ...............................106
  134.   F4  Calculate Satellite Positions with TRAKSTAR .................108
  135.   F5  Set Launch Time and Date ....................................108
  136.       Using File STSPLUS.LTD for Launch Date & Time ...............109
  137.   F6  Set/Read/Save TDRS and Real Time Satellites .................110
  138.       F1  Display/Modify Satellite Assignments ....................110
  139.       F2  Save SCF Satellite Configuration File ...................114
  140.       F3  Read SCF Satellite Configuration File ...................115
  141.       F4  Select New PRIMARY Satellite ............................115
  142.       F5  Select New TARGET Satellite .............................116
  143.       F6  Clear Static and Real Time Satellites ...................117
  144.   F7  Set FILENAMES and PATHS .....................................117
  145.   F8  Set Program TIME and DATE....................................118
  146.       F1  Restore System Date and Time ............................120
  147.       F2  Set DOS System Clock ....................................120
  148.       F3  Set Simulated Date and Time using Calendar Method .......121
  149.       F4  Set Simulated Date and Time using MET ...................121
  150.       F9  Display Current RIGHTIME Corrections ....................122
  151.       F10 Set UTC OFFSET and DAYLIGHT Flag ........................123
  152.   F9  DOS Shell ...................................................124
  153.   F10 Set STSORBIT PLUS Program Options and Features ..............124
  154.   ENTER  Resume Mission ...........................................125
  155.   ESC    Quit STSORBIT PLUS and Save Current Mission ..............125
  156. PROGRAM OPTIONS AND FEATURES MENU .................................126
  157.   F1  Program STSORBIT PLUS Information ...........................126
  158.   F2  Set New Local Coordinates ...................................126
  159.       F1/F2 Search CITYFILE for location ..........................127
  160.       F3/F4 Enter New Coordinates for Location ....................128
  161.       F5  Clear (disable) Secondary Location ......................129
  162.   F3  Set Display Features (see separate section below) ...........129
  163.   F4  Set Satellite Coordinates ...................................130
  164.   F5  Show Ascending & Descending Node Data .......................130
  165.   F6  Set Map Projection and Size .................................131
  166.   F7  Enable/Disable EVENT TIMERS .................................131
  167.   F8  Enable/Disable Audible ALARMS ...............................131
  168.   F9  Set User-Definable Map Colors ...............................132
  169.   F10 Enable/Disable Printer Logging ..............................133
  170. SET DISPLAY FEATURES ..............................................134
  171. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                 Page iii
  172.  
  173.  
  174.   F1  Display LOCAL Circles of Visibility .........................134
  175.   F2  Display TDRS and Real Time Satellites .......................134
  176.   F3  Display Additional Map Grid Lines ...........................135
  177.   F4  Display Tracking Stations ...................................135
  178.   F5  Display Ground Track: DOTS/LINE .............................135
  179.   F6  Display Spacecraft Circle of Visibility .....................136
  180.   F7  Display South Atlantic Anomaly Zone .........................136
  181.   F8  Display Terminator, Sun and Spacecraft Lighting .............136
  182.   F9  Display Map Locations and Features ..........................137
  183.   F10 Display Lakes and Rivers ....................................137
  184. STSORBIT PLUS's Orbital Model .....................................138
  185. Accurate Time and the Personal Computer ...........................140
  186.   Methods for Setting DOS Time ....................................141
  187.   Maintaining Accurate DOS Time ...................................142
  188.   Programs TIMESET and RIGHTIME ...................................144
  189.   Program PRECISION TIME ..........................................148
  190. Computer Bulletin Board Systems ...................................150
  191. STSORBIT PLUS Revision History ....................................152
  192. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 1
  193.  
  194.  
  195. INTRODUCTION
  196. ------------
  197.  
  198.      Program STSORBIT PLUS is an enhanced version of STSORBIT, my original 
  199. orbital tracking and display program. As a general rule, a 386 or better 
  200. (IBM compatible) computer is required. A math coprocessor chip is STRONGLY 
  201. RECOMMENDED and will dramatically improve performance; the math coprocessor 
  202. chip is REQUIRED for acceptable performance when using the orthographic 
  203. projection. (Some users have reported acceptable performance using a 
  204. 286/287 system but some operations are quite slow. Other users report 
  205. "usable" performance on an XT-class machine with a math coprocessor 
  206. (8088/8087) but the performance is marginal at best.) See the section 
  207. HARDWARE REQUIREMENTS for additional information and discussion. The 
  208. program is intended for use during Space Shuttle missions and for general 
  209. satellite tracking using NASA/NORAD 2-Line Orbital Elements. One primary 
  210. satellite and up to 32 additional "static" or "real time" satellites may be 
  211. simultaneously tracked in real time on most computers. Both orthographic 
  212. and rectangular map projections are available, displaying the Earth as a 
  213. globe or the more traditional "flat map". Tabular line-of-sight satellite 
  214. pass predictions may be made from within STSORBIT PLUS and passes of 
  215. interest may be easily displayed.
  216.      STSORBIT PLUS is very accurate when used with current (and accurate) 
  217. 2-line elements. The program has been qualified by the USAF and meets the 
  218. requirement of placing a satellite within 0.5 km over a 24-hour time span 
  219. from the epoch time of the 2-line elements. It is used daily at the USAF 
  220. Central Computer Complex at Cape Canaveral, by the DOD C-Band Radar Network 
  221. at their worldwide radar sites, and at half a dozen NASA and aerosapce 
  222. control centers around the country. The program is made available to schools 
  223. through the NASA Spacelink BBS and the NASA Teacher Resource Centers. 
  224. Numerous schools and amateur radio enthusiasts have made contact with the 
  225. space shuttle via SAREX amateur radio while using STSORBIT PLUS.
  226.      STSORBIT PLUS is copyrighted software; you are hereby granted a non-
  227. exclusive license for non-commercial or educational use only. Agencies of 
  228. the U.S. Government are also hereby granted a non-exclusive license for 
  229. internal use. Use STSORBIT PLUS if you like it, discard it if you don't. 
  230. There are no warranties of any kind. If you wish to use STSORBIT PLUS 
  231. commercially, write for license information. The only request I make of 
  232. users is that they take the time to complete and return the confidential 
  233. questionnaire in file README. The questionnaire gives users a chance to 
  234. offer comments and suggestions, and lets me know that people use and 
  235. appreciate STSORBIT PLUS. Registration of STSORBIT PLUS is inexpensive and 
  236. optional -- but will be appreciated and will encourage me to continue 
  237. supporting and enhancing the program. Additional higher detail map database 
  238. files are available to registered users by mail.
  239.      Program STSORBIT PLUS (which I will usually refer to as STSPLUS from 
  240. here on) is intended to display the position and ground track of an 
  241. orbiting satellite on a selection of maps ranging from a full map of the 
  242. world to zoom maps showing considerable detail. The program has special 
  243. features implemented at the request of NASA astronauts and others for use 
  244. during a NASA Space Shuttle mission. With the appropriate 2-line elements, 
  245. STSPLUS displays the position and ground track of a variety of satellites 
  246. such as the Space Shuttle, the Hubble Space Telescope, the Gamma Ray 
  247. Observatory, or the Russian MIR Space Station. Accurate TDRS coverage, 
  248. including times for acquisition and loss of signal, is calculated for 
  249. satellites which use that satellite network for communications. Special 
  250. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 2
  251.  
  252.  
  253. Location and Tracking Station displays show concentric isocontours, circles 
  254. of equal satellite altitude; these special maps can be especially valuable 
  255. for visual or amateur radio sightings.
  256.  
  257.  
  258.                           **********************
  259.                           *  IMPORTANT NOTICE  *
  260.                           **********************
  261.  
  262.      After almost four years, I have discontinued support for the 
  263.      simple orbital model first used in my original STSORBIT program. 
  264.      The accuracy of that model is marginal at best and timely 2-line 
  265.      orbital elements for space shuttle missions and other satellites 
  266.      are now widely available. If you wish to use the simple orbital 
  267.      model, use STSORBIT or a version of STSORBIT PLUS prior to 9240.
  268.  
  269.      Users who wish to convert space shuttle or satellite state 
  270.      vectors to 2-line format should see the section "Preparing 2-Line 
  271.      Elements using VEC2TLE" for a description of a program by Kenneth 
  272.      Ernandes written specifically for this purpose. VEC2TLE has been 
  273.      validated during several space shuttle missions and is highly 
  274.      recommended.
  275.  
  276.  
  277.      The initial premise for STSORBIT was to attempt to duplicate the wall 
  278. map in NASA's Mission Control Center in Houston, Texas. Before I started 
  279. this project, I had seen several other programs which tracked satellites 
  280. but each fell short of my map and display objectives for one reason or 
  281. another. I therefore set out to do the job myself. STSORBIT and now 
  282. STSORBIT PLUS have been the result. Since then other programs have appeared 
  283. which produce similar information, most notably Paul Traufler's excellent 
  284. TRAKSAT (which was inspired by STSORBIT). It may be, of course, that others 
  285. will judge this effort lacking for some tasks, but no one program can do 
  286. everything. One problem is that of screen size and resolution: the wall map 
  287. at Mission Control Center is some twenty feet wide with an impressive pixel 
  288. resolution, very different from the typical personal computer monitor. The 
  289. NASA wall map shows essentially the entire globe in a cylindrical 
  290. projection; STSORBIT also used a cylindrical projection and restricted the 
  291. vertical display to latitudes from +85 degrees to -85 degrees in order to 
  292. achieve reasonable proportions and vertical resolution while at the same 
  293. time showing recognizable land features. STSORBIT PLUS now presents the 
  294. Earth as a globe using an orthographic projection with zoom while still 
  295. retaining the original cylindrical (rectangular) projection. STSPLUS adds 
  296. many additional features and improved accuracy over the original STSORBIT.
  297.      Initially, and as a consequence of a lack of accurate orbital data for 
  298. Space Shuttle missions while they were in progress, I did not try to be 
  299. especially precise with respect to the orbital mathematics. Additionally, 
  300. mathematical complexity had to be held to a reasonable minimum if older 
  301. computers not equipped with a math coprocessor were to be able to maintain 
  302. the presentation in real time. My somewhat casual attitude toward 
  303. mathematical precision changed with the launch of the Hubble Space 
  304. Telescope (HST) and the regular availability of US Space Command 2-Line 
  305. Elements via modem from TS Kelso's Celestial BBS. Until HST, I had been 
  306. content to manually adjust the orbital data occasionally during the course 
  307. of a typical five day mission and live with the errors inherent in my 
  308. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 3
  309.  
  310.  
  311. original simple orbital model. The accuracy of that model degrades rapidly 
  312. after five or ten orbits and, although it could be adjusted from time to 
  313. time during a mission, more accurate data are now readily available prior 
  314. to a launch and during a mission. The NASA SpaceLink BBS in Huntsville, 
  315. Alabama began posting 2-line orbital elements for the Space Shuttle in 
  316. early 1991 due in part to my persistent and continuing requests; Bill 
  317. Anderson, Jeff Ehmen, and Flint Wild, sysops of the SpaceLink BBS, are 
  318. continually upgrading the services available.
  319.      Beginning in mid-1990, therefore, STSORBIT was extensively modified to 
  320. read orbital data from these USSPACECOM 2-line elements and thereby 
  321. maintain significantly improved accuracy over long periods of time. As an 
  322. incidental benefit, the ground tracks of other satellites (such as the 
  323. Russian space station MIR) could also be displayed. At present, the orbital 
  324. model (SGP4) used with 2-line elements is accurate only for low Earth 
  325. orbits. Deep space orbits, defined as orbits having an orbital period 
  326. greater than or equal to 225 minutes, require a more complex orbital model 
  327. (SDP4) which takes into account solar and lunar perturbations for best 
  328. accuracy. STSPLUS calculates data and displays a ground track for deep 
  329. space objects but the accuracy of these data has not been validated; it is 
  330. believed to be "reasonably" accurate. I plan to add the SDP4 orbital model 
  331. to STSPLUS in a future release when time permits.
  332.      At about the same time, STSORBIT also found its way to the NASA 
  333. Johnson Space Center in Houston, Texas. Quite a few individuals from JSC 
  334. sent me comments and suggestions for further improving the program, among 
  335. them Ron Parise of the STS-35/ASTRO-1 crew. Ron suggested that I make 
  336. modifications to allow the display of Mission Elapsed Time (MET) for 
  337. shuttle missions while using the USSPACECOM 2-line elements. This would allow 
  338. both the higher accuracy of the USSPACECOM 2-line orbital data and permit 
  339. following the mission timeline using MET. Since launch time and date are 
  340. not included in the 2-line elements but are required to compute MET, these 
  341. data must be entered independently. Another suggestion from Ron and others 
  342. was to include the Sun, solar terminator (calculated at Mean Sea Level), 
  343. and spacecraft lighting conditions to determine if the spacecraft is 
  344. visible.
  345.      Not satisfied with the somewhat rough map used with STSORBIT (a 
  346. digitized EGA world map), I upgraded the maps to use a modified version of 
  347. the World Data Base II. This had the desired effect, to the point where 
  348. rivers and other landmarks could easily be recognized on the monitor and on 
  349. downlinked orbiter television. As a side effect, however, the processor 
  350. overhead increased dramatically -- some slower computers not equipped with 
  351. a math coprocessor were unable to keep up. I therefore essentially "froze" 
  352. the original STSORBIT program (except for minor updates) and created this 
  353. new program, STSORBIT PLUS, intended for the faster, more capable 
  354. processors. Since mid-1991, STSPLUS has also spread throughout the various 
  355. NASA Centers and around the world.
  356.      In addition to NASA and individual users all over the world, STSPLUS 
  357. and STSORBIT are also being used in an educational setting. As many as 1100 
  358. high schools participated in the Inspire Project, a VLF propagation test 
  359. flown on STS-45 and for which STSPLUS was one of the recommended tools. At 
  360. a middle school in Kansas, the program is projected in the school 
  361. auditorium from time to time during a mission to show the children 
  362. graphically what is happening and to give them a sense of "real time" 
  363. participation in our space program. At an Air Force training facility, 
  364. STSORBIT is one of many tools used to prepare Air Force officers for their 
  365. duties in the Air Force Space Command. The program was widely distributed 
  366. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 4
  367.  
  368.  
  369. at a recent National Association of Science Teachers convention and by 
  370. radio amateurs at regional "ham fests". It is also available to educators 
  371. through the NASA Teacher Resource Centers and the NASA Spacelink BBS.
  372.      In perhaps its most prestigious installtion, STSPLUS is the software 
  373. used by the NASA/JPL Multimission Computer Control Center in Pasadena, 
  374. California, to display the ground track of Earth-orbiting satellites. The 
  375. Canadian Space Agency used STSPLUS as part of their briefing government 
  376. officials during the STS-52 mission in October, 1992. Intelsat used STSPLUS 
  377. operationally in May of 1992 at their Launch Control Center in Washington, 
  378. DC, and at five tracking stations around the world during the exciting STS-
  379. 49 mission, the maiden flight of Endeavour and the rescue/reboost of the 
  380. INTELSAT-VI satellite. Intelsat was kind enough to send me a letter saying 
  381. that STSORBIT PLUS was "critical to mission success"! Numerous other 
  382. official and semi-official installations use STSPLUS as the primary 
  383. satellite tracking software or to supplement other software.
  384.  
  385.      A brief biographical note: I am a retired physicist and engineer who 
  386. spent all of his professional life in the world of electronics, data 
  387. communications and, more recently, computers. As a young man I was actively 
  388. involved in the early American space program including projects such as 
  389. Ranger, Mariner, Mercury, Gemini, and Apollo. Exciting times indeed! I 
  390. spent considerable time at the Jet Propulsion Laboragory in the early 
  391. 1960's as a contractor on Ranger and Mariner; my respect and admiration for 
  392. JPL and its people has, if possible, increased over the intervening 
  393. decades. My interest in space has continued to this day. The desire to 
  394. "keep in touch" with our Space Shuttle missions was one of the incentives 
  395. in the development of this software. I continue to be astonished that a 
  396. relatively inexpensive personal computer is sufficient to perform 
  397. calculations that pushed the limits of our best mainframe computers only a 
  398. decade or so ago. If STSORBIT PLUS also serves to help spark the interest 
  399. of young people in science and technology or can be a learning tool at any 
  400. level, I will have more than achieved my goals.
  401.  
  402.      No discussion of satellite tracking would be complete without thanks 
  403. to Major T. S. Kelso, USAF, who almost single handedly brought satellite 
  404. tracking within the reach of "ordinary folks". TS's Celestial BBS has been 
  405. providing unclassified 2-line orbital elements direct from US Space Command 
  406. (formerly NORAD, the North American Air Defense Command) at Cheyenne 
  407. Mountain, Colorado, since 1986 or so. For many years, Celestial BBS was the 
  408. only electronic source for orbital elements in the world. The Celestial BBS 
  409. may be reached at (513) 427-0674 and is located near Dayton, Ohio. TS has 
  410. also written a variety of satellite tracking software and his most recent 
  411. program, TRAKSTAR, may be used directly from within STSPLUS to generate 
  412. tabular data on upcoming satellite passes.
  413.      Special thanks to Paul Traufler for his friendship and encouragement. 
  414. Our regular telephone conversations have generated many a new idea and the 
  415. synergism has been beneficial to us both. Our two programs, STSORBIT and 
  416. TRAKSAT, have engaged us in a friendly rivalry which has, I think, improved 
  417. both programs many fold. I may have provided the initial spur to Paul to 
  418. write TRAKSAT (in order to improve on my "sloppy orbital math", as Paul 
  419. described it) but TRAKSAT has in turn kept my nose to the grindstone and is 
  420. recognized by many as the standard against which other satellite tracking 
  421. programs are judged. The emphasis of the two programs is slightly 
  422. different, with STSORBIT concentrating on the graphical display and TRAKSAT 
  423. on high precision analytical and predictive techniques. I highly recommend 
  424. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 5
  425.  
  426.  
  427. TRAKSAT for the serious satellite tracker. My thanks as well for Paul's 
  428. help in upgrading STSORBIT to use the USSPACECOM 2-Line Elements and other 
  429. technical assistance.
  430.      Thanks also to Rob Matson and Joel Runes. Rob for offering comments 
  431. and code to help me implement several of STSPLUS's more exotic features; 
  432. Rob coined the phrase "isocontours" to describe the circle of equal 
  433. satellite altitude around a location and his fine SKYMAP program generates 
  434. high accuracy printed star maps with or without satellite tracks. And Joel 
  435. for keeping us all up to date with current elements for space shuttle 
  436. missions and his patience in testing innumerable beta versions of STSPLUS, 
  437. thereby helping to track down some of the more subtle bugs.
  438.      Finally, my thanks to all those individuals who have taken the time to 
  439. write or leave a message on my BBS with comments and suggestions. While I 
  440. haven't implemented every suggestion, many are now included and the 
  441. feedback is most welcome.
  442.  
  443.      For individuals interested in our space program and who have access 
  444. to a modem, I recommend NASA's SpaceLink Bulletin Board System in 
  445. Huntsville, Alabama, (205) 895-0028, available twenty four hours per day, 
  446. 300 to 2400 baud. NASA SpaceLink, located at the NASA Marshall Space Flight 
  447. Center and with 8 lines, provides a wealth of information on NASA and its 
  448. projects. 2-line orbital elements for a Space Shuttle mission are usually 
  449. available while the mission is in progress. In addition to educational 
  450. materials and software (including my programs STSORBIT PLUS, STSORBIT and 
  451. JPLCLOCK), general information on NASA programs and plans, news releases, 
  452. and images from prior spacecraft missions such as Voyager, SpaceLink also 
  453. devotes a complete section to current news and information on the Space 
  454. Shuttle. I particularly appreciate the STS Mission Press Kit, posted about 
  455. two weeks before each mission, which provides a great deal of information 
  456. on the upcoming mission, payload and crew as well as broadcast schedules on 
  457. NASA Select Television, Satellite F2-R, Transponder 13. Mission status 
  458. reports are generated daily during the course of a mission. I regularly 
  459. call SpaceLink and post files of interest on my own RPV ASTRONOMY BBS.
  460.      For current Space Shuttle orbital information (if a mission is in 
  461. progress), 2-line elements for more than 1,000 satellites, and the most 
  462. recent versions of STSORBIT PLUS, STSORBIT, TRAKSTAR, TRAKSAT, and SKYMAP, 
  463. call RPV ASTRONOMY BBS (see title page for telephone number and data rates 
  464. available). The main system has well over 1,500 more or less regular users 
  465. and is often busy, so please be patient. If you wish to receive STSORBIT 
  466. PLUS (or any of my other programs) on disk, see file README for 
  467. information.
  468.  
  469.                                    David H. Ransom, Jr.
  470.                                    7130 Avenida Altisima
  471.                                    Rancho Palos Verdes, CA 90275
  472. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 6
  473.  
  474.  
  475. HARDWARE AND SOFTWARE REQUIREMENTS
  476. ----------------------------------
  477.  
  478.      A 386SX-class computer running at 20MHz and equipped with a 387 math 
  479. coprocessor chip is the minimum system used for all program testing and 
  480. development. While other systems may give acceptable performance, this 
  481. minimum configuration assures that most features will execute as described 
  482. and in real time. Performance with 386DX/387 and 486DX or higher systems 
  483. will be considerably superior to 386SX systems. Note that NO TESTING is 
  484. performed on systems not equipped with a math coprocessor chip. The 
  485. following minimum hardware is recommended:
  486.  
  487.           386 or higher IBM-compatible computer
  488.           387/487 math coprocessor chip (if not included in main processor)
  489.           VGA color display
  490.           Hard disk with up to 3MB available
  491.           RAM disk with at least 500K space
  492.  
  493.      The 387 (and 487 for 486SX processors) math coprocessor chip is 
  494. STRONGLY RECOMMENDED and is REQUIRED for acceptable performance. The 
  495. calculations relating to orbital mechanics are very complex and STSPLUS 
  496. will use the coprocessor if one is equipped; performance is improved by 
  497. about an order of magnitude. Other "fast" processor and coprocessor 
  498. combinations may yield acceptable performance. Math coprocessor chips are 
  499. now reasonably inexpensive and the performance improvement is impressive 
  500. and well worth the modest cost. As an example, my vintage Zenith laptop, 
  501. equipped with an 80C88 processor and an 8087 math coprocessor, is just able 
  502. to keep up in real time (rectangular modes ONLY!) when running at a clock 
  503. speed of 8 MHz but the map drawing times are very slow. However, an 8 MHz 
  504. 286 computer without a math coprocessor does NOT provide reasonable 
  505. performance; map drawing times are painfully slow.
  506.      STSPLUS is intended to be used with an EGA or VGA video adapter and a 
  507. color monitor; with these systems, the display is in color. Because of its 
  508. improved vertical resolution, the VGA is recommended over the EGA. A 
  509. monochrome display with shades of gray may also be used with the program 
  510. (with the "/M" command line option). Because of hardware limitations, CGA 
  511. and HGC systems can only present graphics in monochrome; although those 
  512. display adapters are supported to some degree in current versions of 
  513. STSPLUS, that support may NOT continue in future versions. The original 
  514. STSORBIT will continue to support CGA and HGC monitors.
  515.      A hard disk is required for performance reasons and for storage of the 
  516. program, map databases and orbital elements files. A RAM disk with 
  517. sufficient space to hold the various data files is also recommended for 
  518. improved performace and to reduce wear and tear on the hard disk during 
  519. periods of extended use.
  520.      Although the program may execute properly on other software operating 
  521. systems, STSPLUS has been designed and tested using standard configurations 
  522. of Microsoft DOS 3.3 and 5.0. No optional Terminate and Stay Resident 
  523. programs (TSR's) or "shell" programs have been tested except for Tom 
  524. Becker's RIGHTIME. Third party memory management programs and Digital 
  525. Research DRDOS may experience problems although some users report that the 
  526. latest release of DRDOS 6.0 works correctly.
  527. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 7
  528.  
  529.  
  530. PROGRAM DESCRIPTION
  531. -------------------
  532.  
  533.      A typical Space Shuttle orbit is nearly, but almost never exactly, 
  534. circular with an altitude of approximately 160 nautical miles to a maximum 
  535. of approximately 300 nautical miles and an inclination of about 28 degrees 
  536. through about 57 degrees. Occasional missions, especially military 
  537. missions, fly at higher altitudes and/or inclinations and often use more 
  538. elliptical orbits. Prior to 1990, little of this information was known to 
  539. very good accuracy by the casual listener. Initially, therefore, the 
  540. interested would-be mission observer may have only the time and date of 
  541. launch and intended orbital altitude and inclination to initialize a 
  542. tracking program. Given the geographical coordinates of the Kennedy Space 
  543. Center and assuming a circular orbit, the data is sufficient to calculate 
  544. at least a rough idea of the Shuttle's position for the first several 
  545. orbits. After that, additional information was required if the position was 
  546. going to be very close. This was the method used in my original STSORBIT 
  547. program when 2-line orbital elements were not available.
  548.      Estimated 2-line elements are usually available prior to a space 
  549. shuttle launch and I usually post "adjusted" 2-line elements within two 
  550. hours of a launch. "Real" 2-line elements from NASA or US Space Command are 
  551. usually available 8 to 12 hours after launch. 2-line elements yield a more 
  552. accurate position over longer time periods (provided no orbital maneuvers 
  553. are performed). Using 2-line elements for any satellite is quite simple; no 
  554. adjustment of orbital parameters is necessary. An abbreviated version of 
  555. the 2-line element file available at the time of this release of STSPLUS is 
  556. included in the distribution files; this abbreviated file contains 
  557. approximately 150 satellites while the "full" file as posted on my BBS 
  558. typically has more than 700 satellites. The data for each satellite is 
  559. referenced to a specific date and time, the "Epoch" of the data. As a 
  560. general rule, orbital calculations will be relatively accurate for 10 to 20 
  561. days after the Epoch date; the lower the orbit, the greater the effect of 
  562. factors such as atmospheric drag and the less accurate the calculations 
  563. will be as time passes.
  564.      STSPLUS displays a portion of the Earth using either an orthographic 
  565. porjection (the Earth seen as a globe) or cylindrical projection (similar 
  566. to the Mercator projection commonly used). The maps show most of the 
  567. Earth's land boundaries and continental areas. Major oceans, seas, and 
  568. rivers are easily recognizable. Considerable detail is shown at higher zoom 
  569. factors. Automatic map generation ensures that the satellite is always 
  570. displayed. The display shows the selected satellite as a small symbol or 
  571. icon, the projected orbital ground track for the next three hours and the 
  572. the past one and a half hours, and many other features including circles of 
  573. visibility, TDRS coverage, and the solar terminator.
  574.      Data is displayed which gives the current ground track position of the 
  575. satellite, known as the "sub-satellite point", antenna or viewing angles, 
  576. spacecraft lighting, TDRS communications coverage (when applicable), and a 
  577. variety of other information. A selection of map modes and display features 
  578. allow users to configure the program to meet their requirements.
  579.      STSPLUS has been validated by the USAF and is approved for use on the 
  580. Eastern and Western Ranges. It is sufficiently accurate (given current and 
  581. accurate 2-line orbital elements, of course!) that the program is being 
  582. used operationally by NASA, USAF, and Intelsat. Among the current users 
  583. are:
  584.  
  585. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 8
  586.  
  587.  
  588.           NASA/JPL Multimission Computer Control Center, Pasadena, CA
  589.           NASA/Lewis User Operations Facility, Cleveland, OH
  590.           Rockwell Mission Control & Support, Downey, CA
  591.           Aerojet Emergency Control Center, Sacramento, CA
  592.           USAF Central Computer Complex, Cape Canaveral, FL
  593.           DOD C-Band Radar Network, worldwide radar sites
  594.  
  595. In addition to these official or semi-official users, thousands of amateur 
  596. radio operators and "just plain folks" all over the world use STSPLUS to 
  597. track the space shuttle and other satellites.
  598. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 9
  599.  
  600.  
  601. STSORBIT PLUS FILES
  602. -------------------
  603.  
  604.      STSORBIT PLUS is normally distributed via bulletin board systems in 
  605. archived form using the ZIP format by PKWare. Note that all files (except 
  606. map databases) for STSORBIT PLUS are called "STSPLUS" in order to conform 
  607. to DOS filename requirements and to avoid confusion with the similarly 
  608. named files for the original STSORBIT. The following files are usually 
  609. included (files marked with "*" are available separately):
  610.  
  611.           STSPLUS.EXE        Main STSPLUS Program     (required)
  612.           STSPLUS.DOC        Documentation            (not required)
  613.           STSPLUS.FRQ        Preset Frequencies       (optional)
  614.           STSPLUS.ICO        Icon for WINDOWS 3.x     (optional)
  615.           STSPLUS.KEY        STSPLUS Active Keys      (optional)
  616.           STSPLUS.LOC        Map Locations & Features (optional)
  617.           STSPLUS.LTD        Satellite Launch Dates   (optional)
  618.           STSPLUS.SCF        Satellite Config File    (optional)
  619.           STSPLUS.TRK        NASA Tracking Stations   (optional)
  620.           STSPLUS.CTY        City Coordinates         (optional)
  621.           STSPLUS.XRF        Sat Name Cross Reference (optional)
  622.           STSPLUS.INI        Initialization data      (see below)
  623.  
  624.           EARTH4.MCX         Level 4 Map Index        (required)
  625.           EARTH4.MCP         Level 4 Rect Map Data    (required)
  626.           EARTH4.XYZ         Level 4 Ortho Map Data   (required)
  627.  
  628.           EARTH3.MCX         Level 3 Map Index        (optional) *
  629.           EARTH3.MCP         Level 3 Rect Map Data    (optional) *
  630.           EARTH3.XYZ         Level 3 Ortho Map Data   (optional) *
  631.           EARTH2.MCX         Level 2 Map Index        (optional) *
  632.           EARTH2.MCP         Level 2 Rect Map Data    (optional) *
  633.           EARTH2.XYZ         Level 2 Ortho Map Data   (optional) *
  634.           EARTH1.MCX         Level 1 Map Index        (optional) *
  635.           EARTH1.MCP         Level 1 Rect Map Data    (optional) *
  636.           EARTH1.XYZ         Level 1 Ortho Map Data   (optional) *
  637.  
  638.           MSHERC.COM         Hercules driver          (required for HGC)
  639.  
  640.           TLEnnn.TXT         2-Line Elements          (required)
  641.  
  642.           NASA.TRK           NASA Tracking Stations   (not required)
  643.           CIS.TRK            Russian Tracking Stations(not required)
  644.           INTELSAT.TRK       INTELSAT Tracking Stns   (not required)
  645.           SPACENTR.TRK       Other Tracking Stations  (not required)
  646.           STSLNDG.TRK        Orbiter Landing Sites    (not required)
  647.  
  648.           README             STSPLUS Registration and Questionnaire
  649.           SETUP.DOC          Quick Setup Instructions
  650.  
  651.           SOP9311.ICO        Alternate STSPLUS Icon   (not required)
  652.  
  653. Files noted as "(required)" must be in the current default directory (or in 
  654. a specified directory in some cases) for program operation. Files noted as 
  655. "(optional)" are not required when STSPLUS is operated but provide 
  656. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 10
  657.  
  658.  
  659. additional features or information if present. In order to minimize the 
  660. disk space required, all.EXE files been compressed with PKWare's PKLITE 
  661. Professional; these files require additional time to begin execution since 
  662. they are decompressed "on the fly" at load time.
  663.  
  664.                           ***  IMPORTANT NOTE ***
  665.  
  666.      File STSPLUS.INI contains initialization data from previous runs 
  667.      of the program. If file STSPLUS.INI is not present it will be 
  668.      created. Note that if STSPLUS.INI was written by a version prior 
  669.      to 9332, all data will be ignored and the program must be 
  670.      initialized as if being run for the first time.
  671.  
  672.  
  673.      STSPLUS can use map databases with different degrees of map detail. 
  674. Level 4, required for operation, contains the minimum detail and Level 1 
  675. contains the maximum detail. As noted in the list above, three files are 
  676. used for each level of map detail: MCX files contain an index of the map 
  677. data; MCP files contain map coordinates for rectangular projection; and 
  678. XYZ files contain map coordinates for orthographic projection. STSPLUS 
  679. checks for the levels that are present and uses the level appropriate for 
  680. the zoom factor in effect or, if that level is not present, the maximum 
  681. level that is present. Level 1 is checked first, then Level 2, etc. Level 4 
  682. files MUST be present or an error message is displayed and the program 
  683. aborts.
  684.  
  685.                           ***  IMPORTANT NOTE ***
  686.  
  687.      STSPLUS assumes that if a particular level of map database is 
  688.      found, ALL lower levels of map database are present. Missing 
  689.      levels of map database will cause a program error.
  690.  
  691.  
  692.      File STSPLUS.FRQ contains a list of preset frequencies for amateur 
  693. radio satellites and is not required except when STSPLUS is operated in the 
  694. Doppler Shift Mode. See the section "Satellite Communications and Amateur 
  695. Radio" for additional information.
  696.      File STSPLUS.KEY is a quick reference list of the keys that are 
  697. active while the map is displayed and includes a brief description of the 
  698. function of each key. It has been extracted from this documentation.
  699.      File STSPLUS.LTD contains the launch date and time for selected 
  700. satellites. The file may be updated when new satellite launch date and 
  701. time data is entered via the program.
  702.      Files with filetype .TRK are tracking station locations or other 
  703. locations of interest which may be plotted on the map. These files may be 
  704. created or edited with a standard ASCII editor. If you wish to use a 
  705. different TRK file, use Function Key F7 from the Main Menu to select 
  706. the desired file.
  707.      File STSPLUS.SCF is a sample multiple satellite configuration file 
  708. which may be used to display multiple TDRS and real time satellites. Up to 
  709. 16 additional satellites may be tracked using this feature.
  710.      File STSPLUS.XRF is a satellite name cross-reference file (NORAD 
  711. Number to Satellite Name) which may be used to substitute a preferred name 
  712. for that found in a TLE file. STSPLUS.XRF must be in the same directory as 
  713. the main program. See the section Satellite Cross-Reference for additional 
  714. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 11
  715.  
  716.  
  717. information.
  718.      File TLEnnn.TXT (where "nnn" will be a number such as "153") is a set 
  719. of USSPACECOM 2-line elements as of the date of the file. Note that the 2-
  720. line elements should only be used for ten to twenty days after the epoch 
  721. date for each satellite if reasonable accuracy is to be maintained. Current 
  722. orbital elements are regularly posted on my bulletin board system and 
  723. elsewhere. Other files with 2-line elements are also available; they 
  724. typically have names like GSFCnnn.TXT or N2L-nnn.TXT for general 
  725. satellites, and STSmmNnn.TXT for Space Shuttle missions. Space Shuttle 
  726. orbital elements are usually posted at least daily during missions; because 
  727. of orbital maneuvers, Space Shuttle elements more than 24 hours old may 
  728. yield inaccurate positions.
  729.      File STSPLUS.LOC contains geographic coordinates and labels for 
  730. selected locations and major oceans and seas. These labels may optionally 
  731. be displayed on the maps. The file may be edited with a standard ASCII 
  732. editor to add or delete locations and features. See the section "Location 
  733. and Features Labels" for additional information.
  734.      Other files, such as 2-line elements for an upcoming Space Shuttle 
  735. mission or a mission in progress, may be included from time to time. Files 
  736. with 2-line orbital elements normally have filetype ".TXT" or ".TLE". Some 
  737. common satellite name abbreviations are:
  738.  
  739.           STS       Space Shuttle missions
  740.           HST       Hubble Space Telescope
  741.           GRO       Compton Gamma Ray Observatory
  742.           UARS      Upper Atmosphere Research Satellite
  743.           TOPEX     Topex/Poseidon Earth Resources Satellite
  744.           ROSAT     Roentgen Satellite Observatory
  745.           MIR       Russian Space Station
  746.  
  747. There are many other satellites for which data is available. US Space 
  748. Command (formerly NORAD) currently tracks some 7000+ objects, of which data 
  749. for more than 700 is usually included in the full TLEnnn.TXT files posted 
  750. on my bulletin board system.
  751. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 12
  752.  
  753.  
  754. STSPLUS MAP PROJECTIONS AND DATABASES
  755. -------------------------------------
  756.  
  757.      Cartographers and navigators have long wrestled with the problem of 
  758. map projections, the process of transferring location information from a 
  759. sphere to a flat surface or map. The U.S. Geological Survey publishes "An 
  760. Album of Map Projections", Professional Paper 1453, that contains some 90 
  761. basic projections in over 130 different modifications and aspects. Each 
  762. projection or modification was developed to serve some specific need or to 
  763. optimize certain parameters. The primary concern with any map projection is 
  764. distortion. For STSPLUS, this means the accuracy with which the selected 
  765. portion of the Earth's surface is displayed. Naturally, the viewer desires 
  766. accuracy in area, shape, and distance; unfortunately, you can't have all 
  767. three simultaneously with a single map projection.
  768.      The cylindrical or rectangular projection, used here and with the 
  769. original STSORBIT program, is a good compromise where drawing speed is to 
  770. be minimized. The map coordinate data translate exactly to screen pixels 
  771. with a minimum of computer processing. However, this projection is unable 
  772. to diplay the polar regions well; the distortion increases non-linearly as 
  773. the latitude increases. I have chosen to limit the latitude to plus and 
  774. minus 85 degrees to avoid some of the severe problems which occur very near 
  775. the poles. As the magnification is increased, the distortion inherent in 
  776. this projection is reduced for the area shown but different latitudes are 
  777. displayed at different scales for a given magnification. A satellite 
  778. appears to move more rapidly in high latitudes than at mid or equatorial 
  779. latitudes.
  780.      The orthographic projection views the world as a sphere and thus only 
  781. a single hemisphere can be seen at any given time. However, since the map 
  782. center may be placed at any desired point, the "hemisphere" may include a 
  783. pole. The projection is calculated as if the viewer were at a great 
  784. distance from the Earth and therefore can see a complete hemisphere. This 
  785. makes the projection ideal for viewing high inclination satellite orbits. 
  786. Perspective is not included in the projection calculations for simplicity. 
  787. The orthographic projection has the advantage that ANY area of the Earth 
  788. may be viewed, including the poles, and the scale remains the same for any 
  789. given magnification and is independent of the area viewed. At the center of 
  790. the map, circles of visibility appear as true circles; however, area 
  791. distortion increases toward the edge of the screen and is especially 
  792. noticeable when the full hemisphere is displayed.
  793.      The map databases used for STSPLUS are an adaptation of the Micro 
  794. World Database II ("WDB"), generously placed in the public domain by Peter 
  795. Pospeschil and Antonio Riveria, and were produced in about 1986. The 
  796. original data were from the U. S. Central Intelligence Agency (CIA) as 
  797. distributed by the National Technical Information Service (NTIS). There are 
  798. several known errors in the database: one island in the South Pacific is 
  799. missing its northwestern portion, and several islands near the North Pole 
  800. are classified as "lakes" instead of "islands" and are therefore rendered 
  801. in the wrong map color. There are also numerous gaps in coastlines which 
  802. make color fill very difficult over the range of magnifications used here.
  803.      The original map data are identified by "level of detail" with Level 1 
  804. having the greatest detail and Level 5 having the least detail. I have 
  805. elected to use Levels 1 through 4 for STSPLUS; Level 5 is so coarse as to 
  806. be almost useless. I have also written several utility programs to extract 
  807. the map coordinate data from the original WDB files by level of detail and 
  808. to build an index file for each level to speed access to the data. For the 
  809. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 13
  810.  
  811.  
  812. orthographic projection, the data are also converted from latitude and 
  813. longitude to geocentric Cartesian coordinates to minimize subsequent 
  814. processing time. Although the resulting map database files are 
  815. substantially smaller than the original data files, they are still quite 
  816. large for the higher levels of detail; for example, the Level 1 files 
  817. require approximately 1.5MB.
  818.      STSPLUS attempts to select the map database files appropriate to a 
  819. given magnification and map projection. If the selected level is not 
  820. present, the program tries the next lower level until the selection process 
  821. reaches Level 4, the lowest level of detail. The Level 4 map database files 
  822. are required for operation of the program and are included in the standard 
  823. program distribution. The Level 3 map database files are included with 
  824. program registration and are available separately on my BBS. The Level 2 
  825. and Level 1 map database files are available separately to registered 
  826. users. See file README for registration information.
  827.      Because of the size of the map database files, and because certain 
  828. third party memory managers have had problems with the dynamic memory 
  829. allocation (as implemented by Microsoft BASIC) used in STSPLUS prior to 
  830. Version 9240, map data are ALWAYS read directly from disk. This means that 
  831. map drawing times, even for the rectangular projection, are somewhat slower 
  832. than with previous versions of STSPLUS. It also means that the program uses 
  833. the disk files every time the map is redrawn. Users who plan on running 
  834. STSPLUS for long periods of time may wish to place the map database files 
  835. on a RAM disk to minimize wear and tear on their disk drive. Use Function 
  836. Keys F7+F3 from the Main Menu to set up the correct map database path.
  837.      The structure of the map database files is the same for all levels of 
  838. detail and the index file (filetype .MCX) is the same size in each case. 
  839. STSPLUS cannot distinguish between levels except by file names. Thus, if 
  840. you are using a high speed computer such as a 486DX, you may rename the 
  841. files to force STSPLUS to use a higher level of detail for a given zoom 
  842. or magnification factor. All three files (.MCX, .MCP, and .XYZ) for a 
  843. particular level must be kept together with the same filename or chaos will 
  844. result! Naturally, drawing times will be increased as the price of the 
  845. improved detail.
  846. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 14
  847.  
  848.  
  849. PROGRAM SETUP AND USAGE NOTES
  850. -----------------------------
  851.  
  852.      The following notes may prove helpful in setting up STSPLUS to operate 
  853. most efficiently on your system or to provide hints in ways that some of 
  854. the system and program features may be used to advantage.
  855.  
  856. DOS 5.0 CONFIG.SYS Setup
  857. ------------------------
  858.  
  859.      Users with DOS 5.0, especially those who take advantage of the high 
  860. memory management capabilities and those who use add-on memory managers, 
  861. should include the following line in their CONFIG.SYS file:
  862.  
  863.           STACKS=9,256
  864.  
  865. This command causes DOS to allocate more memory for the internal stacks 
  866. used by DOS and some applications programs. DOS 5.0 seems more sensitive to 
  867. the amount of allocated stack space than were prior DOS versions and 
  868. programs which executed with no problems on DOS 3.3 may fail on DOS 5.0. A 
  869. common symptom of insufficient internal stack space is that STSPLUS 
  870. "freezes" the computer and a reboot is required. Other unpredictable errors 
  871. can also result from stack errors. "9,256" creates 9 stacks of 256 bytes 
  872. each; the "256" may be replaced by "384" or "512", and the "9" may be 
  873. replaced by "15" if the basic STACKS command improves but does not cure the 
  874. problems. See your DOS manual for additional information.
  875.      The use of memory managers such as EMM386, QEMM386, and 386MAX with 
  876. 386 and 486 systems will cause the processor to operate in the Virtual 8086 
  877. Mode, a "feature" which is not well documented by Microsoft. Users should 
  878. be aware that this may cause considerable additional processor overhead, 
  879. especially with graphics. For example, my 486DX/33 typically draws the 
  880. orthographic map in almost half the time when a memory manager is NOT 
  881. present but the improvement is less significant with a 386SX/20:
  882.  
  883.           Pentium 90 Drawing Time WITHOUT EMM386:     1.05 seconds
  884.           Pentium 90 Drawing Time WITH EMM386:        2.80 seconds
  885.  
  886.           486DX/33 Drawing Time WITHOUT 386MAX:       3.68 seconds
  887.           486DX/33 Drawing Time WITH 386MAX:          6.70 seconds
  888.  
  889.           386SX/20 Drawing Time WITHOUT QEMM386:     17.91 seconds
  890.           386SX/20 Drawing Time WITH QEMM386:        21.97 seconds
  891.  
  892. Times will vary as a function of the satellite position and other program 
  893. features. As the example times above illustrate, the time saving is 
  894. proportionally higher with a faster computer. Note, however, that a memory 
  895. manager may be required for the use of extended or expanded memory and for 
  896. certain applications. The use of different configuration files, selected by 
  897. a batch file or other methods, can optimize performance for various 
  898. applications. DOS 6.2 and higher includes a multiple boot configuration 
  899. facility. Another method is to boot the computer from a floppy disk 
  900. (suitably formatted and configured) when the "simple" CONFIG.SYS is to be 
  901. used.
  902.      You can still use HIMEM.SYS and load DOS in high memory when EMM386 or 
  903. another memory manager is not used by just including the following lines in
  904. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 15
  905.  
  906.  
  907. CONFIG.SYS:
  908.  
  909.           DEVICE=C:\DOS\HIMEM.SYS
  910.           DOS=HIGH
  911.  
  912. Change the "C:\DOS\" portion of the first line to correspond to the actual 
  913. drive and directory where HIMEM.SYS is located in your system.
  914.  
  915.  
  916. Using a RAM Disk
  917. ----------------
  918.  
  919.      A RAM disk is a simulated disk drive, created in the extended memory 
  920. of your computer. Under most circumstances, it is much faster to read and 
  921. write data to a RAM disk than to an ordinary disk drive. Remember that all 
  922. data on a RAM disk is lost when the computer is shut down or power is lost. 
  923. However, disk caching such as that provided by the Microsoft SMARTDRV 
  924. driver or, better yet, hardware caching if it is included in your system, 
  925. can perform as well as or even better than a RAM disk. The hardware and 
  926. software caching I use on one of my 486DX laptops is sufficiently large 
  927. that even with Level 2 Map Database files, no disk reads are performed as 
  928. the map is being redrawn. Performance of disk caching varies as a function 
  929. of both hardware and software, so testing may be required to determine the 
  930. optimum configuration for a given computer.
  931.      Because of program memory requirements, a RAM disk should be used only 
  932. if your computer is equipped with expanded or extended memory. Using a RAM 
  933. disk in conventional memory (the memory up to 640K) will use memory that 
  934. STSPLUS (as well as most other programs) may need to operate correctly. The 
  935. actual size RAM disk you can provide will depend upon how much memory is 
  936. equipped in your computer and what memory may be required for other uses.
  937.      The following line may be added to your CONFIG.SYS file and will 
  938. create a 3000Kb RAM disk using the RAMDRIVE software provided with 
  939. Microsoft DOS 5.0:
  940.  
  941.           DEVICE=G:\WINDOWS\RAMDRIVE.SYS 3000 /E
  942.  
  943. where the file "RAMDRIVE.SYS" is located in "G:\WINDOWS\" in this example. 
  944. The "3000" specifies the size of the RAM disk in Kb, and the "/E" instructs 
  945. the program to use EXTENDED memory. See your DOS manual for additional 
  946. information.
  947.      Many of the files used by STSPLUS are read only once when the program 
  948. is first started. Little gain in performance will be achieved by putting 
  949. these files on a RAM disk. The map database files (EARTH*.MCP and 
  950. EARTH*.XYZ) are read each time the map is drawn. If you frequently change 
  951. satellites, moving the 2-line elements file(s) to a RAM disk may also 
  952. improve performance. Users with fast hard drives and/or effective disk 
  953. caching software will probably notice little or no difference in 
  954. performance when using a RAM disk; however, if the program is being run for 
  955. extended periods of time, using a RAM disk will eliminate hard disk use 
  956. (and wear and tear) during program operation.
  957.      All map database files MUST be in the MAP DATABASE path displayed when 
  958. F7 is pressed from the Main Menu. The size of the RAM disk must be large 
  959. enough to contain all map database files used for normal operation. Once 
  960. the maximum map database level has been chosen, ALL lower level map 
  961. database files must also be present in the directory. For the lower zoom 
  962. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 16
  963.  
  964.  
  965. factors, Levels 3 and 4 are sufficient; even when using the higher zoom 
  966. factors, most users will be satisfied with Levels 2, 3, and 4. Map database 
  967. file sizes are shown in the following table:
  968.  
  969.           EARTH1.MCP    613800 08-20-92   6:44a
  970.           EARTH1.MCX     11914 08-20-92   6:44a
  971.           EARTH1.XYZ    920700 08-20-92   6:44a
  972.                3 files 1546414 bytes
  973.  
  974.           EARTH2.MCP    373948 08-06-92   1:32a
  975.           EARTH2.MCX     11914 08-06-92   1:33a
  976.           EARTH2.XYZ    560922 08-06-92   1:32a
  977.                3 files  946784 bytes
  978.  
  979.           EARTH3.MCP     88144 08-06-92   1:04a
  980.           EARTH3.MCX     11914 08-06-92   1:04a
  981.           EARTH3.XYZ    132216 08-06-92   1:04a
  982.                3 files  232274 bytes
  983.  
  984.           EARTH4.MCP     44804 08-06-92   1:07a
  985.           EARTH4.MCX     11914 08-06-92   1:07a
  986.           EARTH4.XYZ     67206 08-06-92   1:07a
  987.                3 files  123924 bytes
  988.  
  989.      I use a batch file called "S.BAT", located in the same directory as 
  990. STSPLUS.EXE, which takes care of copying the map database files to my RAM 
  991. disk (drive J: in the example below) the first time the batch file is run 
  992. and then starts STSPLUS:
  993.  
  994.           @echo off
  995.           if exist j:\earth4.mcp goto Run
  996.           copy /b \sop\earth4.* j:
  997.           copy /b \sop\earth3.* j:
  998.           copy /b \sop\earth2.* j:
  999.           :Run
  1000.           stsplus /r %1
  1001.  
  1002. The files copied to the RAM disk in the example require somewhat less than 
  1003. 1.5Mb. The line which begins "if exist ..." tests to see if the files have 
  1004. already been copied to the RAM disk and jumps to the label ":Run" if so. 
  1005. The "%1" allows me to enter an additional command line option (such as 
  1006. "/M" or "/EGA" for testing. Depending upon where the map database files are 
  1007. located, the drive and/or path will have to be changed in the lines which 
  1008. copy the files. I also set the various paths and filenames in STSPLUS using 
  1009. F7 from the Main Menu to those required for use with the RAM disk.
  1010.  
  1011.  
  1012. Copying Files for STSORBIT PLUS
  1013. -------------------------------
  1014.  
  1015.      STSPLUS is intended to be used on systems with a hard disk. If all 
  1016. files are present, up to 3MB may be required. While it is possible to 
  1017. operate the program from a high density floppy disk (with some files 
  1018. omitted), map drawing times are painfully and unacceptably slow.
  1019.      I recommend that a separate directory called STSPLUS be created for 
  1020. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 17
  1021.  
  1022.  
  1023. all of the required and optional files. If you received STSPLUS on disk 
  1024. with unpacked files, simply copy all files from the floppy disk(s) to your 
  1025. hard disk using the command:
  1026.  
  1027.           COPY /B A:*.* C:\STSPLUS
  1028.  
  1029. where the floppy drive is assumed to be A:, the hard disk is assumed to be 
  1030. C:, and the subdirectory STSPLUS already exists. Use the commands
  1031.  
  1032.           C:
  1033.           CD \
  1034.           MD STSPLUS
  1035.  
  1036. to create the subdirectory STSPLUS if it does not already exist.
  1037.      If you received the program in compressed, self-extracting .EXE format 
  1038. (with a filename like SOP9435A.EXE and/or SOP9435B.EXE), create the STSPLUS 
  1039. directory as above then log into the STSPLUS directory and unpack the files 
  1040. with the commands:
  1041.  
  1042.           C:
  1043.           CD \STSPLUS
  1044.           A:SOP9435A
  1045.  
  1046. and repeat the last command for each .EXE file received, changing the 
  1047. command to reflect the correct filename.
  1048.      If you received the program in compressed format (.ZIP), copy the .ZIP 
  1049. file(s) to the STSPLUS directory and then enter the command:
  1050.  
  1051.           PKUNZIP <filename>
  1052.  
  1053. where <filename> is the name of the .ZIP file to unpack. After all files 
  1054. have been unpacked, you may delete the .ZIP files (but keep a backup copy 
  1055. just in case!). You MUST use PKUNZIP Version 2.04G or later to successfully 
  1056. unpack .ZIP files received from my BBS or from NASA SpaceLink BBS!
  1057.  
  1058.                            ********************
  1059.                            *  IMPORTANT NOTE  *
  1060.                            ********************
  1061.  
  1062.      If you are upgrading from a prior version of STSPLUS and 
  1063.      experience problems, delete the file STSPLUS.INI to force the 
  1064.      program to recreate its initialization parameters! This will 
  1065.      resolve most path and filename problems. Use Function Keys F7 and 
  1066.      F10+F3 from the Main Menu to set all program paths, filenames, 
  1067.      and options.
  1068.  
  1069.  
  1070. Slow Computers and 80x87 Math Coprocessor Chips
  1071. -----------------------------------------------
  1072.  
  1073.      STSPLUS has been designed for 80386/80387 or better computers equipped 
  1074. with an EGA or VGA color display. While the program can be executed on some 
  1075. older 8088/8087 (XT-class) or 80286/80287 (AT-class) computers, performance 
  1076. is seriously degraded. But it would seem that warnings and suggestions can 
  1077. NEVER convince people that their old clunker is past its prime or that the 
  1078. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 18
  1079.  
  1080.  
  1081. calculations required for orbital mechanics and graphics are very complex 
  1082. and tax even a powerful computer. The best mainframe computers we had a 
  1083. decade or more ago had trouble doing what I now take for granted on a 
  1084. 486DX personal computer!
  1085.      Not all personal computers are created equal. Further, the 80x87 math 
  1086. coprocessor chip can do many of the calculations ten or twenty times faster 
  1087. than the main processor. For 80386 computers, this makes a tremendous 
  1088. difference AND for a very modest cost, often well under $100. Some users 
  1089. report problems with coprocessor chips manufactured by IIT and ULSI; while 
  1090. the problems may be related to the computer rather than the coprocessor 
  1091. chip, I recommend avoiding coprocessor chips by those manufacturers. 
  1092. Finally, I really don't want to hear from users how slow this program runs 
  1093. on older machines; I recommend the original STSORBIT if you want the best 
  1094. performance from any computer not equipped with a math coprocessor chip. 
  1095. Having said that, I DO occasionally run STSPLUS on my old 8MHz 8088/8087 
  1096. LCD laptop with most features enabled.
  1097.      STSPLUS always runs as fast as the processor will permit and, since 
  1098. most features are available for all computer configurations, it is the 
  1099. responsibility of the user to select program features and options 
  1100. consistent with the desired performance. For example, the solar terminator 
  1101. requires considerable time to perform the required calculations and to 
  1102. update the display and, if this feature is not required, performace will be 
  1103. enhanced if it is disabled.
  1104.      As features have been added to STSPLUS, it has become increasingly 
  1105. difficult for very slow computers or computers not equipped with a math 
  1106. coprocessor to perform the necessary calculations in a reasonable time. 
  1107. STSPLUS tests to determine whether or not a math coprocessor chip is 
  1108. present and will use it if so. The following table illustrates the 
  1109. difference the processor and a math coprocessor chip make:
  1110.  
  1111.      Processor   Speed   Coprocessor   Time (secs)
  1112.      ---------------------------------------------
  1113.      Pentium     90 MHz      YES               2.5
  1114.      486DX       33 MHz      YES               6.2
  1115.      386DX       20 MHz      YES              12.8
  1116.      386SX       20 MHZ      YES              16.8
  1117.      386SX       20 MHz       NO              66.0
  1118.      286          8 MHz      YES              30.0
  1119.      286         12 MHz       NO              86.6
  1120.      8088         8 MHz      YES              65.0
  1121.      8088         8 MHz       NO             426.4
  1122.  
  1123. All systems used MS-DOS in the "typical" configuration for the machine 
  1124. under test; a memory manager was present in 386 and higher systems. The 
  1125. tests were performed with STSPLUS by measuring the time required from the 
  1126. Main Menu until the satellite appeared on the world map display using the 
  1127. rectangular map projection. (Not all tests were performed with the same 
  1128. version of STSPLUS!) All data were resident in memory (no disk operations 
  1129. required). All tests were made using the same display options (most were 
  1130. enabled). Slightly better performance can be achieved from the slower 
  1131. computers if some options, such as Sun terminator, are disabled. Clearly, 
  1132. the 8088 without the math coprocessor chip is not acceptable, and NONE of 
  1133. the computers without the math coprocessor chip performs very well.
  1134.      When STSPLUS begins, it checks to determine the type of processor and 
  1135. math coprocessor. The Title Screen displays the processor type, coprocessor 
  1136. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 19
  1137.  
  1138.  
  1139. type (if present, otherwise "(not installed)") and display type. Since 
  1140. STSPLUS cannot distinguish between 486DX and Pentium processors, it 
  1141. displays "486DX+" for those processors. If no math coprocessor chip is 
  1142. detected, the following caution message is displayed. Press ENTER (or any 
  1143. key) to continue.
  1144.  
  1145.                                   ** CAUTION **                           
  1146.                                                                           
  1147.               STSORBIT PLUS has detected NO MATH COPROCESSOR CHIP!           
  1148.                                                                           
  1149.                           CPU Type = 80386DX or 80386SX                   
  1150.                             NDP Type = (not installed)
  1151.                                                                           
  1152.       STSPLUS requires a Math Coprocessor Chip for acceptable performance.
  1153.                                                                           
  1154.         Calculation and map drawing times will be VERY SLOW. There is no  
  1155.          remedy except to add a Math Coprocessor Chip to your computer.   
  1156.                                                                           
  1157.                                                                           
  1158.                 Users without a coprocessor should consider using         
  1159.                                                                           
  1160.                                     STSORBIT                              
  1161.                                                                           
  1162.                which is my original, simplified tracking program.         
  1163.  
  1164.      If, in spite of everything, you insist on using STSPLUS on your old 
  1165. clunker, here are a few cautions and reminders.
  1166.  
  1167. 1.   Especially at startup and when drawing the maps, long time delays can 
  1168.      be expected with no math coprocessor -- on the order of minutes in 
  1169.      some cases. Status messages are presented on the screen during some 
  1170.      (but not all) of these delays. Note also that STSPLUS.EXE is 
  1171.      compressed to save disk space and is decompressed at load time; this 
  1172.      may cause a noticeable delay on some systems.
  1173.  
  1174. 2.   Avoid using the orthographic projection with slow computers; the map 
  1175.      drawing times are much longer than the rectangular projections. Also 
  1176.      avoid high zoom factors since it is possible that the satellite may 
  1177.      move during the drawing process to the point where as soon as the 
  1178.      display is completed, it's time to redraw the map again. This process 
  1179.      will repeat endlessly and a reboot may be required. Restart the 
  1180.      program without the "/R" command line option and use F10+F6 from the 
  1181.      Main Menu to select WORLD or QUAD maps.
  1182.  
  1183. 3.   If you have a monochrome monitor, experiment with the "/M" command 
  1184.      line option to force monochrome operation. On some monochrome systems 
  1185.      the program may otherwise fail with or without an error message. On 
  1186.      other monochrome systems, certain colors may not be visible when 
  1187.      simulated using shades of gray.
  1188.  
  1189. 4.   The original CGA Color Graphics Adapter, even when equipped with a 
  1190.      color monitor, can display reasonable graphics (640x320) ONLY in 
  1191.      monochrome. Your color CGA monitor buys you nothing for graphics that 
  1192.      are quite inferior to the EGA and VGA. Support for CGA and Hercules 
  1193.      monitors may be discontinued for future versions of STSPLUS.
  1194. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 20
  1195.  
  1196.  
  1197.  
  1198.  
  1199. Starting Program STSORBIT PLUS and Command Line Options
  1200. -------------------------------------------------------
  1201.  
  1202.      STSPLUS uses file STSPLUS.INI to save various information required for 
  1203. operation. Since the format of that file may change from time to time, 
  1204. STSPLUS ignores the file unless it was written by a recent program version. 
  1205. If the file does not exist, STSPLUS will automatically create it.
  1206.      To start program STSPLUS, use a batch file similar to "S.BAT" in the 
  1207. preceeding section or enter one of the following commands:
  1208.  
  1209.           STSPLUS            Automatic monitor, CGA/HGC/EGA/VGA
  1210.  
  1211.           STSPLUS /EGA       Force EGA (or lower) monitor
  1212.  
  1213.           STSPLUS /CLK       Use 43 or 60 lines for graphics display of
  1214.                              data and large clock characters. NOTE: This
  1215.                              feature available with EGA and VGA displays
  1216.                              ONLY! It is ignored for CGA/HGC monitors.
  1217.  
  1218.           STSPLUS /CGA       Force CGA monitor
  1219.  
  1220.           STSPLUS /M         Force monochrome operation, EGA/VGA
  1221.  
  1222.           STSPLUS /R         Resume last mission automatically
  1223.  
  1224.           STSPLUS /R/SS      Force "screen saver" mode
  1225.  
  1226.      Only one display option (/EGA or /CGA) may be used. Other options may 
  1227. be combined and entered in any order. For example, using the following 
  1228. command will resume the prior mission and force EGA mode:
  1229.  
  1230.           STSPLUS /R/EGA
  1231.  
  1232.      If you are using a Hercules Graphics Card, run the program MSHERC 
  1233. prior to running STSPLUS. This Microsoft program works with compiled BASIC 
  1234. programs to enable use of the Hercules Graphics Card. Orthographic 
  1235. projections are NOT supported for Hercules Graphics Cards. One user 
  1236. reported that setting the HGC to FULL and selecting Page Zero (using 
  1237. software supplied with the HGC) was sufficient for proper operation. At 
  1238. least one HGC "clone" user reported that STSPLUS could not be run under any 
  1239. circumstances.
  1240.      If you have already run STSPLUS and simply wish to resume the prior 
  1241. mission, use the /R (resume) command line option:
  1242.  
  1243.           STSPLUS /R
  1244.  
  1245. STSPLUS will sense the monitor type, enable color for EGA and VGA systems, 
  1246. then proceed directly to plotting the mission. The data from the last run, 
  1247. as saved in file STSPLUS.INI, is used to initialize the program. Once 
  1248. started in this manner, pressing the ENTER key after the map is displayed 
  1249. will return to the Main Menu.
  1250.      The special command line option "/R/SS", used after you have already 
  1251. run STSPLUS, forces the "screen saver" mode:
  1252. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 21
  1253.  
  1254.  
  1255.  
  1256.           STSPLUS /R/SS
  1257.  
  1258. In this mode, available only with EGA and VGA monitors, the program 
  1259. displays the orthographic globe with ground track and other selected 
  1260. display features but NO DATA. Using the orthographic globe, the screen 
  1261. changes frequently EXCEPT that the satellite icon remains always centered 
  1262. on the map and the circle outlining the globe is always drawn (which may 
  1263. eventually cause phosphor burns in those areas). To return to DOS, press 
  1264. ENTER or ESC.
  1265.      Several additional command line options are available to control 
  1266. certain map display features. These may be included in addition to the 
  1267. command line options above.
  1268.  
  1269.      +L   Include Location and Feature Labels
  1270.      -L   Exculde Location and Feature Labels
  1271.      +R   Include Rivers and Lakes
  1272.      -R   Exclude Rivers and Lakes
  1273.      +T   Include Tracking Stations
  1274.      -T   Exclude Tracking Stations
  1275.      +V   Include Local Circle of Visibility
  1276.      -V   Exclude Local Circle of Visibility
  1277.  
  1278. These command line options are useful in the "screen saver" mode, with 
  1279. batch files, and for operations when no operator is present. When a feature 
  1280. is enabled or disabled with these command line options, the new status of 
  1281. the feature is saved for subsequent uses. For example, the following 
  1282. command line could be used in "screen saver" mode for a "minimum" display:
  1283.  
  1284.           STSPLUS /R/SS-L-R-V
  1285.  
  1286. and normal use would be invoked with:
  1287.  
  1288.           STSPLUS /R+L+R+V
  1289.  
  1290. The following sequence of operations is recommended when STSPLUS is run for 
  1291. the first time:
  1292.  
  1293. 1.   Make sure all required STSPLUS files are in subdirectory \STSPLUS (or 
  1294.      whatever you named it). In addition to the program files, check that 
  1295.      2-line elements are also available; the file TLEnnn.TXT (where "nnn" 
  1296.      is a number like "440" is usually supplied with STSPLUS) and similar 
  1297.      files are available via BBS or the Internet.
  1298.  
  1299. 2.   STSPLUS will first request that the user enter the time offset from 
  1300.      Universal Coordinated Time ("UTC") and whether or not Daylight Savings 
  1301.      Time is in effect. Enter the appropriate responses. Examples are shown 
  1302.      on the screen.
  1303.  
  1304. 3.   After a short delay, the Main Menu will be displayed. Press Function 
  1305.      Key F7 and set all paths and filenames. If all files have been copied 
  1306.      to the subdirectory from which the program was executed, the default 
  1307.      values shown should be correct. Press ENTER to return to the Main Menu 
  1308.      when all changes have been completed.
  1309.  
  1310. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 22
  1311.  
  1312.  
  1313. 4.   Press Function Key F10 followed by Function Key F2 to set your local 
  1314.      coordinates. STSPLUS defaults to Palos Verdes, CA, near Los Angeles 
  1315.      and some program functions require your coordinates for accuracy. 
  1316.      Press Function Key F1 to set the primary location and follow the 
  1317.      instructions. If your location is not included in STSPLUS file of city 
  1318.      names (STSPLUS.CTY), select a large nearby city. If you know your 
  1319.      local coordinates, you may enter them manually using Function Key F3 
  1320.      and append them to file STSPLUS.CTY. When your local coordinates have 
  1321.      been set, press ENTER twice to return to the Main Menu.
  1322.  
  1323. 5.   Press Function Key F2 to select the primary satellite you wish to 
  1324.      track with STSPLUS. You will be asked to select a filename (the 
  1325.      available files whose filetype is ".TXT" or ".TLE" are displayed and 
  1326.      may be selected using the arrow keys). Type the filename or press 
  1327.      ENTER after selecting a filename. You will then be asked to select a 
  1328.      satellite by name or NORAD number. If you do not know a specific 
  1329.      satellite name, enter "HST" for the Hubble Space Telescope. (Caution: 
  1330.      some TLE files also include "HST Array"; press the SPACE BAR to 
  1331.      continue searching for HST.) The data for the satellite is displayed; 
  1332.      press ENTER to accept the data. STSPLUS will immediately begin drawing 
  1333.      the map.
  1334.  
  1335. 6.   While the map is displayed you may press ENTER to return to the Main 
  1336.      Menu. Press ESC at the Main Menu to return to the DOS prompt.
  1337.  
  1338. 7.   STSPLUS is a complex program. Only the most basic and essential 
  1339.      features have been covered in this brief startup list. Please take 
  1340.      time to read the manual with your favorite editor or print the text as 
  1341.      reference material.
  1342.  
  1343.  
  1344. Predicting Visible Satellite Passes
  1345. -----------------------------------
  1346.  
  1347.      One of the most popular uses for a satellite tracking program is to 
  1348. show when a satellite of interest will be visible from a specified 
  1349. location. Using STSPLUS, my wife and I have spotted four different Space 
  1350. Shuttle missions, the Hubble Space Telescope, the Russian MIR Space 
  1351. Station, and many others with the naked eye. The trick, of course, is 
  1352. knowing when and where to look for the satellite.
  1353.      During normal operation, STSPLUS displays two timers in the form of 
  1354. countdown clocks (Minutes:Seconds), "AOS" and "LOS", for the user's 
  1355. location (as well as for a number of other events).  AOS, Acquisition of 
  1356. Signal, is the time remaining until the satellite is next within the circle 
  1357. of visibility. LOS, Loss of Signal, is the time remaining until the 
  1358. satellite next passes outside the circle of visibility. STSPLUS looks ahead 
  1359. four hours (240 minutes) from the time the map is drawn to determine the 
  1360. next AOS and LOS event; the clocks are blank if the time is greater than 
  1361. 240 minutes. A quick inspection of these clocks can therefore determine if 
  1362. a potentially visible pass is upcoming within four hours.
  1363.      Using its internal pass prediction feature, STSPLUS can look ahead 
  1364. in 48 hour blocks and list the passes when the selected satellite will 
  1365. be within the local circle of visibility (line of sight, no lighting 
  1366. constraints applied). 
  1367.      For more extensive tabular data on upcoming visible passes, external 
  1368. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 23
  1369.  
  1370.  
  1371. software must be used. There are a number of satellite tracking programs, 
  1372. most notably Paul Traufler's TRAKSAT and TS Kelso's TRAKSTAR, which can 
  1373. generate tabular data for a given satellite or group of satellites listing 
  1374. when the satellite(s) will be visible subject to various visibility 
  1375. constraints.
  1376.  
  1377.  
  1378. Predicting Satellite Passes with STSPLUS
  1379. ----------------------------------------
  1380.  
  1381.      STSPLUS has a pass prediction capability (using F3 from the Main Menu) 
  1382. in addition to its graphics capabilities to make Line-of-Sight pass 
  1383. predictions for the current satellite quick and easy. Once a satellite has 
  1384. been selected (with F2 from the Main Menu), pressing F3 from the Main Menu, 
  1385. and selecting Data Format 9 (Pass Predictions ) will quickly produce a 
  1386. listing of the Line-of-Sight passes for that satellite over the next 48 
  1387. hour period. See the section "Pass Predictions and Data Output" for 
  1388. additional information. Here are some comments and suggestions for 
  1389. satellite viewing and tracking with STSPLUS.
  1390.  
  1391. 1.   The pass predictions are listed in blocks of 48 hours beginning with 
  1392.      the current real or simulated time, and are given an arbitrary pass 
  1393.      number from 1 to 99. The data include the "AOS" or Acquisition of 
  1394.      Signal when the satellite rises above the local horizon, "MAX 
  1395.      VISIBILITY" or the time at which the satellite reaches the highest 
  1396.      altitude above the local horizon, "LOS" or Loss of Signal when the 
  1397.      satellite sets below the local horizon, and "Duration" or the total 
  1398.      time the satellite is above the local horizon. Note that "local 
  1399.      horizon" means the true horizon rather than local terrain. For either 
  1400.      visual or electronic tracking, the altitude above the local horizon 
  1401.      when the satellite may actually be tracked is usually at least five 
  1402.      degrees even under optimum conditions.
  1403.  
  1404.      CAUTION: Users with slow computers, especially those without a math 
  1405.      coprocessor, will find that pass predictions may require considerable 
  1406.      time -- up to tens of minutes using a slow 286 without a 287!
  1407.  
  1408. 2.   Be sure to use current orbital elements for the satellite. My RPV 
  1409.      Astronomy BBS always has current 2-line orbital elements for some 650+ 
  1410.      satellites and these data are also available from other electronic 
  1411.      sources. For Low Earth Orbit satellites like the Space Shuttle or MIR, 
  1412.      orbital elements should be no more than about ten days old; for higher 
  1413.      orbit satellites, orbital elements remain accurate for longer periods, 
  1414.      up to about 30 days. Satellite maneuvers can radically change the 
  1415.      orbital elements. Pass predictions can be no more accurate than the 
  1416.      orbital elements used!
  1417.  
  1418. 3.   Examine the "Alt" (maximum altitude) given under the "MAX VISIBILITY" 
  1419.      columns for each pass and select a suitable pass. As a general rule, 
  1420.      the higher the maximum altitude, the better the visibility. If you 
  1421.      wish to see a particular pass as a ground track display, enter the 
  1422.      pass number and STSPLUS will set simulated time to about 30 seconds 
  1423.      prior to the time of maximum visibility and prepare the display. Press 
  1424.      "L" while the ground track is displayed to use the Location Map 
  1425.      centered on your location with the "bulls-eye" concentric circles of 
  1426. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 24
  1427.  
  1428.  
  1429.      equal altitude. You may stop/pause the display by pressing Function 
  1430.      Key F6, then move the satellite forward or backward in time using the 
  1431.      "+" and "-" keys and adjust the time step (1, 10, or 60 seconds) with 
  1432.      Function Key F4. Press ENTER to resume normal (simulated time) 
  1433.      operation.
  1434.  
  1435. 4.   STSPLUS lists Line-of-Sight passes, those passes where the satellite 
  1436.      rises above the local true horizon, and all dates and times are given 
  1437.      in Coordinated Universal Time (UTC). Remember that under most 
  1438.      circumstances a "visible pass" means that the satellite is in full 
  1439.      sunlight and the viewer is in darkness. Although there are exceptions 
  1440.      in unusual situations, this generally restricts the times for visible 
  1441.      passes to the several hours prior to dawn and the several hours after 
  1442.      sunset. (Note, however, that "visible" to a ham radio operator or 
  1443.      radar tracking station simply means above the horizon!) In most cases, 
  1444.      the Space Shuttle and satellites such as MIR Space Station and Hubble 
  1445.      Space Telescope are visible with the naked eye given favorable 
  1446.      lighting and weather conditions. Satellites in higher altitude orbits 
  1447.      will be visible sooner before dawn and longer after sunset. Satellites 
  1448.      in very high orbits, no matter how large the satellite, are seldom 
  1449.      visible without high power binoculars or a telescope.
  1450.  
  1451. 5.   The geometry of the pass and the attitude and geometry of the 
  1452.      spacecraft are also important. The relative angles between the Sun, 
  1453.      the satellite, and the viewer determine how light is reflected from 
  1454.      the surfaces of the spacecraft to you, the viewer. A spacecraft 
  1455.      passing between you and the Sun may not reflect much light to you and 
  1456.      may therefore not be visible even at higher altitudes. On the other 
  1457.      hand, a spacecraft nearer the horizon but on the other side of you 
  1458.      from the Sun may appear brilliantly lighted. The kinds of surfaces on 
  1459.      the spacecraft are important too; solar panels and flat surfaces can 
  1460.      reflect enough light to appear the most brilliant objects in the sky 
  1461.      while larger but rounded spacecraft may seem all but invisible.
  1462.  
  1463. 6.   Given otherwise good conditions and favorable weather, the single most 
  1464.      important factor is spacecraft apparent altitude ("Alt") during a 
  1465.      pass. This is the spacecraft's apparent elevation above your local 
  1466.      horizion. Depending upon local conditions, an altitude of at least 5 
  1467.      to 10 degrees will generally be necessary before a spacecraft can be 
  1468.      seen even under the best lighting conditions. In the Los Angeles area, 
  1469.      at least 20 or 30 degrees is a better number to use because of smog, 
  1470.      haze and light polution (except when looking out over the Pacific 
  1471.      Ocean).
  1472.  
  1473. 7.   After altitude, the azimuth ("Azm") is the number which describes the 
  1474.      direction from the viewer to the spacecraft at any moment. This is 
  1475.      given in the sense NESW, North to East to South to West, in degrees. 
  1476.      For a good pass after sunset, for example, an azimuth ranging from 60 
  1477.      to 150 degrees would indicate a pass moving generally from the 
  1478.      Northeast to the Southeast, ideal lighting conditions with the Sun in 
  1479.      the West.
  1480.  
  1481. 8.   Remember that STSPLUS automatically sets SIMULATED TIME when using the 
  1482.      pass prediction feature to display passes. If simulated time is 
  1483.      already in effect, pass predictions start from the current simulated 
  1484. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 25
  1485.  
  1486.  
  1487.      time and a new simulated time is automatically set for a selected 
  1488.      pass. Once set, simulated time remains in effect until changed by 
  1489.      selecting another pass or until reset with F8 from the Main Menu. To 
  1490.      return to "real time", press F8+F1 from the Main Menu. The Main Menu 
  1491.      displays the current time with the time mode in effect labeled as 
  1492.      "Current Time" or "Simulated Time".
  1493.  
  1494.  
  1495. Predicting Satellite Passes with TRAKSTAR
  1496. -----------------------------------------
  1497.  
  1498.      In order to generate detailed tabular predictions for satellite 
  1499. passes, an external program is required. I recommend two programs for this 
  1500. purpose: Paul Traufler's TRAKSAT and TS Kelso's TRAKSTAR. Each programs is 
  1501. copyrighted by the respective author and is readily available. They are 
  1502. both fine programs and set a standard against which other satellite 
  1503. tracking programs are measured for performance and accuracy.
  1504.      I have selected TRAKSTAR as the default external program used with 
  1505. STSPLUS for two reasons: first, the program quickly produces very accurate 
  1506. tabular data without graphics; and second, TRAKSTAR requires minimum memory 
  1507. and is easily configured for seamless operation with STSPLUS.
  1508.      TRAKSAT is a very large program with many features, and most computers 
  1509. will not have sufficient memory to execute TRAKSAT when STSPLUS "shells" to 
  1510. DOS. In order to run TRAKSAT, users must first exit STSPLUS (press "ESC" 
  1511. from the Main Menu).
  1512.      For additional information on these programs, contact the authors:
  1513.  
  1514.           TRAKSTAR:      Dr. T. S. Kelso
  1515.                          2340 Raider Drive
  1516.                          Fairborn, OH  45324-2001  USA
  1517.  
  1518.                          BBS: Celestial BBS
  1519.                               (513) 427-0674
  1520.                               300/1200/2400/4800/9600 baud
  1521.  
  1522.           TRAKSAT:       Paul Traufler
  1523.                          111 Emerald Drive
  1524.                          Harvest, AL  35749  USA
  1525.  
  1526.                          BBS: RPV Astronomy BBS
  1527.                               (310) 541-7299
  1528.                               2400/9600/14400 baud
  1529.  
  1530. As a courtesy to the author, I suggest enclosing a stamped, self-addressed 
  1531. envelope if you write and request a reply. The current version of each 
  1532. program is always posted on the indicated BBS and messages may be left 
  1533. there for the author.
  1534.      There is no "standard" filetype used for 2-line elements files; 
  1535. typical filetypes in regular use are ".TXT", ".TLE", ".N2L", and ".ELE"; 
  1536. some files also include comment lines, multi-line commentary, or additional 
  1537. data, some or all of which must be removed prior to use with most satellite 
  1538. tracking programs. As released by Dr. Kelso, TRAKSTAR expects a filetype of 
  1539. ".TLE" and cannot accept any other filetype without being re-compiled. 
  1540. STSPLUS defaults to both filetype ".TXT" and ".TLE". TRAKSAT defaults to 
  1541. filetype ".TXT" only. However, 2-line elements files, even on Dr. Kelso's 
  1542. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 26
  1543.  
  1544.  
  1545. Celestial BBS, may use either ".TLE" or ".TXT", depending upon the file. 
  1546. For the past four or five years, Paul Traufler and I have been jointly 
  1547. releasing file TLEnnn.TXT (usually as file TLEnnn.ZIP, where "nnn" is a 
  1548. number like "143"). Until February, 1993, the file was named NASAnnn.TXT. 
  1549. This file is a sorted concantenation of files TLE.TXT and GROUP000.TLE from 
  1550. Celestial BBS and currently includes 2-line elements for some 700+ 
  1551. satellites.
  1552.      STSPLUS solves the filetype problem with TRAKSTAR by dynamically 
  1553. creating a file called STSPLUS.TLE which contains the 2-line elements for 
  1554. the currently selected satellite. Since STSPLUS can select 2-line elements 
  1555. from a file of any size, calling TRAKSTAR through STSPLUS also circumvents 
  1556. a minor problem in the current version of TRAKSTAR which limits the number 
  1557. of satellites in a 2-line elements file to 250 element sets. As a 
  1558. convenience, STSPLUS also dynamically creates the files STSPLUS.OBS (which 
  1559. contains the name, coordinates, and elevation of the current user location) 
  1560. and TRAKSTAR.CFG (which contains the drive and path information for 
  1561. TRAKSTAR).
  1562.      An accurate elevation (above mean sea level) for the user location is 
  1563. required for accurate calculations in any satellite tracking program, 
  1564. including STSPLUS, TRAKSTAR, and TRAKSAT. Note that the elevations of most 
  1565. locations in file STSPLUS.CTY are not readily available and have been set 
  1566. to zero. The elevation is the last parameter on each line in file 
  1567. STSPLUS.CTY and is given in integer meters; 1 meter equals 3.28083 feet.
  1568.      STSPLUS is coded to operate with TRAKSTAR Version 2.15. It may or may 
  1569. not operate correctly with other versions. To set up program TRAKSTAR 
  1570. either for independent use or for use with STSPLUS, follow the following 
  1571. steps:
  1572.  
  1573. 1.   Copy the TRAKSTAR files to your hard disk. Unpack the files if they 
  1574.      are contained in an archive file such as TRAKSTR2.ZIP. I recommend 
  1575.      using a separate directory called "TRAKSTAR". The complete TRAKSTAR 
  1576.      package includes documentation, Pascal source, example and test files, 
  1577.      and the program itself. The following two files are required for 
  1578.      operation with STSPLUS:
  1579.  
  1580.           TRAKSTAR.EXE        Main Program
  1581.           TRAKSTAR.HDR        Header File
  1582.  
  1583.      Additional files are required for independent operation. Read the 
  1584.      TRAKSTAR documentation for details.
  1585.  
  1586. 2.   Run STSPLUS and enter the drive and path information for TRAKSTAR by 
  1587.      pressing F7+F5 (Set FILENAMES and PATHS) from the Main Menu. STSPLUS 
  1588.      will automatically default to its own drive and directory if you omit 
  1589.      this step.
  1590.  
  1591. 3.   Select the desired 2-line elements file and satellite by pressing F2 
  1592.      from the Main Menu.
  1593.  
  1594. 4.   When the map is on the screen and you have verified that the correct 
  1595.      satellite is being tracked, press ENTER to return to the Main Menu.
  1596.  
  1597. 5.   Now press F4 from the Main Menu to run TRAKSTAR. You should 
  1598.      immediately see TRAKSTAR's opening screen and the first selection. 
  1599.      Make the various selections by using the up and down arrow keys to 
  1600. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 27
  1601.  
  1602.  
  1603.      move between selections and press ENTER when you have the correct 
  1604.      selection. Don't forget to press SPACE to select the satellite!
  1605.  
  1606.                                *************
  1607.                                *  CAUTION  *
  1608.                                *************
  1609.  
  1610.      TRAKSTAR Version 2.15 uses the DOS clock to determine the default 
  1611.      start and stop times for its calculations. Not mentioned in the 
  1612.      TRAKSTAR documentation, however, is the fact that TRAKSTAR assumes 
  1613.      that the computer is set to Coordinated Universal Time (UTC). Be sure 
  1614.      to take that difference, including the date, into account when 
  1615.      entering start and stop times!
  1616.  
  1617. 6.   TRAKSTAR will now make its calculations and write the results to a 
  1618.      file. The file is written in the TRAKSTAR directory and will overwrite 
  1619.      an existing file of the same name. The time required will be a 
  1620.      function of the time span and time interval requested as well as the 
  1621.      calculation speed of your computer. Read the TRAKSTAR documentation 
  1622.      carefully so that you will recognize the name of the file that 
  1623.      TRAKSTAR writes. For example, requesting visible passes for the Hubble 
  1624.      Space Telescope (NORAD #20830) will result in a filename of "VOB20830" 
  1625.      and a filetype which is the last three digits of the element set 
  1626.      number (such as ".866").
  1627.  
  1628. 7.   As soon as TRAKSTAR finishes, you will return to STSPLUS's Main Menu 
  1629.      and may continue normal operations.
  1630.  
  1631. 8.   To examine the tabular data produced by TRAKSTAR, you must either 
  1632.      "shell to DOS" using F9 from the Main Menu or exit STSPLUS by pressing 
  1633.      ESC at the Main Menu. Use an ASCII editor to view the file or send it 
  1634.      to your printer for hard copy.
  1635.  
  1636. If STSPLUS cannot find TRAKSTAR.EXE (or TRAKSTAR.BAT, see below) in the 
  1637. selected directory, an error message will be displayed. Press ENTER to 
  1638. return to the Main Menu.
  1639.      An alternative method is to create a file TRAKSTAR.BAT in which you 
  1640. place all commands required to run TRAKSTAR or the satellite tracking 
  1641. program of your choice. STSPLUS.TLE and TRAKSTAR.CFG will still be written 
  1642. to the selected directory but they need not be used. This method is only 
  1643. recommended for individuals who understand the use and operation of DOS 
  1644. batch files. 
  1645.  
  1646.  
  1647. Printing Graphics Screens
  1648. -------------------------
  1649.  
  1650.      Many users have requested that I add a "print" function to STSPLUS. 
  1651. Given the number and variety of printers available for use with these 
  1652. systems and the fact that I only have a couple of printers I can use for 
  1653. testing, this is not practical within STSPLUS. However, DOS includes the 
  1654. GRAPHICS command which may be used with many computers to enable printing 
  1655. of graphics images. Check your DOS and printer manuals for details. As an 
  1656. example, I use the following command on systems equipped with a Hewlett-
  1657. Packard LaserJet II or III:
  1658. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 28
  1659.  
  1660.  
  1661.  
  1662.           GRAPHICS LASERJETII
  1663.  
  1664.      There are also quite a number of screen capture and print screen 
  1665. programs, both commercial and shareware, which can perform this task. Note, 
  1666. however, that all these programs are TSR's (Terminate and Stay Resident) 
  1667. and some could interfere with STSPLUS's operation.
  1668.      Some print screen programs, inculding DOS's built-in GRAPHICS command, 
  1669. do not render colors very well. Certain colors may not be visible on the 
  1670. printed copy at all. For such programs, use the "/M" command line option to 
  1671. force monochrome operation when you wish to print graphics images from the 
  1672. screen.
  1673.  
  1674.  
  1675. Known STSPLUS Problems and Bugs
  1676. -------------------------------
  1677.  
  1678.      STSPLUS is being used on thousands of computers around the world 
  1679. without any significant problems. However, like almost any computer program 
  1680. and in spite of my best efforts, there are several known problems or "bugs" 
  1681. with STSPLUS. Some are the result of slow computers, others are in the 
  1682. program itself. Hopefully, some or all of these problems, those I can 
  1683. reproduce at least, will be repaired in due course. Some problems are 
  1684. caused by other software interfering with the program's operation. Still 
  1685. other problems are the result of incompatible "IBM-compatible" computers 
  1686. for which there is no remedy.
  1687.      One "problem" which I occasionally still hear about is that a user's 
  1688. CGA color monitor only displays STSPLUS in monochrome. THIS IS NOT A BUG! 
  1689. CGA systems display "high resolution" 640 x 200 graphics in monochrome 
  1690. ONLY. Compared to the EGA or VGA, that resolution is barely acceptable. The 
  1691. color graphics mode for the CGA is 320 x 200 which is inadequate for 
  1692. STSPLUS. Because of the poor performance of the CGA display, some program 
  1693. features are NOT available. Support for the CGA and HGC display may be 
  1694. discontinued completely in the future.
  1695.  
  1696. 1.   STSORBIT PLUS has been run extensively on systems using Microsoft DOS 
  1697.      3.3 through 6.2 and there are no known problems with those operating 
  1698.      systems EXCEPT the STACKS problem with DOS 5.0 (see the section 
  1699.      Program Setup and Usage Notes above). Because of the many bugs 
  1700.      reported, I do NOT recommend use of DOS 4.xx under any circumstances; 
  1701.      upgrade ASAP to DOS 6.2! Many users report good performance using IBM 
  1702.      OS/2, Version 2.1; earlier versions of OS/2 are NOT recommended. Users 
  1703.      report memory allocation problems with some early versions of Digital 
  1704.      Research DRDOS 6.0 and certain third party memory allocation programs. 
  1705.      A typical symptom of this kind of problem is that when you attempt to 
  1706.      return to DOS, you receive an error message or the computer freezes.
  1707.  
  1708. 2.   Some math coprocessor chips fail to execute STSPLUS and similar 
  1709.      programs correctly. In at least two reported cases, early 387SX math 
  1710.      coprocessor chips from IIT generated random errors; when notified of 
  1711.      the problem, ITT replaced the suspect chips and the problems 
  1712.      disappeared. Reports indicate that USLI 387SX chips do not operate 
  1713.      correctly with STSPLUS or TRAKSAT; Intel or Cyrix 387SX chips have 
  1714.      always cured the problems. No problems have been reported for Intel or 
  1715.      Cyrix chips.
  1716. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 29
  1717.  
  1718.  
  1719.  
  1720. 3.   Note that not all computers (especially older CGA systems) will 
  1721.      display the extended graphics characters used for the large clock 
  1722.      characters (selected with F2 when the map is displayed). The symptom 
  1723.      of this problem is that the lower left portion of the data block is 
  1724.      mostly blank after pressing F2. If you have this problem and your 
  1725.      computer is running DOS 3.x or higher, enter the command "GRAFTABL" 
  1726.      at the DOS prompt before running STSPLUS or include the line 
  1727.      "GRAFTABL" in your AUTOEXEC.BAT file; this sets the "code page" to 
  1728.      enable the computer to display the extended graphics characters. [The 
  1729.      program GRAFTABL.COM is usually included as part of DOS.]
  1730.  
  1731. 4.   Some users report problems with certain Terminate and Stay Resident 
  1732.      (TSR) programs for which the only remedy is to remove the offending 
  1733.      TSR. This usually requires a "trial and error" approach to pinpoint 
  1734.      the TSR causing the problem. The best method is to remove ALL such 
  1735.      programs from your AUTOEXEC.BAT file, including "DOSSHELL", to make 
  1736.      sure the program will work with your computer in the simplest possible 
  1737.      configuration. Similarly, delete all special memory and device drivers 
  1738.      from your CONFIG.SYS file. For DOS 5.0 and higher, include the line 
  1739.      "STACKS=9,256" to your CONFIG.SYS file. In some cases it may be 
  1740.      necessary to increase the number "256" to "384" or "512". One user 
  1741.      reported a problem on an IBM PS/2 when a mouse driver was used (but I 
  1742.      regularly execute STSPLUS with my mouse active!).
  1743.  
  1744. 5.   LCD VGA displays, such as are found on newer laptops, have 480 fixed 
  1745.      scan line positions (unlike the variable scan modes available with CRT 
  1746.      displays). This means that the EGA emulation used in the STSPLUS 
  1747.      Motion Maps may use only 350 of the available 480 scan lines and the 
  1748.      image will be compressed vertically. An alternate solution to EGA 
  1749.      emulation is to repeat (double) some scan lines; this can result in 
  1750.      peculiar display artifacts such as double-thick horizontal lines at 
  1751.      certain screen locations. The solution to this dilemma varies by 
  1752.      laptop manufacturer.
  1753.  
  1754. 6.   Even with CRT monitors, all VGA adapter cards are not equal -- just in 
  1755.      case any of you had some illusions left. In at least one case, the 
  1756.      aspect ratio of the CRT display is incorrect when the display is 
  1757.      operated in the EGA simulation mode. The vertical scale is compressed 
  1758.      by about 20% as compared to either a true EGA display or other 
  1759.      (correct) VGA adapter cards. So far as I know, there is no remedy. 
  1760.      Some early VGA cards (the 449 card from Zenith is an example) are not 
  1761.      always recognized as VGA; the card may not be register-compatible with 
  1762.      the IBM standard and is recognized only as EGA instead.
  1763.  
  1764. 7.   There appears to be a subtle problem when changing to or from Daylight 
  1765.      Savings Time (which recently happened and "announced" the bug). The 
  1766.      display appears to get caught in a loop, endlessly redrawing the 
  1767.      screen or shows the wrong time and/or time zone. To avoid the problem, 
  1768.      change the Daylight Flag then EXIT THE PROGRAM AND RESTART.
  1769.  
  1770. 8.   Several users have reported "bugs" with the local Circle of Visibility 
  1771.      and the ZOE (Zone of Exclusion) when displaying satellites with 
  1772.      relatively high eccentricity. This is NOT a bug, rather it's a problem 
  1773.      with the orbit. STSPLUS determines the local coverage and ZOE based 
  1774. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 30
  1775.  
  1776.  
  1777.      upon the satellite altitude at the instant the map is drawn and these 
  1778.      map features are updated only when the map is redrawn. For a satellite 
  1779.      with a high eccentricity (such as RS-10, NORAD #18129, a popular 
  1780.      amateur radio satellite), the diameter of the local Circle of 
  1781.      Visibility can change considerably over relatively short time periods 
  1782.      especially when the satellite is near perigee. Likewise, TDRS coverage 
  1783.      will be continuous near apogee and hence no ZOE. When the map is 
  1784.      redrawn nearer perigee, coverage will not be continuous and a ZOE will 
  1785.      be shown. To minimize this effect, press ENTER twice as the satellite 
  1786.      approaches a point or time of interest; this will cause the map to be 
  1787.      redrawn with current data. As an aside, the TDRS system is NOT used 
  1788.      with such satellites!
  1789.  
  1790. 9.   The map database used with STSPLUS originated with the CIA quite some 
  1791.      years ago (early 1980's). Certain islands in Northern Canada are shown 
  1792.      instead as lakes, and several islands in the South Pacific are 
  1793.      misdrawn or are missing entirely; Fiji and Western Samoa are examples 
  1794.      respectively. Most very small islands were intentionally omitted. I 
  1795.      have a more recent version of the map database but the current files 
  1796.      are large and distribution is so widespread that changing the database 
  1797.      presents major problems. For the present, I plan to continue with the 
  1798.      current database files, errors notwithstanding.
  1799.  
  1800. 10.  Finally, as noted elsewhere, all computers are NOT equal. There are a 
  1801.      few (usually older) computers which will not execute STSPLUS under any 
  1802.      circumstances. Tandy is the most common offender followed by Leading 
  1803.      Edge. Some models from these and other manufacturers have BIOS 
  1804.      problems or errors which prevent programs compiled with the Microsoft 
  1805.      BASIC compilers from operating (sometimes only in graphics modes). 
  1806.      There is no remedy. Other computers, Ergo for example, exhibit 
  1807.      "strange" behavior in some graphics and text modes. There may be an 
  1808.      update or workaround available for these problems; check with the 
  1809.      computer manufacturer.
  1810. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 31
  1811.  
  1812.  
  1813. Satellite Name Cross-Reference using STSPLUS.XRF
  1814. ------------------------------------------------
  1815.  
  1816.      STSPLUS can perform satellite name cross-references using file 
  1817. STSPLUS.XRF. Each time TLEs are read and accepted, STSPLUS checks for the 
  1818. cross-reference file and, if the file is present in the current directory, 
  1819. checks for the NORAD Number of the satellite and a cross-reference name. If 
  1820. found, the new name is substituted for that in the TLE file. The XRF file 
  1821. is standard ASCII and may be created and/or edited with a standard ASCII 
  1822. editor. Word processor users must use the "non-document" mode. Each entry 
  1823. consists of a SPACE, the five-digit NORAD Number, a SPACE, and then the 
  1824. satellite name. A sample file:
  1825.  
  1826.  22920 HST Solar Array
  1827.  22076 Topex/Poseidon
  1828.  21225 Gamma Ray Observ
  1829.  20638 Rosat Observatory
  1830.  20580 Hubble Telescope
  1831.  16609 MIR Space Station
  1832.  
  1833. NOTE: The leading space shown above is required for file compatibility with 
  1834. XRF files used with my program ORBITEL (but is optional for STSPLUS). The 
  1835. NORAD Number MUST be 5 digits; pad with leading zeroes if necessary.
  1836.  
  1837.      Only one entry is read per satellite; the search stops with the first 
  1838. match of NORAD Numbers. There is no limit on the number of entries, but 
  1839. larger files with many entries may introduce a slight delay as the file is 
  1840. read. If the satellite name is longer than 19 characters, only the first 19 
  1841. characters of the name will be used because of space restrictions on the 
  1842. display. Since the name substitution is unconditional, care should be taken 
  1843. to enter the correct NORAD Number for the named satellite; if in doubt, use 
  1844. F2 from the Main Menu to request orbital data by the NORAD Number (enter 
  1845. "#nnnnn" for the satellite name) to inspect the data and to verify that it 
  1846. is the correct satellite.
  1847.      This feature may be used to substitute a preferred name for that given 
  1848. in a TLE file (which may not always be consistent from source to source) or 
  1849. to specify the name of a payload piggy-backed on another satellite (as is 
  1850. frequently the case with amateur radio transponders). In the example above, 
  1851. "Hubble Telescope" is substituted for "HST", the satellite name usually 
  1852. present in TLE files for NORAD Number 20580. A number of XRF files are 
  1853. posted on my RPV Astronomy BBS; such files must be renamed STSPLUS.XRF 
  1854. before use with STSPLUS.
  1855. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 32
  1856.  
  1857.  
  1858. Preparing 2-Line Elements using VEC2TLE by Ken Ernandes
  1859. -------------------------------------------------------
  1860.  
  1861.      Especially for Space Shuttle missions, Earth-Centered Inertial ("ECI") 
  1862. cartesian state vectors may be the only orbital information available in 
  1863. near real time. Such a state vector, consisting of position and velocity 
  1864. data at a specified time, is sufficient to determine the instantaneous 
  1865. orbit of a satellite. NASA and other agencies may provide state vectors 
  1866. referenced to the mean equator and equinox of the Besselian year 1950 
  1867. ("M50", "Mean of 1950", or "B1950") with units of measure in feet and feet 
  1868. per second. Data may also be available for the true equator and equinox of 
  1869. date (such as the state vectors generated by STSPLUS), the mean equator and 
  1870. equinox of the Julian year 2000 ("J2000"), or in the time-independent 
  1871. Earth-Fixed Greenwich ("EFG") coordinate systems. Kilometers or nautical 
  1872. miles or variations may also be used as the units of measure.
  1873.      However, STSPLUS and most other satellite tracking programs require 
  1874. orbital data in the "2-Line Elements" or "TLE" format and state vectors 
  1875. must be converted to that format before the data may be used. The 2-Line 
  1876. format originated as 2-Card Elements back in the days of IBM punched cards 
  1877. at NORAD (North American Aerospace Defense Command, now US Space Command), 
  1878. and has become the de facto standard format for orbital data used with 
  1879. satellite tracking software.
  1880.      Mr. Kenneth J. Ernandes has written program VEC2TLE, Vector to Two 
  1881. Line Elements, specifically to convert state vectors to the 2-line format. 
  1882. VEC2TLE is copyrighted software distributed as shareware, and registration 
  1883. is required prior to regular use. Mr. Ernandes has extensive experience in 
  1884. orbital mechanics with US Space Command and in industry, and has used his 
  1885. expertise to create a precision conversion program. For additional 
  1886. information and registration details, write:
  1887.  
  1888.           Mr. Kenneth J. Ernandes
  1889.           16 Freshman Lane
  1890.           Stony Brook, NY  11790-2712
  1891.  
  1892.           CompuServe:  70511,3107
  1893.           Internet:    70511.3107@cis.com
  1894.  
  1895. When writing Mr. Ernandes for information, I suggest including a stamped 
  1896. self-addressed envelope as a courtesy. The current version of VEC2TLE is 
  1897. usually posted on the RPV ASTRONNOMY BBS and on the CompuServe Astronomy 
  1898. and Space Forum.
  1899.      Note that although 2-line elements can be generated using only the 
  1900. data in an ECI state vector and these elements will yield an accurate 
  1901. position at the specified time, the "epoch" of the data, additional data 
  1902. (in particular, Drag and B-Star parameters) are required to generate 2-line 
  1903. elements which propagate accurately over time. Certain additional 
  1904. parameters, such as element set number and orbit number, do NOT affect the 
  1905. accuracy of the propagated position; these data may be obtained from other 
  1906. sources or default values may be used. US Space Command assigns a Catalog 
  1907. Number, often referred to as the "NORAD Number", some time after launch; 
  1908. pre-launch elements for Space Shuttle missions may have a temporary Catalog
  1909. Number (corresponding to the mission number) until the actual Catalog 
  1910. Number is assigned. The International Designation is assigned by COSPAS at 
  1911. the time a launch is registered by the launching country and may be blank. 
  1912. Element set ("ElSet") numbers are assigned arbitrarily by the originating 
  1913. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 33
  1914.  
  1915.  
  1916. individual or agency and have no effect on the orbital data. Orbit (or 
  1917. revolution or "REV") numbers are incremented on each revolution at the 
  1918. ascending node, the point at which a orbit crosses the equator heading 
  1919. North. Note that US Space Command does not usually use the same reference 
  1920. for orbit numbers as does NASA; NASA defines the first partial orbit as 
  1921. "Rev 1" whereas US Space Command may call that "Rev 0" or some other 
  1922. arbitrary number. At least for Space Shuttle missions, it is common 
  1923. practice to adjust USSPACECOM orbit numbers to conform to the NASA 
  1924. convention.
  1925.      VEC2TLE accepts all data required to form a complete 2-line orbital 
  1926. element set, either as manually entered data or from a properly formatted 
  1927. vector input file, performs limited error checking on these data, then 
  1928. displays and writes the generated 2-line elements file. VEC2TLE supports 
  1929. STSPLUS Data Mode 5 through 7 state vector formats. The program also 
  1930. supports a variety of coordinate systems, units of measure, and time 
  1931. formats as well as offering many other useful features.
  1932.      Care must be taken when using VEC2TLE that the proper units of measure 
  1933. (kilometers, feet, or nautical miles), coordinate system (ECI or EFG), and 
  1934. epoch (True of Date, Mean of 1950, etc.) are used. See the VEC2TLE 
  1935. documentation for additional information on the available options. STSPLUS 
  1936. generates ECI X-Y-Z state vectors for the true equator and equinox of date 
  1937. and may use any of three units of measure. NASA, on the other hand, usually 
  1938. generates their state vectors for the mean equinox and equator of 1950 
  1939. ("M50") and uses feet and feet/second units of measure. Obviously, using 
  1940. the wrong units of measure or coordinate system will yield invalid results!
  1941.      VEC2TLE has been extensively validated and tested in conjunction with 
  1942. STSPLUS using NASA ECI state vectors (provided courtesy Willie Musty, 
  1943. Mission Support, Rockwell International, Downey, CA) heginning with Space 
  1944. Shuttle missions STS-56 and STS-55 in early 1993. The resulting 2-line 
  1945. elements yielded orbiter positions which corresponded exactly with those 
  1946. shown live on NASA Select TV, and the 2-line elements were in close 
  1947. agreement with 2-line elements subsequently released by US Space Command 
  1948. for a comparable epoch. In fact, during mission STS-56, Rockwell used 2-
  1949. line elements at their Mission Control Center which I generated using 
  1950. VEC2TLE when USSPACECOM and NASA 2-line elements were not forthcoming in a 
  1951. timely manner.
  1952.      In addition to simply converting state vectors to 2-line elements, 
  1953. the primary purpose of the program, VEC2TLE may be used in conjunction with 
  1954. STSPLUS or other sources of state vectors to model orbit adjust burns and 
  1955. similar maneuvers. STSPLUS is used to generate a state vector at the 
  1956. midpoint of the burn, the appropriate delta velocities (obtained 
  1957. independently) are added to the state vector quantities Xdot, Ydot, and 
  1958. Zdot, then new, post-burn 2-line elements are generated with VEC2TLE. More 
  1959. complex maneuvers may also be calculated or modeled although these more 
  1960. complicated exercises are not recommended for the novice. VEC2TLE may also 
  1961. be used to precess a set of 2-line elements to the next Ascending Node, 
  1962. required by some software.
  1963.      My thanks to Ken Ernandes for writing VEC2TLE, for making it available 
  1964. to the satellite tracking community, and for his assistance in validating 
  1965. the precision state vector output data from STSPLUS. Thanks also to Willie 
  1966. Musty (for providing state vectors) and to Joel Runes (for validation and 
  1967. testing). As with any complex program, considerable effort has been 
  1968. expended in writing, testing, and documenting the program. If you use 
  1969. VEC2TLE, please register your copy so as to encourage Ken and others to 
  1970. continue writing such useful software.
  1971. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 34
  1972.  
  1973.  
  1974. PROGRAM OPERATION
  1975. -----------------
  1976.  
  1977.      STSPLUS automatically checks for the presence of a VGA or EGA and will 
  1978. execute in color if one is found UNLESS the /M command line option is used 
  1979. to force monochrome operation. However, if you wish to operate STSPLUS in 
  1980. the EGA mode when you have a VGA monitor, you must use the /EGA option. In 
  1981. cases where a monochrome monitor is connected to an adapter which simulates 
  1982. color with gray scale, the /M command line option may be omitted but the 
  1983. various portions of the display may or may not be visible. STSPLUS depends 
  1984. upon the Microsoft BASIC Compiler to determine whether or not a particular 
  1985. monitor type is available. Some video adapter boards which claim to be VGA 
  1986. are not recognized as such by BASIC and therefore cannot be used in the 
  1987. higher resolution VGA display mode. Similarly, "clone" Hercules Graphics 
  1988. Cards do not always perform correctly.
  1989.      The /M option is not required for HGC and CGA graphics operation, 
  1990. since those adapters always render their "high resolution" graphics in 
  1991. monochrome. Although color CGA systems do have a 3-color mode, the limited 
  1992. number of colors and coarse resolution of 320x200 is not suitable for 
  1993. STSPLUS. Naturally, the appearance of the program is enhanced by the use of 
  1994. color. The vertical resolution is also adjusted depending upon the type of 
  1995. adapter which has been detected. Microsoft does not support SVGA adapter 
  1996. cards, unfortunately. Once STSPLUS has started, the display type may not be 
  1997. changed without exiting the program at the Main Menu with the ESC key, then 
  1998. restarting the program with the desired command line options.
  1999.      The program checks for the presence of a math coprocessor and will use 
  2000. it if found. Since the calculations required to determine orbital data are 
  2001. very complex, the use of a math coprocessor will improve the speed of 
  2002. operation by a very substantial amount.
  2003.      STSPLUS selects the icon or symbol used to graphically represent the 
  2004. satellite based upon the satellite name. Names which start with the letters 
  2005. "STS" will use an icon resembling a plan view of the space shuttle and all 
  2006. other missions will use an icon resembling the Hubble Space Telescope.
  2007.      STSPLUS reads the map coordinates from the appropriate map database 
  2008. files. These coordinates are converted to screen coordinates for the type 
  2009. of monitor detected, the current projection method, and the current 
  2010. magnification or zoom factor.
  2011.      Once the initial "housekeeping" chores have been performed, the Title 
  2012. Screen is displayed for 15 seconds for normal program operation or for 3 
  2013. seconds if the /R command line option has been used. The Main Menu, 
  2014. described in a subsequent section, is then displayed. Press ENTER to 
  2015. proceed to the Main Menu immediately.
  2016.  
  2017. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 35
  2018.  
  2019.  
  2020. Press ENTER to ACCEPT this city as your PRIMARY location, OR
  2021. Press ESC or SPACE to cancel this data:
  2022.  
  2023.                               Program STSORBIT PLUS
  2024.  
  2025.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  2026.                                   Version 9435
  2027.  
  2028.  
  2029.  
  2030.                    Current time:  19:01:32 PDT   02:01:32 UTC
  2031.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  2032.  
  2033.  
  2034.                                Last Mission = Mir
  2035.                   2-Line Elements File = C:\STSPLUS\TLE431.TXT
  2036.  
  2037.                          CPU Type = 80486DX+ or 80486SX
  2038.                          NDP Type = 80486DX+ or 80487SX
  2039.                               Display = VGA Color
  2040.  
  2041.                   (C) Copyright David H. Ransom, Jr., 1989-1994
  2042.                               All rights reserved.
  2043.  
  2044.      The Title Screen displays the program version, current time and date, 
  2045. last mission, and 2-line elements path and filename. It also displays the 
  2046. type of Central Processing Unit (CPU) and Numeric Data Processor (NDP, or 
  2047. math coprocessor), and the type of display. The program detects 8088, 
  2048. 80286, 80386, and 80486 processors and the associated math coprocessor; if 
  2049. the math coprocessor is not present or fails a simple test, it will show as 
  2050. "(not installed)". The program detects CGA, HGC, EGA and VGA display 
  2051. systems; unless the "/M" command line option is used to force monochrome 
  2052. operation, EGA and VGA systems will always indicate "Color".
  2053.      STSPLUS is now "aware" of program RighTime by Tom Becker. If RighTime 
  2054. is active, the current version number will be displayed; if RighTime is not 
  2055. active or is not detected, no message will be displayed. STSPLUS is 
  2056. configured to use RighTime Version 2.5+; performance with prior versions 
  2057. may be unpredictable and audible alarms should NOT be enabled in that case. 
  2058. See the section "Accurate Time and the Personal Computer" for a further 
  2059. discussion of RighTime and other aspects of maintaining accurate DOS time.
  2060. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 36
  2061.  
  2062.  
  2063. STSORBIT PLUS SATELLITE TRACKING FEATURES
  2064. -----------------------------------------
  2065.  
  2066.      The principal objective of STSPLUS is to graphically display the 
  2067. position of the space shuttle or satellite relative to a map of the world 
  2068. or some relevant portion of the world along with relevant time and 
  2069. numerical data. Two map projections and six different map displays are 
  2070. available: Orthographic, World, Quadrant, Zoom, Location, Tracking Station, 
  2071. and Satellite Motion. Varying magnifications or zoom factors are available 
  2072. in most map modes. Each is discussed below.
  2073.      In addition to the map itself, a number of other items of interest are 
  2074. displayed. Some features are available only with higher resolution displays 
  2075. (EGA and VGA) in order to avoid cluttering the display screen. Other 
  2076. features may be enabled or disabled according to the user's preference. The 
  2077. sections which follow the map types discuss these various features.
  2078.  
  2079.  
  2080. Orthographic Projection Maps
  2081. ----------------------------
  2082.  
  2083.      The orthographic projection views the Earth as a sphere as if from a 
  2084. great distance (perspective is not included) and is the latest addition to 
  2085. the map projections available in STSPLUS. This projection has the advantage 
  2086. that the map may be centered at any point on the Earth and may include a 
  2087. pole, especially helpful for high inclination satellite orbits. Unlike the 
  2088. world map shown with rectangular projection, only one hemisphere can be 
  2089. seen at a given time and therefore automatic map redrawing is always 
  2090. enabled. Because of the more complex calculations required to generate a 
  2091. map, users with slower computers may find that drawing times in the 
  2092. orthographic modes are unacceptably long. (A math coprocessor will improve 
  2093. map drawing times by almost a factor of ten!)
  2094.      Orbital ground tracks, especially for high inclination orbits, and the 
  2095. solar terminator are more readily understood using this projection. The 
  2096. orthographic projection displays circles of visibility as true circles near 
  2097. the center of the map. 
  2098.      The default magnification for orthographic maps is 100% which displays 
  2099. the entire globe as a hemisphere. Using the PgUp and PgDn keys, the 
  2100. magnification may be selected from 100% to 4000% (2000% if Level 1 maps are 
  2101. not present). Each time the map is drawn, the center of the map is selected 
  2102. so that the satellite will remain on the map for the longest time 
  2103. practical. When high magnification factors are selected and the computer is 
  2104. not equipped with a math coprocessor, it is possible that the map drawing 
  2105. time will exceed the time the satellite is in view; this will cause the map 
  2106. to be immediately redrawn. The current map database file and map drawing 
  2107. time are shown near the bottom of the data block (e.g. "EARTH4   10.91").
  2108.      Because only one hemisphere is shown (or a portion of a hemisphere 
  2109. when magnification factors greater than 100% are used), automatic map 
  2110. generation is ALWAYS enabled in orthographic modes. In addition, even if 
  2111. the satellite never leaves the current map (as is the case with 
  2112. geosynchronous satellites), the map will be redrawn every 2.5 hours. Users 
  2113. without a math coprocessor may find that map drawing times in orthographic 
  2114. modes are painfully slow. The only remedy is to purchase a new, more 
  2115. powerful computer or to add a math coprocessor chip; this will improve 
  2116. performance by about a factor of ten and the math coprocessor chips are now 
  2117. relatively inexpensive, often under $100.
  2118. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 37
  2119.  
  2120.  
  2121.      The orthographic version of the Satellite Motion Map, enabled with the 
  2122. "M" key when the map is displayed on the screen (EGA and VGA systems ONLY) 
  2123. centers the satellite on the map and "moves" the map beneath the satellite 
  2124. using EGA graphics. The next map is started in offscreen memory as soon as 
  2125. a map is completed and displayed, then that map is displayed when completed 
  2126. and the process is repeated. Especially for slower computers, this map mode 
  2127. may be preferred since a map is always on the screen regardless of the 
  2128. drawing time required.
  2129.      As a footnote, the orthographic version of the Satellite Motion Map 
  2130. can duplicate many of the views presented on NASA Select TV during a 
  2131. mission. NASA frequently uses the equivalent of MAG=150 or MAG=200 for 
  2132. their display. STSPLUS, however, can display far greater map detail than 
  2133. can the NASA program, especially when the Level 3 and Level 2 map database 
  2134. files are present.
  2135.  
  2136.  
  2137. Rectangular Projection World Maps
  2138. ---------------------------------
  2139.  
  2140.      The STSPLUS rectangular projection (similar to Mercator projection) 
  2141. ground track display defaults to a map of the world centered on the Prime 
  2142. Meridian (0 degrees) and extending from approximately +85 degrees North 
  2143. latitude to -85 degrees South latitude using a linear cylindrical 
  2144. projection. Omitting the two 5 degree bands at the poles permits better 
  2145. detail in the mid latitudes where all space shuttle orbits and many other 
  2146. satellite orbits are concentrated and avoids the extreme distortion 
  2147. inherent in the rectangular projection near the poles. Ground track details 
  2148. very near the poles are therefore sacrificed for a better display in the 
  2149. main portion of typical orbits. The vertical resolution of the display is 
  2150. automatically adjusted for the type of display system in use from 200 lines 
  2151. (CGA) to 480 lines (VGA). Two World Maps are available: one centered on the 
  2152. Prime Meridian at Greenwich, England (0 degrees longitude); and, one 
  2153. centered on the International Date Line (180 degrees longitude).
  2154.      All screen maps drawn by STSPLUS use a vector database derived from 
  2155. the Micro World Database II. The full map of the world as used here 
  2156. can include up to approximately 470,000 sets of vector coordinates 
  2157. describing the world's coastlines, islands, lakes, and major rivers when 
  2158. used with the highest detail (Level 1) map database.
  2159.      Pressing the "W" or "0" key will switch the display to the World map. 
  2160. If automatic map generation is enabled, STSPLUS will select the map which 
  2161. most nearly centers the satellite on the map. If automatic map generation 
  2162. is disabled, pressing "W" or "0" will toggle between the two maps. When 
  2163. automatic map generation is enabled, the letter "A" appears in the upper 
  2164. right of the screen.
  2165.  
  2166.  
  2167. Rectangular Projection Quadrant Maps
  2168. ------------------------------------
  2169.  
  2170.      The original STSORBIT program used a digitized pixel map of the world 
  2171. derived from an EGA display. As a consequence of the EGA source, boundaries 
  2172. were sometimes discontinuous on VGA displays and the display on a CGA was 
  2173. sometimes difficult to read. STSPLUS uses a vector map drawing method which 
  2174. automatically adjusts to the display type and the scale of the map. The full 
  2175. world map (above) is quite similar in appearance to the original display.
  2176. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 38
  2177.  
  2178.  
  2179.      However, some geographic details are still difficult to distinguish, 
  2180. even on a VGA display. STSPLUS includes twelve quadrant maps, each overing 
  2181. 1/4 of the Earth's surface and using rectangular projection. These are 
  2182. numbered 1 to 12 and are centered on the world map roughly according to the 
  2183. following illustrations:
  2184.                    0                                180             
  2185.      +---------------------------+     +---------------------------+
  2186.      |             |             |     |             |             |
  2187.      |    1        4        7    |     |    7        10       1    |
  2188.      |             |             |     |             |             |
  2189.      |             |             |     |             |             |
  2190.      |             |             |     |             |             |
  2191.      |    2        5        8    |     |    8        11       2    |
  2192.      |             |             |     |             |             |
  2193.      |             |             |     |             |             |
  2194.      |             |             |     |             |             |
  2195.      |    3        6        9    |     |    9        12       3    |
  2196.      |             |             |     |             |             |
  2197.      +---------------------------+     +---------------------------+
  2198.  
  2199.  
  2200. The center vertical quadrants in the left illustration, 4 through 6, are 
  2201. centered on the Prime Meridian at zero degrees longitude (Greenwich, 
  2202. England). The center vertical quadrants in the right illustration, 10 
  2203. through 12, are centered on the International Date Line at 180/-180 
  2204. degrees. The center horizontal quadrants, 2, 5, 8, and 11, are centered on 
  2205. the Equator.
  2206.      Each individual quadrant map may be selected by pressing the 
  2207. corresponding number key, "1" through "9"; use keys "!", "@", and "#" to 
  2208. select quadrants 10, 11, and 12 respectively. Pressing any of these keys 
  2209. for individual quadrant maps will disable automatic map generation if it is 
  2210. enabled (indicated by the letter "A" at the upper right of the screen). 
  2211. Pressing "Q" will allow STSPLUS to select the quadrant most appropriate for 
  2212. the satellite's current position.
  2213.  
  2214.  
  2215. Rectangular Projection Zoom Maps
  2216. --------------------------------
  2217.  
  2218.      Although I was pleased with the enhanced maps using the Quadrant Mode, 
  2219. the map data base files contain far more information than can be 
  2220. effectively displayed in that mode. The next obvious step was to add the 
  2221. ZOOM feature, maps which yielded greater detail and which spanned as little 
  2222. as 30 degrees across the screen, six times better than the 180 degree 
  2223. quadrant maps. This approaches the practical limit for the map database 
  2224. files. Because of the smaller area covered, a different approach was used 
  2225. for map selection. There would simply be too many different possibilities 
  2226. for manual selection so a fully automatic Zoom Mode was implemented which 
  2227. calculates the optimum map center point based upon the current position of 
  2228. the satellite.
  2229.      Press the "Z" key to enable Zoom Mode. The initial map width is 75 
  2230. degrees; use PgUp to widen the map width (up to 180 degrees) or PgDn to 
  2231. narrow the map width (down to 30 degrees. The Home key will always select 
  2232. 75 degrees width and the End key will return to the prior field of view. 
  2233. The width of the map is shown at the upper left of the map display. Press 
  2234. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 39
  2235.  
  2236.  
  2237. the TAB key to enable or disable automatic map generation (the map will 
  2238. always be redrawn). When automatic map generation is enabled, the letter 
  2239. "A" appears in the upper right corner of the screen next to the map width 
  2240. or field of view. Zoom field of view selections are 30, 45, 60, 75, 90, 
  2241. 120, and 180 degrees.
  2242.  
  2243.  
  2244. Location Maps with Isocontours
  2245. ------------------------------
  2246.  
  2247.      By popular request, especially from the amateur radio community, I 
  2248. have added the Location Map with Isocontours. (Isocontours is a term coined 
  2249. by Rob Matson for his SkyMap program and for which he generously supplied 
  2250. sample code which I adapted for STSPLUS.) Press the "L" key when the map 
  2251. display is present to select this display. The map will be drawn with the 
  2252. current magnification/zoom factor and centered on the user's location. The 
  2253. usual circle of visibility will be drawn and within that "circle" are seven 
  2254. isocontours representing viewing angles of 10 through 70 degrees in ten 
  2255. degree increments (five degree increments at maximum magnification 
  2256. factors). The projection, orthographic or rectangular, used for the 
  2257. Location Map is the projection in use when the "L" key is pressed. The 
  2258. balance of the Location Map includes the usual features.
  2259.      If you have entered a second location (using F10+F2 from the Main 
  2260. Menu), pressing the "L" key when the Location Map is already displayed will 
  2261. toggle between your primary location and the second location. The data 
  2262. related to your location (Location, Altitude, Azimuth, etc.) is calculated 
  2263. with respect to the indicated location. If no second location has been 
  2264. entered, pressing the "L" key while the Location Map is displayed will have 
  2265. no effect.
  2266.      The principal advantage of the Location Map is, of course, the 
  2267. isocontours -- lines of equal viewing altitude (line of sight not taking 
  2268. into account any refraction near the horizon) from the user's own location. 
  2269. The user can immediately tell by inspection whether current or upcoming 
  2270. passes will be "good" and what approximate maximum satellite viewing 
  2271. altitude can be expected. Amateur radio buffs who need to know if a pass 
  2272. will appear above some altitude threshold, say 20 degrees, now have that 
  2273. information available visually.
  2274.      Since this map mode uses the ZOOM map algorithms, the usual zoom map 
  2275. features (PgUp, PgDn, Home, End) are active.
  2276.  
  2277.  
  2278. Tracking Station Maps with Isocontours
  2279. --------------------------------------
  2280.  
  2281.      The Tracking Station Maps with Isocontours are similar to the Location 
  2282. Maps except that they use the current TRACKING STATION file locations 
  2283. rather than the user's location(s). This feature was implemented at the 
  2284. request of folks working on the STS-49 Intelsat Reboost Mission. STSPLUS 
  2285. was used operationally by INTELSAT during this mission at their Launch 
  2286. Control Center near Washington, DC, and at their five ground tracking 
  2287. stations around the world. I subsequently received a letter thanking me for 
  2288. the use of the program and saying that it was "critical to mission 
  2289. success".
  2290.      Pressing the "T" key will select this map mode. STSPLUS calculates 
  2291. which of the available tracking stations is nearest to the current 
  2292. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 40
  2293.  
  2294.  
  2295. satellite position and centers that tracking station on the screen. This is 
  2296. calculated by determining the angular difference between the sub-satellite 
  2297. point and each tracking station. However, this means that depending upon 
  2298. the Zoom factor in effect, the satellite may or may not be visible on the 
  2299. screen. For example, if the sub-satellite point is in South America and the 
  2300. only tracking station in the Western Hemisphere is in the United States, 
  2301. the satellite cannot be seen at narrower fields of view.
  2302.      The "tracking stations" may be any locations the user chooses and 
  2303. includes in the current TRACKING STATION file. Several different tracking 
  2304. station files accompany the normal STSPLUS distribution as described in the 
  2305. section "NASA Ground Tracking Stations" below. Use Function Key F7 from the 
  2306. Main Menu to select the desired file. STSPLUS contains an internal list of 
  2307. NASA tracking stations which will be used if the current tracking station 
  2308. file cannot be found.
  2309.      Maps in this mode are displayed using current map projection. Since 
  2310. this map mode uses the ZOOM map algorithms, the usual zoom map features 
  2311. (PgUp, PgDn, Home, End) may be used to adjust the field of view (zoom or 
  2312. magnification).
  2313.  
  2314.  
  2315. Location and Features Labels
  2316. ----------------------------
  2317.  
  2318.      Beginning with Version 9240, STSPLUS can add labels for locations and 
  2319. features to all maps. Enable or disable location and features labels using 
  2320. Function Keys F10+F3+F9 from the Main Menu. By default, STSPLUS expects the 
  2321. geographic location and features data to be in file STSPLUS.LOC. If you 
  2322. have created your own .LOC file or the file is not in the current 
  2323. directory, use F7 from the Main Menu to specify an alternate file and/or 
  2324. path. The supplied file includes 350+ locations (cities) and features 
  2325. (oceans and seas), their coordinates, and certain information required by 
  2326. the program. The file is standard ASCII "comma-delimited" data. The 
  2327. following is a typical data line in the file:
  2328.  
  2329.      "London",-.1167,51.5,7,100
  2330.       ---+--  ---+-- --+- + -+-
  2331.          |       |     |  |  |
  2332.          |       |     |  |  +---  Minimum magnification to display
  2333.          |       |     |  |
  2334.          |       |     |  +------  Color to display label (1 to 15)
  2335.          |       |     |
  2336.          |       |     +---------  Latitude in degrees
  2337.          |       |
  2338.          |       +---------------  Longitude in degrees
  2339.          |
  2340.          +-----------------------  Location or feature name
  2341.  
  2342. The label will be displayed if the current magnification is equal to or 
  2343. greater than the minimum magnification value specified for that label. All 
  2344. label names are converted to upper case for display; avoid the use of 
  2345. punctuation other than the period ("."), dash ("-"), or comma (",").
  2346.      The minimum magnification factors in file STSPLUS.LOC have been 
  2347. carefully selected so that the display is not too "cluttered" at a given 
  2348. magnification and so that location or feature names near to each other do 
  2349. not usually overlap each other. Some care is required when adding new 
  2350. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 41
  2351.  
  2352.  
  2353. locations to avoid this problem! If you wish to add your own locations 
  2354. and/or features, use the supplied STSPLUS.LOC file as a guide and template 
  2355. for your changes. Use a standard ASCII editor; word processor users must 
  2356. use the "non-document" mode.
  2357.      Magnifications are calculated automatically and ranges from 50% to 
  2358. 4000%, depending upon the map mode in effect. In orthographic map mode the 
  2359. magnification factor is displayed as "MAG". In rectangular map modes, the 
  2360. displayed ZOOM factor is the approximate field of view and may be converted 
  2361. to magnification according to the following table:
  2362.  
  2363.     ZOOM    MAG
  2364.     -----------
  2365.      360     50    World maps
  2366.      180    100    Quadrant and Zoom maps
  2367.      120    150    )
  2368.       90    200    )
  2369.       75    240    ) Zoom maps
  2370.       60    300    )
  2371.       45    400    )
  2372.       30    600    )
  2373.  
  2374. The "color" is a number from 1 to 15 according to the following table:
  2375.  
  2376.      Black   = 0       Gray      = 8
  2377.      Blue    = 1       LtBlue    = 9
  2378.      Green   = 2       LtGreen   = 10
  2379.      Cyan    = 3       LtCyan    = 11
  2380.      Red     = 4       LtRed     = 12
  2381.      Magenta = 5       LtMagenta = 13
  2382.      Brown   = 6       Yellow    = 14
  2383.      White   = 7       LtWhite   = 15
  2384.  
  2385. The color Black is ignored and is only shown for completeness. If the color 
  2386. is a NEGATIVE number, the small circle marking the location of the city or 
  2387. feature will NOT be displayed and the label will be displayed centered on 
  2388. the coordinates specified. Thus, if the a mountain range, lake, or river is 
  2389. to be labeled, you may wish to set the color negative.
  2390.      The latitude and longitude are expressed in degrees and decimal 
  2391. fractions of a degree; West longitudes and South latitudes must be 
  2392. negative. Note that many atlases show a number such as "24.45" which is 
  2393. actually 24 degrees and 45 minutes (NOT 24.45 degrees!) and should be 
  2394. entered as "24.75" (24 + 45/60). When using multi-line feature labels (see 
  2395. file STSPLUS.LOC for examples), labels should be spaced approximately one 
  2396. degree apart in latitude for display at a magnification of 100%, less for 
  2397. higher magnifications. All labels are automatically centered with respect 
  2398. to longitude.
  2399.  
  2400. IMPORTANT NOTE: The program performs no error checking on the contents of 
  2401. the location and features file. Avoid the use of punctuation other than the 
  2402. period or comma. Be sure to use a simple ASCII editor or use your word 
  2403. processor in the "Non-Document" mode when editing or creating a location 
  2404. and features file. Illegal characters will be replaced by a SPACE. Very 
  2405. strange results can appear if the wrong data are present or the wrong 
  2406. number of items is in a data line!
  2407.  
  2408. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 42
  2409.  
  2410.  
  2411.  
  2412. Big Clock Options
  2413. -----------------
  2414.  
  2415.      In rectangular map projections, STSPLUS defaults to a standard display 
  2416. with a text block shown on the lower five lines of the display; three 
  2417. different times are shown at the lower left of this display: Launch/Epoch 
  2418. date and time, UTC date and time, and local date and time. Pressing 
  2419. Function Key F2 while the map is displayed switches between this default 
  2420. mode and three Big Clock modes: UTC date and time, local date and time, and 
  2421. MET/T+Epoch. Because of display space limitations, big clock options are 
  2422. NOT available in orthographic projections.
  2423.      For EGA and VGA users, an additional command line option, "/CLK", is 
  2424. available which changes the number of lines per screen to 43 and 60 lines 
  2425. respectively for rectangular projections. The big clocks are then placed 
  2426. below the standard data instead of replacing a portion of the regular data 
  2427. area.
  2428.      In orthographic modes, VGA monitors ONLY, F2 will display the time at 
  2429. the bottom of the data block at the right of the screen. Note that for all 
  2430. magnification factors above 100%, the time is shortened to hours and 
  2431. minutes because of display space limitations.
  2432.  
  2433.  
  2434. Satellite Motion Maps
  2435. ---------------------
  2436.  
  2437.      It is sometimes instructive and interesting to see the ground track 
  2438. from the satellite point of view. The Satellite Motion Map, available 
  2439. ONLY with EGA and VGA displays, centers the satellite in the display and 
  2440. draws the map accordingly. Unlike all other map displays, this mode takes 
  2441. advantage of the dual-page capability of the EGA display and the VGA 
  2442. display (operating in EGA emulation mode); the current map is always 
  2443. displayed and the new map is drawn "off screen" and updated as frequently 
  2444. as the capability of the processor will permit. For VGA users, the vertical 
  2445. map resolution in this mode is reduced from 400 lines to 280 lines 
  2446. (rectangular projections) and from 480 lines to 350 lines (orthographic 
  2447. projection).
  2448.      Users with slow computers may prefer this display because, once the 
  2449. map has been drawn the first time (however long that may take), a complete 
  2450. map is always displayed. This is especially true at higher zoom or 
  2451. magnification factors where the map is redrawn more frequently.
  2452.      The Satellite Motion Map is enabled by pressing the "M" key when the 
  2453. map is displayed. The Motion Map will be displayed using the same 
  2454. projection as is presently in effect, rectangular (automatically switches 
  2455. to zoom) or orthographic. When switching to this map mode, the message 
  2456.  
  2457.           Switching to EGA Dual-Page Mode ...
  2458.  
  2459. is displayed on the screen while the initial map is being drawn offscreen. 
  2460. Thereafter, the map is drawn off-screen and will require the "usual" time 
  2461. during which the screen will be unchanged. (My 386DX systems update every 
  2462. 10 seconds but my 286 systems can only manage every 20 or 30 seconds -- and 
  2463. they all have math coprocessors!) The following keys are active when the 
  2464. Satellite Motion Map is displayed:
  2465.  
  2466. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 43
  2467.  
  2468.  
  2469.           Home      Zoom=75 (rect) or Mag=100 (ortho)
  2470.           End       Return to last zoom/mag
  2471.           PgDn      Decrease field of view (zoom in)
  2472.           PgUp      Increase field of view (zoom out)
  2473.           M         Return to normal map mode (rect or ortho)
  2474.           ENTER     Return to Main Menu
  2475.  
  2476.  
  2477. Satellite Position and Orbit Projections
  2478. ----------------------------------------
  2479.  
  2480.      The focus of the display, and the reason for program STSPLUS, is to 
  2481. show the position of the spacecraft or satellite. For the space shuttle 
  2482. (and provided the mission name begins with the letters "STS"), a symbol has 
  2483. been chosen which resembles that spacecraft. For all other satellites, a 
  2484. symbol has been chosen which resembles the Hubble Space Telescope. In 
  2485. either case, the symbol is shown in the following colors (EGA and VGA 
  2486. displays only):
  2487.  
  2488.           Satellite is sunlit                Bright White
  2489.           Satellite is in penumbra           Yellow
  2490.           Satellite in refracted sunlight    Red
  2491.           Satellite is in umbra              Dim White
  2492.  
  2493. In addition, an asterisk ("*") is shown to the right of "Orbit #" when the 
  2494. satellite is sunlit or in penumbra; this will assist users of monochrome 
  2495. monitors where colors cannot be distinguished. For better visibility, the 
  2496. satellite symbol will normally "blink" on CGA monitors; the symbol may be 
  2497. made to blink on any system if desired by pressing the letter "B" while the 
  2498. ground track is displayed. Note however that for very slow computers, the 
  2499. blink may appear erratic if most of the time is spent performing 
  2500. calculations.
  2501.      Just seeing the spacecraft or satellite on the map display yields 
  2502. information as to its present position. However, for satellite viewing and 
  2503. planning purposes, STSPLUS calculates the predicted ground track for 
  2504. approximately three hours in the future and the past ground track for 
  2505. approximately one and a half hours in the past. The ground track may be 
  2506. selected to display as a series of light green dots (future track) or light 
  2507. red dots (past track), as a solid light green line, or as a solid light 
  2508. green line with yellow dots(future track) and light red dots (past track). 
  2509. The dots are plotted at one minute intervals. To select the desired ground 
  2510. track display, press Function Key F10 and then press Function Key F5 until 
  2511. the desired mode is displayed; the available selections are: OFF, DOTS, 
  2512. LINE, and BOTH.
  2513.      Note that for satellites in high Earth orbits, the ground track may 
  2514. appear as a solid line if the dots are very close together. Unlike prior 
  2515. versions of STSPLUS, the ground track is NOT updated (except to re-color 
  2516. dots for past track). With automatic map generation off, the map will be 
  2517. automatically redrawn every 2.5 hours.
  2518.  
  2519.  
  2520. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 44
  2521.  
  2522.  
  2523. Satellite Visibility
  2524. --------------------
  2525.  
  2526.      Satellite visibility, or the ability to see a satellite with the naked 
  2527. eye (or binoculars for the truly dedicated), attracts the novice and expert 
  2528. alike. It can be a great thrill to point out the Space Shuttle or MIR Space 
  2529. Station to a child or a friend as it streaks across the sky where and when 
  2530. predicted. Unfortunately, predicting that visibility is more complicated 
  2531. than "simple" orbital mechanics and trigonometry; spacecraft altitude, 
  2532. position, physical geometry, reflectivity, and attitude with respect to 
  2533. both the viewer and the Sun, as well as local atmospheric clarity not to 
  2534. mention weather, all contribute to whether or not a satellite may actually 
  2535. be seen. Some of these factors are beyond the capabilities of a program 
  2536. like STSPLUS. All that can be done is to indicate when conditions are such 
  2537. that the satellite MIGHT be sighted visually. STSPLUS estimates viewer 
  2538. visibility by calculating that: 
  2539.  
  2540.      a)   The satellite is at least partially lighted by the Sun; 
  2541.  
  2542.      b)   The Sun is 1.7 degrees or more below the viewer's horizon so that 
  2543.           the viewer is in at least partial darkness; and, 
  2544.  
  2545.      c)   The satellite is within the viewer's local circle of visibility 
  2546.           and is four degrees or more above the horizon.
  2547.  
  2548. If all these conditions are met, STSPLUS displays the word "VIS" in the 
  2549. data block next to the orbit inclination. To these calculations must be 
  2550. added the uncertainties described above. In my experience, the best 
  2551. satellite sightings have usually occured when I am between the satellite 
  2552. and the Sun, enabling flat surfaces such as solar panels to reflect the 
  2553. sunlight back to me.
  2554.      Although STSPLUS makes the visibility calculations for any satellite, 
  2555. as a general rule only satellites in low Earth orbit, say under 1000 km 
  2556. (600 miles) altitude, are likely to be seen with the naked eye. Binoculars 
  2557. can extend that range somewhat. Satellites in very high or geosynchronous 
  2558. orbits can be seen only with precision optical or radar equipment. Last but 
  2559. not least, current 2-line elements must be used for reliable predictions.
  2560.  
  2561.                                 **********
  2562.                                 *  NOTE  *
  2563.                                 **********
  2564.  
  2565.           SATELLITE VISIBILITY IS ONLY ACTIVE WHEN THE SOLAR 
  2566.           FEATURES ARE ENABLED WITH F10+F3+F8.
  2567.  
  2568.  
  2569. User's Circle of Visibility
  2570. ---------------------------
  2571.  
  2572.      Centered around the user's geographic location, and marked with a 
  2573. small circle on EGA and VGA systems, is a magenta circle of the approximate 
  2574. line of sight visibility for the mission in progress. For rectangular 
  2575. projections, the "circle" appears on the display as a circle near the 
  2576. Equator and as a distorted circle at higher latitudes. In near-polar 
  2577. regions, the circle takes on a very strange shape. The shape is entirely an 
  2578. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 45
  2579.  
  2580.  
  2581. artifact of the map projection; when displayed using the orthographic 
  2582. projection, it appear as a true circle near the center of the map. The 
  2583. radius of this circle of visibility is calculated for each satellite based 
  2584. upon its altitude at the instant the map is first drawn as well as the 
  2585. user's elevation above mean sea level and corresponds to "line of sight" 
  2586. visibility for that satellite. When a second location has been selected 
  2587. using F10+F2, a second circle of visibility will also be drawn for that 
  2588. location.
  2589.      When audible alarms are enabled (F10+F8 from the Main Menu), tones 
  2590. sound 2 minutes before the satellite enters the circle of visibility and 
  2591. again 30 seconds before the satellite leaves the circle of visibility. Both 
  2592. the primary and secondary locations are monitored, with slightly different 
  2593. tones for each. And "up-down" sequence of tones is used prior to entry into 
  2594. the circles and a series of tones prior to leaving the circles.
  2595.      When a satellite is within the circle, direct visual, radio or radar 
  2596. communications with the satellite should be practical. Actual visibility, 
  2597. of course, depends upon more than simply whether or not the satellite is 
  2598. above the viewer's horizon. Most important is the sun to satellite to 
  2599. viewer geometry; the satellite must be in sunlight and the viewer in 
  2600. darkness for reasonable visibility. Almost as important is the size and 
  2601. geometry of the satellite itself; a large, bright-metal satellite with huge 
  2602. solar arrays reflects far more sunlight than a small dark satellite. In 
  2603. addition to the satellites themselves, many booster rockets and other 
  2604. "spare parts" are orbiting the Earth. Since they are not attitude 
  2605. stabilized, booster rockets often are tumbling and may therefore appear 
  2606. to flash on and off as they pass over.
  2607.      For the Space Shuttle as well as most other satellites with near 
  2608. circular orbits, the circle of visibility calculations are reasonably 
  2609. accurate; however, the position of the sun and the effect of atmospheric 
  2610. refraction are not taken into account, only whether or not the satellite is 
  2611. in line of sight view from the observing location. For highly eliptical 
  2612. orbits, however, the accuracy is substantially degraded since the radius of 
  2613. the circle of visibility changes dramatically depending upon whether the 
  2614. satellite is nearer apogee or perigee at the time the calculation is made, 
  2615. and the period of the orbit. In the course of a single orbit, the altitude 
  2616. of such a satellite may change by thousands of miles. Satellite "DE 1", 
  2617. usually included in the TLEnnn.TXT 2-line elements file, is in a highly 
  2618. elliptical orbit with long period and illustrates the problem.
  2619.  
  2620.  
  2621. Spacecraft Circle of Visibility
  2622. -------------------------------
  2623.  
  2624.      The spacecraft circle of visibility is calculated dynamically using 
  2625. the same alrorithm as for the user's circle of visibility. Like the user's 
  2626. circle, the spacecraft circle may appear on rectangular projections as an 
  2627. odd shape because of the scaling factors used by the map projection. The 
  2628. difference is that the spacecraft circle moves with the spacecraft and 
  2629. illustrates the approximate area visible from the spacecraft at any given 
  2630. moment. The circle is updated every ten seconds (or as frequently as the 
  2631. processor will permit). Comparisons using a VGA display system during the 
  2632. STS-35/ASTRO-1 mission in December, 1990 confirmed that the circle shown is 
  2633. quite close to that shown by one of the special graphics displays 
  2634. occasionally seen on NASA Select Television as well as the actual horizon 
  2635. view seen from the payload bay television cameras.
  2636. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 46
  2637.  
  2638.  
  2639.  
  2640.  
  2641. SUN and Solar Features
  2642. ----------------------
  2643.  
  2644.      Many types of observations, especially Earth observations, often 
  2645. require that the target or terrain be in sunlight. The performance of solar 
  2646. panels and certain other instruments on a spacecraft is dependent upon 
  2647. whether or not the Sun is in view. Also, it is usually impossible to 
  2648. visually see a spacecraft which is not in sunlight. The solar terminator is 
  2649. a series of yellow points on the display which represent the line at which 
  2650. the center of the Sun is at an observer's horizon for Mean Sea Level. 
  2651. Although a quick glance at the clock should suffice to determine which side 
  2652. of the terminator line is in sunlight and which in darkness, EGA and VGA 
  2653. systems also display the Sun as a small yellow circle. 
  2654.      The terminator as displayed by STSPLUS is sometimes confused with a 
  2655. line denoting sunrise and sunset. Two factors make the terminator only an 
  2656. approximation: first, the terminator is based upon the center of the Sun, 
  2657. while actual sunrise and sunset are calculated using the upper limb of the 
  2658. Sun; and second, the terminator is calculated for Mean Sea Level rather 
  2659. than a specific local elevation. These two factors combined can result in a 
  2660. difference of up to ten minutes when the times are compared against 
  2661. published values or those calculated by my program ASTROCLK, sunrise being 
  2662. earlier and sunset being later.
  2663.      The Sun and solar features are enabled and disabled using F10+F3+F8 
  2664. from the Main Menu. Since these features -- especially the terminator -- 
  2665. require some calculation and drawing time, users with slower computers may 
  2666. wish to disable these features for faster screen updates. The following 
  2667. features are included:
  2668.  
  2669. Sun:           A yellow circle is plotted at the sub-solar point, the 
  2670.                geographic coordinates directly beneath the current position 
  2671.                of the Sun. The position of the Sun is recalculated every 10 
  2672.                seconds and the display is updated every 60 seconds. (Not 
  2673.                shown on CGA and HGC displays.)
  2674.  
  2675. Terminator:    A dotted yellow line is plotted for the solar terminator, 
  2676.                that point on the Earth at which the center of the Sun is at 
  2677.                the horizon. The terminator is partially updated every 10 
  2678.                seconds and is fully updated every 60 seconds.The terminator 
  2679.                is shown for Mean Sea Level and does NOT take into account 
  2680.                the non-spherical shape of the Earth.
  2681.  
  2682. Lighting:      The current spacecraft lighting is shown using color for the 
  2683.                satellite icon, and in the data block (to the right of 
  2684.                "Orbit #:") and displayed using the following symbols and 
  2685.                colors:
  2686.  
  2687.                *    Bright White   Full sunlight
  2688.                +    Yellow         Partial sunlight (penumbra)
  2689.                -    Light Red      Refracted sunlight
  2690.                     White          Full shadow (umbra), no symbol
  2691.  
  2692.                Note that Yellow and Light Red will display as Bright White 
  2693.                or shades of gray on monochrome monitors.
  2694. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 47
  2695.  
  2696.  
  2697.  
  2698.                Solar lighting conditions are updated every second or as 
  2699.                rapidly as the speed of the processor will permit. In order 
  2700.                to minimize calculation delays during ground track plotting, 
  2701.                the event times for orbital sunrise and sunset are 
  2702.                approximated. The dynamic lighting calculations, used to 
  2703.                plot the color of the spacecraft icon, are more precise. 
  2704.                Typical errors due to the simplified algorithm, are on the 
  2705.                order of 10 seconds.
  2706.  
  2707. SUN Timer:     When Event Timers are enabled, the orbital sunrise (AOS) and 
  2708.                sunset (LOS) times are shown. A blank AOS or LOS timer 
  2709.                indicates the event will not occur within the next four 
  2710.                hours. An asterisk ("*") to the left of "SUN" indicates 
  2711.                sunlight is on the satellite:
  2712.  
  2713.                        AOS    LOS
  2714.                *SUN  73:20  37:40
  2715.  
  2716.                In this example, the satellite is in sunlight. Orbital 
  2717.                sunset will occur in 37:40 and the next orbital sunrise will 
  2718.                occur in 73:20.
  2719. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 48
  2720.  
  2721.  
  2722. TDRS and Real Time Satellite Features
  2723. -------------------------------------
  2724.  
  2725.      TDRS and Real Time Satellite features are available only on EGA and 
  2726. VGA monitors. These features permit up to thirty two additional satellites 
  2727. to be tracked in real time. Satellites to be tracked are designated by the 
  2728. user as "static" (geosynchronous or geostationary) and "real time" 
  2729. (satellites whose sub-satellite point changes substantially with time). 
  2730. Static satellites are only plotted when the map is redrawn; real time 
  2731. satellites are updated every second with 386/387 or better computers, every 
  2732. ten seconds for older computers, or as often as the processor can complete 
  2733. the required calculations. When using X10 or X60, the update occurs at the 
  2734. display rate (10 or 60 seconds).
  2735.      When TDRS and Real Time Satellite coverage is enabled (F10+F3+F2), all 
  2736. active TDRS satellites (Tracking and Data Relay Satellites), used for most 
  2737. communications to and from the Space Shuttle, the Hubble Space Telescope, 
  2738. and other active spacecraft, are shown as a dot inside a small circle near 
  2739. the Equator (provided they have been included in the current TDRS and Real 
  2740. Time Satellite configuration). Use F6 from the Main Menu to display and/or 
  2741. modify that configuration. See the text section on Function Key F6 for a 
  2742. complete description of Static and Real Time satellites.
  2743.      As of August, 1993, there are five TDRS satellites in geosynchronous 
  2744. orbit. The primary satellites consist of TDRS East ("TDRS 3") at 
  2745. approximately 41 degrees West longitude and the TDRS West Cluster 
  2746. consisting of two satellites, TDRS West ("TDRS 4") and TDRS Spare ("TDRS 
  2747. 1") at approximately 174 and 170 degrees West longitude respectively. The 
  2748. TDRS Spare satellite has partially failed but is used occasionally as a 
  2749. backup; this satellite is also low on propellant and is allowed to drift 
  2750. considerably with an inclination of about 7 degrees. "TDRS 2" has also 
  2751. partially failed and is currently parked at approximately 62 degrees West 
  2752. longitude and is presently dedicated to downlinking data from GRO, the 
  2753. Gamma Ray Observatory, whose tape recorders have failed. "TDRS 5" is the 
  2754. most recent satellite launched, is fully operational, and is parked at 
  2755. about 138 degrees West longitude as an on-orbit spare. Users should check 
  2756. the current positions of the TDRS satellites since they are periodically 
  2757. moved or reassigned.
  2758.      Each TDRS location provides communications coverage for almost half 
  2759. of the Earth for low Earth orbits and essentially full time coverage for 
  2760. higher orbits. However, since the NASA Ground Terminals are located at 
  2761. White Sands, New Mexico, the coverage has been slightly overlaped to 
  2762. provide good ground communications at White Sands. This, in turn, means 
  2763. that there is a narrow band, known by NASA as the Zone of Exclusion (marked 
  2764. "ZOE" on the screen), off the East coast of Africa which is not covered by 
  2765. either primary TDRS for low Earth orbits. Two red "circles" on the display 
  2766. show the limits of coverage for each primary TDRS satellite. Each circle, 
  2767. whose shape may be quite distorted when using rectangular projection, 
  2768. encloses an area where the TDRS satellite is out of range of the primary 
  2769. satellite being tracked and is centered on the opposite side of the Earth 
  2770. from the TDRS satellite's position.
  2771.      While the ground track is being calculated, STSPLUS also calculates 
  2772. the times for acquisition of signal (AOS) and loss of signal (LOS). When 
  2773. TDRS coverage is enabled, these times are displayed for TDRS East and TDRS 
  2774. West. The method used for the calculation of the TDRS coverage is usually 
  2775. accurate to about 10 seconds (assuming accurate 2-line elements for the 
  2776. satellite and for the TDRS). However, spacecraft attitude can cause loss of 
  2777. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 49
  2778.  
  2779.  
  2780. TDRS communications at unexpected times. When Event Timers are enabled, 
  2781. STSPLUS calculates AOS and LOS for four hours (240 minutes) from the time 
  2782. the map is drawn. If a time is beyond that limit (or if the condition does 
  2783. not occur), the time is left blank.
  2784.      Each time is presented in the form of a countdown clock, minutes and 
  2785. seconds, until the next occurence of the condition:
  2786.  
  2787.          *TDRE AOS/LOS  72:42  50:42     (for rectangular projections)
  2788.          *TDRW AOS/LOS  45:42  22:42
  2789.  
  2790.                           AOS    LOS
  2791.                 *TDRE:  72:42  50:42     (for orthographic projections)
  2792.                 *TDRW:  45:42  22:42
  2793.  
  2794. An asterisk ("*") is shown to the left of the satellite name if AOS is in 
  2795. effect. For rectangular projections, these data are displayed in the lower 
  2796. right portion of the map. For EGA and VGA users, however, the data may be 
  2797. displayed in the lower section of the data block by pressing F2 while the 
  2798. map is displayed until MET/T+E is displayed. For orthographic projections, 
  2799. the data are part of the standard data block at the right of the screen.
  2800.      The clocks for each TDRS are color coded to indicate the current 
  2801. status: GREEN when the satellite is in communication, and RED when the 
  2802. satellite is out of range of the TDRS. Two minutes prior to a change in 
  2803. status, the appropriate clock color changes to YELLOW. Users with 
  2804. monochrome monitors must observe the presence or absence of the asterisk to 
  2805. determine the status.
  2806.      STSPLUS can sound an audible alarm (three beeps) 30 seconds prior to 
  2807. TDRS AOS or LOS. Use F10+F8 to enable or disable the audible alarms.
  2808.      Most satellites which utilize the TDRS system for communications are 
  2809. in low Earth orbits (generally below 1500 km). However, other satellites 
  2810. may also use the TDRS system for regular or backup communications. The 
  2811. NAVSTAR Global Positioning Satellites (GPS), with orbital altitudes of 
  2812. about 11,000 nautical miles (20,000 kilometers), are an example. For such 
  2813. high orbits, the coverage by each TDRS satellite is nearly continuous.
  2814.      As noted above, there are currently five TDRS satellites in orbit as 
  2815. of mid 1993, TDRS 1 through TDRS 5. (These numbers are those currently used 
  2816. by US Space Command in their 2-line elements. NASA sometimes uses different 
  2817. numbers corresponding to the original launch letters as shown in the 
  2818. following chart. TDRS "B", which should have become "TDRS 2", was lost in 
  2819. the Challenger accident.) As of July, 1993, the TDRS assignments are:
  2820.  
  2821.       TDRS#  *   NORAD#     Long    Description
  2822.      -----------------------------------------------------------------
  2823.      TDRS 1 (A)   13969    -170W    TDRS West Spare, used occasionally
  2824.      TDRS 2 (C)   19548     -62W    Dedicated to Gamma Ray Observatory
  2825.      TDRS 3 (D)   19883     -41W    TDRS East (STSPLUS default)
  2826.      TDRS 4 (E)   21639    -174W    TDRS West (STSPLUS default)
  2827.      TDRS 5 (F)   22314    -138W    On-orbit spare
  2828.  
  2829.      * Original NASA letter designation at launch
  2830.  
  2831. STSPLUS will use TDRS 3 and TDRS 4 by default and approximate positions as 
  2832. of July, 1993 are automatically saved in file STSPLUS.INI. Note that some 
  2833. 2-line element files (including TLEnnn.TXT) often refer to the TDRS 
  2834. satellites using numbers 1 through 5 or letters A through D or E. Use the 
  2835. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 50
  2836.  
  2837.  
  2838. NORAD numbers to be certain that you display the correct satellite.
  2839.      TDRS satellites do change position and/or assignment periodically for 
  2840. one reason or another. Users who wish the most accurate TDRS positions and 
  2841. AOS/LOS data should periodically update the default positions by using the 
  2842. automatic update feature with F2 from the Main Menu to read and update the 
  2843. 2-line elements.
  2844.  
  2845.  
  2846. Ground Tracking Stations and .TRK files
  2847. ---------------------------------------
  2848.  
  2849.      NASA maintains a number of ground tracking stations around the world. 
  2850. Some of these tracking stations are essential for the ascent or landing 
  2851. phases of a space shuttle flight; others are used for in-flight 
  2852. communications. File STSPLUS.TRK contains the information for these ground 
  2853. tracking stations. Other files with filetype .TRK contain the information 
  2854. for other launch and/or tracking stations.
  2855.      Each ground tracking station is shown as a small symbol surrounded by 
  2856. a brown or light yellow "circle of visibility" which gives the approximate 
  2857. area of antenna coverage and shows how small a proportion of each orbit can 
  2858. be monitored without the TDRS system. When for some reason the TDRS system 
  2859. is down (as has occurred during infrequent computer failures at White 
  2860. Sands, New Mexico, the TDRS Ground Station), these ground tracking stations 
  2861. become the only means of communication with the Space Shuttle. (Another 
  2862. unexpected method was demonstrated during a 1992 space shuttle mission when 
  2863. the SAREX, Shuttle Amateur Radio EXperiment, was used during a complete 
  2864. loss of normal communications!) Because of budget constraints, many of 
  2865. these ground tracking stations may be (or have already been) shut down. 
  2866. Some, such as MIL and BDA (see list below) will be retained because they 
  2867. are required for the ascent phase of a space shuttle mission. Others, such 
  2868. as HAW, CTS and GWM, are operated jointly with, or independently by, the 
  2869. U.S. Air Force. NASA is not always consistent as to the abbreviations used 
  2870. for these tracking stations; on NASA Select TV, Gwan, Hawaii, and 
  2871. Vandenbert are usually shown as GTS, HTS, and VTS respectively.
  2872.      When using rectangular map projections, the shape of the antenna range 
  2873. "circle of visibility" varies as a function of the latitude and is an 
  2874. artifact of the map projection; when projected on a sphere, as is the case 
  2875. with orthographic projection, they are true circles. In order to avoid 
  2876. cluttering the display with countless meaningless lines, tracking station 
  2877. circles of visibility are shown only if that circle has an angular diameter 
  2878. of 90 degrees or less. 
  2879.      The following table lists the internal ground tracking stations as of 
  2880. early 1989 which are shown along with their abbreviations and approximate 
  2881. map coordinates (longitude, latitude):
  2882.  
  2883.           MIL     -81,28         Merritt Island, FL
  2884.           BDA     -64,32         Bermuda
  2885.           DKR     -17,14         Dakar, Senegal
  2886.           ACN     -14,-8         Ascension Island
  2887.           MAD     -5,41          Madrid, Spain
  2888.           IOS      56,-5         Indian Ocean
  2889.           HAW     -156,20        Hawaii
  2890.           GWM      143.33,14     Guam
  2891.           VAN     -120.57,34.73  Vandenberg, CA
  2892.           YAR      115,-29       Yarragadee, Australia
  2893. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 51
  2894.  
  2895.  
  2896.           CAN      149,-36       Canberra, Australia
  2897.           GDS     -116.88,35.93  Goldstone, CA
  2898.           CTS     -105,38        Colorado Springs, CO
  2899.           AGO     -71,-34        Santiago, Chile
  2900.           NGT     -106,33        White Sands, NM
  2901.  
  2902.      STSPLUS first checks for the presence of file STSPLUS.TRK for its 
  2903. ground tracking station information. This is the default TRACKING STATION 
  2904. filename used if no other selection has been made using F7 from the Main 
  2905. Menu. If that file is present, its data is used instead of the internal 
  2906. data above. The supplied STSPLUS.TRK has the following format:
  2907.  
  2908.           "Maui, Hawaii",-156.7,20.9,0,"HAW"
  2909.           "Vandenberg, CA",-120.5667,34.7333,112,"VAN"
  2910.           "White Sands, NM",-106,33,0,"NGT"
  2911.           "Colorado Springs, CO",-105,38,0,"CTS"
  2912.           "Merritt Island, FL",-81,28,0,"MIL"
  2913.           "Santiago, Chile",-71,-34,0,"AGO"
  2914.           "Bermuda",-64,32,0,"BDA"
  2915.           "Dakar, Senegal",-17,14,0,"DKR"
  2916.           "Ascension Island",-14,-8,0,"ACN"
  2917.           "Madrid, Spain",-5,41,0,"MAD"
  2918.           "Indian Ocean Stn",56,-5,0,"IOS"
  2919.           "Yarragadee, Australia",115,-29,0,"YAR"
  2920.           "Guam",143.3333,14,0,"GWM"
  2921.           "Canberra, Australia",149,-36,0,"CAN"
  2922.  
  2923.      These files are ASCII and may be prepared or edited with any standard 
  2924. ASCII editor; if using a word processor, select the "non-document" mode. 
  2925. Five items are required for each location; the longitude and latatude are 
  2926. expressed in degrees and fraction of a degree, elevations above Mean Sea 
  2927. Level are expressed in meters, and names or abbreviations are included in 
  2928. double quotation marks. The following example illustrates the .TRK file 
  2929. format:
  2930.  
  2931.           "Merritt Island, FL",-81.0,28.0,0,"MIL"
  2932.           --------+----------- --+-- --+- + --+--
  2933.                   |              |     |  |   |
  2934.                   |              |     |  |   +--- 3-Letter Abbreviation
  2935.                   |              |     |  +------- Elevation (meters)
  2936.                   |              |     +---------- Latitude (degrees)
  2937.                   |              +---------------- Longitude (degrees)
  2938.                   +------------------------------- Location Name
  2939.  
  2940.      For those interested in the Russian space program, a list of Russian
  2941. ground tracking stations is provided in file CIS.TRK (data courtesy 
  2942. Ellwood Marshall). With the breakup of the Soviet Union, some of these 
  2943. installations may no longer be active or the name may have changed.
  2944.  
  2945.           "Tyuratam Cosmodrome",63.3392,45.9235,0,"TYR"
  2946.           "Kaliningrad Cntrl Ctr",37.816,55.916,0,"KAL"
  2947.           "Plesetsk Cosmodrome",40.7,62.75,0,"PLS"
  2948.           "Petropavlovsk Russia",158.933,53.216,0,"PTR"
  2949.           "Tbilisi Georgia",44.75,41.66,0,"TBL"
  2950.           "Ulan Ude Russia",107.683,51.983,0,"ULN"
  2951. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 52
  2952.  
  2953.  
  2954.           "Ussuriysk Russia",132.15,43.8,0,"USS"
  2955.           "Yevpatoria Ukraine",33.3666,45.2166,0,"YEV"
  2956.  
  2957.      Other nations also have facilities for satellite launches. As of early 
  2958. 1993, file SPACENTR.TRK includes the following locations:
  2959.  
  2960.           "Alcantara LC Brazil",-44.3999,-2.3999,0,"ALC"
  2961.           "Esrange,Kiruna Sweden",21.067,67.883,0,"ESR"
  2962.           "Jiuquan Space LC China",100.033,40.83,0,"JIU"
  2963.           "Kagoshima Center Japan",131.083,31.25,0,"KAG"
  2964.           "Kourou Space Ctr Fr.Gu",-52.7669,5.23,0,"KOU"
  2965.           "San Marco Platform",40.2,-2.9329,0,"SMP"
  2966.           "Sriharikota Ctr India",80.25,13.78,0,"SRI"
  2967.           "Tanegashima SC Japan",130.967,30.4,0,"TAN"
  2968.           "Xichang Space LC China",102.217,27.967,0,"XUC"
  2969.  
  2970.      The first mission of Endeavour, STS-49, was in May, 1992. This 
  2971. dramatic and exciting mission captured the INTELSAT VI (F3) satellite, 
  2972. stranded in a useless orbit by its booster rocket failure since January, 
  2973. 1990, and attached a new booster rocket which placed the satellite in its 
  2974. proper orbit. STSPLUS was used operationally during the mission by 
  2975. Intelsat, another "first" for the program. Intelsat used its own ground 
  2976. tracking stations for communications with INTELSAT VI (F3); the ground 
  2977. stations which participated in the mission are listed in file INTELSAT.TRK 
  2978. (information courtesy Dee Smith):
  2979.  
  2980.           "Paumalu, Hawaii",-158.0342,21.6711,157.86,"PAU"
  2981.           "Tangua, Brazil",-42.7845,-22.7442,35.38,"TAN"
  2982.           "Jatiluhur, Indonesia",107,-6.5213,161.49,"JAT"
  2983.           "Perth, Australia",115.25,-31.8,0,"PER"
  2984.           "Gandoul, Senegal",-17.4745,14.43,0,"GAN"
  2985.  
  2986.      These TRK files are standard ASCII files and may be edited with any 
  2987. editor; word processor users be sure to use the ASCII or non-document mode. 
  2988. The files use a standard comma-delimited format as shown; positions are 
  2989. given in longitude (degrees) and latitude (degrees), rounded to the nearest 
  2990. degree. A maximum of 25 ground stations is permitted. The use of TRK files 
  2991. is not restricted to tracking stations, of course. So long as the correct 
  2992. data format is observed, any desired location may be included in the 
  2993. tracking station file up to the maximum of 25 locations.
  2994.  
  2995.  
  2996. Event Timers and Audible Alarms
  2997. -------------------------------
  2998.  
  2999.      STSPLUS is often operated for long periods of time with minimum 
  3000. operator attention or intervention. Users may perform other tasks while the 
  3001. satellite display is active and while awaiting some subsequent event of 
  3002. interest. Event timers are displayed for the selected events if they will 
  3003. occur within approximately four hours of the time that the map is drawn; if 
  3004. an event will not occur within that time, the event is blank. Audible 
  3005. alarms serve to alert the user to upcoming selected events. The event 
  3006. timers are enabled with F10+F7 from the Main Menu. Audible alarms are 
  3007. enabled with F10+F8 from the Main Menu and require also that the event 
  3008. timers be enabled. All events are termed "AOS" (Acquisition of Signal or 
  3009. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 53
  3010.  
  3011.  
  3012. Source) or "LOS" (Loss of Signal or Source) and are generally calculated 
  3013. for line of sight conditions.
  3014.      Each phenomena which may be timed has an associated AOS and LOS timer 
  3015. which displays the hours and minutes ("HHH:MM") remaining until the next 
  3016. event if that event will occur within the next four hours (240 minutes), 
  3017. one hour past the last time for which the ground track is plotted. The 
  3018. current status of the signal or source is indicated by the color of the 
  3019. timer digits and the presence or absence of an asterisk ("*") to the left 
  3020. of the event name: GREEN indicates signal or source acquisition, and RED 
  3021. indicates signal or source loss. Two minutes prior to an event, the timer 
  3022. for that event will change from the signal status color (GREEN or RED) to 
  3023. YELLOW to visually alert the user. Users with monochrome monitors will be 
  3024. unable to distinguish these color changes, of course, but can determine the 
  3025. current signal status using the asterisk indicator.
  3026.      All calculations for upcoming events are made each time the ground 
  3027. track is drawn on the display and will affect the time required to prepare 
  3028. the display, especially on slower computers. In order to minimize these 
  3029. calculation delays, the event calculations for orbital sunrise and sunset 
  3030. use a simplified algorithm which does not take into account the non-
  3031. spherical shape of the earth (unlike the dynamically calculated spacecraft 
  3032. lighting features which are more accurate). Orbital sunrise and sunset are 
  3033. the times that the spacecraft transitions between refracted sunlight 
  3034. (sunlight refracted through the Earth's atmosphere) to partial sunlight 
  3035. (illumination from only a portion of the solar disk); this corresponds to 
  3036. the transitions between RED and YELLOW color on the satellite icon and 
  3037. illumination symbols respectively. The errors resulting from the simplified 
  3038. algorithm are usually less than plus or minus 10 seconds; because of the 
  3039. more oblique angles and geometry involved, higher errors are usually 
  3040. associated with higher inclination orbits.
  3041.      When no secondary location is selected, the headings "AOS" and "LOS" 
  3042. will appear in orthographic modes; the headings do not appear in 
  3043. rectangular modes or in orthographic modes when a secondary location is 
  3044. selected in order to make room for the additional line of data. Typical 
  3045. Event Timers are shown in the following examples.
  3046.  
  3047. For orthographic projections:
  3048.  
  3049.           *STN   95:15   6:21           AOS now in effect
  3050.                                         AOS will next occur in 95:15
  3051.                                         LOS will occur in 6:21
  3052.  
  3053.            STN   23:47  45:18           LOS now in effect
  3054.                                         AOS will occur in 23:47
  3055.                                         LOS will next occur in 45:18
  3056.  
  3057. and similarly for rectangular projections:
  3058.  
  3059.           *TDRW AOS/LOS  85:14  33:43   AOS now in effect
  3060.                                         AOS will next occur in 85:14
  3061.                                         LOS will occur in 33:43
  3062.  
  3063.            TDRW AOS/LOS  14:21  57:32   LOS now in effect
  3064.                                         AOS will occur in 14:21
  3065.                                         LOS will next occur in 57:32
  3066.  
  3067. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 54
  3068.  
  3069.  
  3070. except the primary location AOS/LOS, which is unlabeled in rectangular 
  3071. projections and appears at the upper right of the data block (immediately 
  3072. to the right of MET/T+E):
  3073.  
  3074.           * 89:39   1:27                AOS now in effect
  3075.                                         AOS will next occur in 89:39
  3076.                                         LOS will occur in 1:27
  3077.  
  3078.             70:15  76:38                LOS now in effect
  3079.                                         AOS will occur in 70:15
  3080.                                         LOS will next occur in 76:38
  3081.  
  3082.      The following events may be timed and will cause an audible alarm if 
  3083. audible alarms are enabled and the appropriate events are enabled:
  3084.  
  3085.      Local Visibility    For the primary location ("STN" or "STN1"): three 
  3086.                          sets of up/down tones two minutes prior to AOS and 
  3087.                          five tones thirty seconds prior to LOS. For the 
  3088.                          secondary location ("STN2" if enabled): two sets 
  3089.                          of up/down tones two minutes prior to AOS and four 
  3090.                          tones thirty seconds prior to LOS. Refers to the 
  3091.                          times the satellite enters or leaves the local 
  3092.                          circle of visibility.
  3093.  
  3094.      TDRS Acquisition    ("TDRE" or "TDRW" if enabled) Three short tones 
  3095.                          thirty seconds prior to AOS or LOS. Refers to the 
  3096.                          times the satellite acquires or loses the ability 
  3097.                          to communicate with either of the programmed 
  3098.                          Tracking and Data Relay Satellites.
  3099.  
  3100.      Orbital Sunrise/set ("SUN" if enabled) Two tones thirty seconds prior 
  3101.                          to approximate orbital sunrise or sunset. Refers 
  3102.                          to actual line of sight solar contact; refracted 
  3103.                          sunlight is not included. 
  3104.  
  3105. The characteristics of the audible tones have been selected to allow the 
  3106. user to uniquely identify the AOS or LOS event that is about to happen.
  3107.      STSPLUS is now "aware" of program RighTime by Tom Becker and its use 
  3108. is recommended for accurate timekeeping. Audible alarms in prior versions 
  3109. would perform unpredictably when RighTime was active because they use the 
  3110. hardware clock's timer functions (which RighTime also uses). STSPLUS now 
  3111. detects RighTime and temporarily disables RighTime while an audible alarm 
  3112. is being generated and then re-enables RighTime after the alarm has 
  3113. completed, restoring precise timekeeping. With RighTime active, alarms are 
  3114. generated in foreground, which may cause a slight delay in screen updating.
  3115.  
  3116.  
  3117.                                *************
  3118.                                *  CAUTION  *
  3119.                                *************
  3120.  
  3121.      STSPLUS expects RighTime Version 2.5+; performance with prior 
  3122.      versions of RighTime may yield unpredictable results. If using a 
  3123.      prior version of RighTime, do NOT enable audible alarms!
  3124.  
  3125. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 55
  3126.  
  3127.  
  3128.  
  3129.      If RighTime is not present or is not detected, the audible alarms are 
  3130. generated in background as in prior versions. This usually causes the loss 
  3131. of several clock ticks in the DOS software clock for each audible alarm. 
  3132. Although the time loss per audible alarm is very small, the cumulative 
  3133. error may become significant over extended time periods.
  3134.  
  3135.  
  3136. Pausing the Ground Track Display
  3137. --------------------------------
  3138.  
  3139.      Pressing F6 will cause the ground track display to "freeze" at the 
  3140. current time. This is called PAUSE mode. This permits closer examination of 
  3141. the data and/or display at any given time and to "move" the display forward 
  3142. and backward in time. Note that the pause takes effect AFTER the next 
  3143. second tick on the system clock; thus, if you wish to pause at 01:00 (one 
  3144. minute exactly on one of the clocks), press F5 when the display reads 
  3145. 00:59.
  3146.      After pressing F6, the following message will appear near the lower 
  3147. right of the screen:
  3148.  
  3149.           PAUSE...Press ENTER
  3150.  
  3151. This reminds the user that PAUSE is in effect and to press ENTER to 
  3152. resume normal operation. When normal operation is resumed, the time 
  3153. continues from its present value, as if you had set SIMULATED TIME using 
  3154. F8+F3 or F8+F4 from the Main Menu. To return to REAL TIME, use F8+F1 from 
  3155. the Main Menu.
  3156.      While PAUSE is in effect, the "+" and "-" keys may be used to advance 
  3157. or retard the current time by the amount of the current time step. You may 
  3158. also use the "=" key instead of the "+" key to avoid pressing the SHIFT 
  3159. key. The only other key active in PAUSE mode is F4, which may be used 
  3160. to adjust the "time step" by pressing the key until the desired time 
  3161. multiplier is displayed at the upper right of the screen. Time multipliers 
  3162. of "X1" (no message displayed), "X10", and "X60" are selected in 
  3163. succession. The default time step is 1 second.
  3164.      Note that the automatic map generation feature is also used in PAUSE 
  3165. mode; automatic map generation may be enabled or disabled in the 
  3166. rectangular projections (use the TAB key) and is ALWAYS enabled in 
  3167. orthographic projections. Thus, when the satellite is moved near the edge 
  3168. of the display, the map may be redrawn if the appropriate point is reached.
  3169.      If you wish to synchronize the time used by STSPLUS to some other 
  3170. source (such as the slightly delayed orthographic displays presented from 
  3171. time to time on NASA Select TV), you may also use PAUSE mode for this 
  3172. purpose. Simply pause the display, use the "+" or "-" keys to adjust the 
  3173. time slightly ahead of the time to which you wish to synchronize. Then 
  3174. press ENTER when the times agree. Time can only be synchronized in this 
  3175. manner to plus or minus one second. If you need higher precision, set 
  3176. SIMULATED TIME using F8+F3 or F8+F4 from the Main Menu.
  3177.  
  3178.  
  3179. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 56
  3180.  
  3181.  
  3182. Switching between MET and T+Epoch
  3183. ---------------------------------
  3184.  
  3185.      STSPLUS by default displays the time elapsed since the epoch date of 
  3186. the elements in the upper right portion of the data block unless the launch 
  3187. date and time are included in file STSPLUS.LTD, in which case Mission 
  3188. Elapsed Time (MET) is the default. This marked on the display as "T+Epoch" 
  3189. or "T+E" and "MET" respectively. While T+Epoch is not of particular value 
  3190. for satellite viewing purposes, it does indicate the relative age of the 
  3191. orbital data. As a general rule, especially for lower Earth orbits, the 
  3192. effects of orbit decay make position predictions less accurate as time 
  3193. passes. Data which are more than 10 or 20 days old may produce less 
  3194. accurate positions.
  3195.      For a space shuttle mission, however, all mission events are scheduled 
  3196. against the mission timeline and are reckoned in Mission Elapsed Time 
  3197. (MET), the time elapsed since launch. It is therefore useful to be able to 
  3198. display MET during the course of a mission or to review the flight post-
  3199. mission. Unfortunately, the standard NASA/NORAD 2-line element format does 
  3200. not include the launch time and launch date and therefore this information 
  3201. must be secured independently and manually entered into STSPLUS. Once 
  3202. entered, STSPLUS saves the information in file STPLUS.LTD.
  3203.      Once the ground track map is displayed, the F5 command may be used to 
  3204. switch the display between Time Since Epoch ("T+Epoch" or "T+E") and 
  3205. Mission Elapsed Time ("MET").
  3206.      The F5 command checks that you have already entered the launch time 
  3207. and launch date or that it has been read from file STSPLUS.LTD. If no 
  3208. launch time and date are present, the command will have no effect. Press 
  3209. ENTER to return to the Main Menu and press F5 to enter launch time and 
  3210. launch date.
  3211.  
  3212.  
  3213. Using FAST Time
  3214. ---------------
  3215.  
  3216.      Press F4 while the map is displayed to use FAST time. FAST TIME is a 
  3217. variation of SIMULATED TIME which automatically advances the time displayed 
  3218. by 10 or 60 seconds, as indicated at the upper left of the screen. Press F4 
  3219. again to change the time step; when "(X10)" or "(X60)" is NOT displayed, 
  3220. the time step is one second. The actual time increment is a function of the 
  3221. computer's speed. For fast computers, the time increment will usually be 10 
  3222. or 60 seconds but may vary by a second occasionally; for slower computers, 
  3223. the time increment may be somewhat longer. FAST time is disabled when PAUSE 
  3224. mode is in effect and for the Satellite Motion Map.
  3225.      FAST time may be used to advance the display to a future time and for 
  3226. demonstration purposes. Once the desired time has been reached, simply 
  3227. press F4 until no time step is displayed at the upper left of the screen 
  3228. and time will advance normally. Note that FAST time sets the program to 
  3229. SIMULATED TIME; to restore "real time", press F8+F1 from the Main Menu. The 
  3230. Main Menu also indicates when SIMULATED TIME is in effect: the words 
  3231. "Current Time" will appear at the left of the times at the top of the 
  3232. screen when real time (the time your DOS clock is using) is in effect; the 
  3233. words "Simulated Time" appear when a simulated time is in effect.
  3234.  
  3235.  
  3236.  
  3237. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 57
  3238.  
  3239.  
  3240. On-line Help
  3241. ------------
  3242.  
  3243.      An on-line Help Screen is available during the ground track display 
  3244. to remind the user of the available functions and which keys to press to 
  3245. trigger those functions. When the ground track display is active, press 
  3246. Function Key F1 to display the Help Screen in the lower portion of the 
  3247. display. The following help screen will appear in rectangular modes:
  3248.  
  3249.  F1=Resume Data   F6=Pause (+,-)    TAB=Auto Maps On/Off  L=Location Maps
  3250.  F2=Select Clocks F7=Circle of Vis    W=World Maps        T=Tracking Maps
  3251.  F3=Printer Log                       Q=Quadrant Maps     M=Motion Map
  3252.  F4=Time Step     F9=Units (nm/km)    Z=Zoom Maps:        O=Orthographic
  3253.  F5=MET/T+Epoch  F10=Sat Coordinates    Home,PgUp,PgDn    STSPLUS Ver 9435
  3254.  
  3255. The help screen in orthographic modes is similar but in a vertical format 
  3256. at the right side of the screen.
  3257.      The ground track display will continue to be updated in real time 
  3258. while the help screen is displayed. If only the graphical display of the 
  3259. ground track is of interest, the help screen may be kept on the display 
  3260. continuously. Press Function Key F1 again to return to the normal data 
  3261. display in the lower portion of the screen. Note that the Help Screen is 
  3262. disabled when the Motion Map is displayed.
  3263. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 58
  3264.  
  3265.  
  3266. Satellite Communications and Amateur Radio
  3267. ------------------------------------------
  3268.  
  3269.      By now, everyone is familiar with communications satellites. They 
  3270. provide almost instant communications, particularly television, around the 
  3271. globe from their assigned geostationary "parking slots" some 22,300 miles 
  3272. above the surface of the Earth. The concept of the geostationary 
  3273. communications satellite was originated by the science fiction writer 
  3274. Arthur C, Clarke some thirty-odd years ago. Novel and revolutionary at the 
  3275. time, they have become an accepted part of global communications, all but 
  3276. taken for granted by the millions of people who see the images they 
  3277. transmit over vast distances. Glossing over some of the "minor 
  3278. technological details" that make these miracles possible, the 
  3279. communications satellite is relatively easy to use. Because of its 
  3280. geostationary orbit (which matches its orbital velocity with the Earth's 
  3281. rate of rotation), it appears to remain at the same point in the sky. Once 
  3282. properly located, ground terminals may be more or less permanently aimed 
  3283. and that's that. Reliable communications are routine except during the 
  3284. semi-annual Sun blockage periods when the Sun, satellite, and ground 
  3285. terminal are in a direct line with each other and the Sun's powerful 
  3286. radiation overwhelms the signals from the satellite.
  3287.      However, geostationary communications satellites are but one example
  3288. of the uses for satellite communications. Except for a relatively few 
  3289. passive satellites, each satellite has on board radio transmitters and 
  3290. receivers so that its ground control centers may send commands and receive 
  3291. data; these commands and data provide for the operational control and 
  3292. orbital position and stability of the satellite. Unlike the geostationary 
  3293. communications satellites, these satellites are in orbits which cause them 
  3294. to appear to move rapidly across the sky when viewed from the ground. The 
  3295. typical effective ground speed of the space shuttle, for example, is some 
  3296. 17,500 miles per hour; other satellites in higher orbits move more slowly. 
  3297. Viewed from afar, both the ground station and the satellite are moving 
  3298. rapidly, sometimes toward each other and sometimes away, as a result of the 
  3299. rotation of the Earth and orbital direction/velocity respectively.
  3300.      Since the typical satellite's receiver(s) and transmitter(s) are 
  3301. usually set for fixed frequencies, these high relative velocities cause a 
  3302. problem on the ground known as Doppler Shift. Almost everyone has heard a 
  3303. train whistle as it speeds past; the whistle's pitch is high when first 
  3304. heard, then drops steadily as the train passes. The "true" pitch of the 
  3305. whistle is heard when the train is opposite the listener. While the train 
  3306. is approaching the pitch is shifted to a higher frequency, and as the train 
  3307. recedes the pitch is shifted to a lower frequency. For satellite 
  3308. communications, this effect is increased by the much higher relative 
  3309. velocities involved and it is usually necessary to adjust the transmit and 
  3310. receive frequencies on the ground to compensate for the shift.
  3311.      Stated simply, the ground station must adjust its transmitting 
  3312. frequency such that the shifted frequency as received by the satellite is 
  3313. the exact frequency for which the satellite receiver is set. Similarly, the 
  3314. ground station must adjust its receiver frequency to the shifted frequency 
  3315. at which the satellite's signal will be received. Like the train whistle, 
  3316. the ground station's transmit and receive frequencies are constantly 
  3317. changing as the satellite approaches and then departs from the ground 
  3318. station. As a general rule, no two satellite passes over a ground station 
  3319. have exactly the same geometry and therefore these frequency shift 
  3320. adjustments must be calculated dynamically for each pass. In the special 
  3321. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 59
  3322.  
  3323.  
  3324. case of Frequency Modulation (FM) transmissions using a receiver with 
  3325. Automatic Frequency Control (AFC) and a sufficiently wide receiver AFC 
  3326. bandwidth, no adjustments may be necessary.
  3327.      Given a satellite's orbital paramaters and the appropriate computer 
  3328. software, these data can be calculated in advance of an upcoming pass as 
  3329. well as in real time. Most of the required data are already calculated in 
  3330. satellite tracking software such as STSPLUS. Ken Ernandes, N2WWD, offered 
  3331. his expertise and amateur radio equipment to assist in the implementation 
  3332. and test of Doppler Shift calculations in STSPLUS. The necessary changes 
  3333. and additions to the software were implemented in mid-March 1994 and Ken 
  3334. made a preliminary test using Radio Sputnik 10 (RS-10, a piggybacked 
  3335. transponder on the Russian COSMOS 1861 satellite, NORAD #18129). To our 
  3336. considerable surprise and delight, the very first test was a complete 
  3337. success; although the satellite only reached a maximum of 7 degrees above 
  3338. the ground station's horizon, the transponder signal was heard (rather weak 
  3339. and noisy) on the predicted frequency. Although we both were confident in 
  3340. our mathematical solution to the Doppler shift problem, it is seldom that 
  3341. such calculations turn out to be correct on the first try! Testing and 
  3342. validation continue.
  3343.  
  3344. STSPLUS Doppler Shift Mode
  3345. --------------------------
  3346.  
  3347.      STSPLUS' Doppler Shift Mode of operation may be used for real time
  3348. communications with any satellite, not just amateur radio transponders, for 
  3349. which orbital data ("2-line elements" or "TLE") are available. For each 
  3350. satellite, the user prepares a preset frequency list in file STSPLUS.FRQ 
  3351. which includes the satellite's NORAD Number, the transmit (XMIT) and 
  3352. receive (RECV) center frequencies, and a special code which is used to 
  3353. select NORMAL or INVERTED satellite transmitter transponders (see below). 
  3354. For satellites with fixed transmit and receive frequencies, that is 
  3355. all that is required; for satellites which receive and transmit over a band 
  3356. of frequencies, such as the passbands of the typical amateur radio repeater 
  3357. transponder, the receive and transmit frequencies may be quickly "tuned" in 
  3358. tandem by fine increments of 100 Hz or coarse increments of 1 KHz over the 
  3359. entire passband.
  3360.      For those who may be interested, the solution of the Doppler shift 
  3361. computations required that the ground station position vector and the 
  3362. satellite position and velocity vectors be calculated using standard 
  3363. transformation algorithms (and the SGP4 Orbital Model for determining the 
  3364. satellite data), then converted to Earth-Fixed Greenwich ("EFG") 
  3365. coordinates, a geocentric intertial coordinate system using the WGS-72 
  3366. Geodetic Model. From these data the relative velocity and frequency shift 
  3367. ratios are next calculated. These ratios are then applied to the preset 
  3368. transmit and receive center frequencies to yield the shifted frequencies, 
  3369. all of which are then displayed to the user. Provided the computer is 
  3370. equipped with a math coprocessor chip, all data are updated each second. 
  3371. The following is an example of the frequency data displayed as a satellite 
  3372. (RS-10 in the example) approaches the ground station:
  3373.  
  3374.         UpLink:   145.8900    Uplink frequency received by satellite
  3375.           XMIT:   145.8880    TRANSMIT frequency at ground station
  3376.         DnLink:    29.3900    Downlink frequency xmitted by satellite
  3377.           RECV:    29.3904    RECEIVE frequency at ground station
  3378.  
  3379. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 60
  3380.  
  3381.  
  3382. The shifted transmit frequency (XMIT) and receive frequency (RECV) are 
  3383. also color coded to indicate the signal status: 
  3384.  
  3385.      RED       The satellite is below the receiver horizon; communications 
  3386.                are normally not possible.
  3387.  
  3388.      YELLOW    The satellite is from zero to five degrees above the 
  3389.                receiver horizon; transmissons MAY be possible.
  3390.  
  3391.      GREEN     The satellite is five degrees or more above the receiver 
  3392.                horizon; transmissions should be practical if the receiver 
  3393.                horizon is clear in the direction of the satellite.
  3394.  
  3395.      The altitude (or elevation) of the satellite above the receiver 
  3396. horizon is usually a good indicator of communications capability. However, 
  3397. transmitter power, receiver sensitivity, antenna structure and orientation, 
  3398. and atmospheric conditions all play a role in making reliable full duplex 
  3399. communications practical. For example, the large antennas used by the DOD 
  3400. C-Band Radar Network, used to track the orbiter and other satellites during 
  3401. ascent and critical maneuvers, typically acquire signal lock when the 
  3402. satellite is between 3 and 4 degrees above the local horizon. A low power 
  3403. amateur radio rig may require that the satellite be from 5 to 8 degrees 
  3404. above the local horizon for reliable communications. To illustrate the role 
  3405. atmospheric conditions may play, the space-based geostationary TDRS 
  3406. (Tracking and Data Relay Satellite) typically acquires signal lock with a 
  3407. target satellite at or near Earth limb (what passes for the "horizon" at 
  3408. the satellite). In addition to the frequency data, the ground station 
  3409. ("STN") times for Acquisition of Signal ("AOS") and Loss of Signal ("LOS"), 
  3410. calculated for the true ground station horizon, are displayed so that the 
  3411. user may quickly determine how soon a pass will begin or how much time 
  3412. remains in a current pass.
  3413.      For ground station to satellite communications, operation is 
  3414. straightforward. The user simply adjusts his transmit ("XMIT") and receive 
  3415. ("RECV") frequencies to those shown by STSPLUS as the satellite passes his 
  3416. location. Since the frequencies required at the satellite are known and do 
  3417. not change, there are no "fine tuning" adjustments required.
  3418.      Compared to a satellite with fixed receive and transmit frequencies, 
  3419. the typical amateur radio satellite transponder (also referred to as a 
  3420. "crossband repeater") presents a slightly more complex situation. The 
  3421. transponder receives signals across a passband of frequencies (20 to 80 KHz 
  3422. are typical bandwidths), then retransmits the received signals across a 
  3423. passband of the same width but centered at a different frequency. The 
  3424. center frequency of the receive and transmit passbands are known in advance 
  3425. but may change from time to time depending upon the transponder mode (CW, 
  3426. voice, digital packet, etc.). The transmit side of the transponder may also 
  3427. operate in either NORMAL or INVERTED mode. That is, for NORMAL mode the 
  3428. transmitted signal is the same frequency above or below the center 
  3429. frequency as is the received signal; for INVERTED mode, the transmitted 
  3430. signal is the same frequency above (below) the transmit center frequency as 
  3431. the received signal is below (above) the receive center frequency.
  3432.      STSPLUS addresses this situation in two ways. First, once the user has 
  3433. received a signal of interest, he uses the PgUp, PgDn, UP, and DOWN keys to 
  3434. "fine tune" the downlink frequency shown by STSPLUS ("RECV") until it 
  3435. matches the actual received frequency. PgUp and PgDn perform "coarse 
  3436. tuning" in increments of 1 KHz, and UP and DOWN perform "fine tuning" in 
  3437. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 61
  3438.  
  3439.  
  3440. increments of 100 Hz. The response is quite rapid and the fine tuning may 
  3441. usually be performed in no more than several seconds. STSPLUS then makes 
  3442. the necessary calculations to show the required uplink frequency ("XMIT") 
  3443. to permit full duplex communications. The second part of the problem is the 
  3444. transponder mode; STSPLUS selects NORMAL or INVERTED transponder mode based 
  3445. upon the mode parameter supplied by the user in file STSPLUS.FRQ: 1 = 
  3446. NORMAL, -1 = INVERTED.
  3447.  
  3448. Satellite Phase (Mean Anomaly)
  3449. ------------------------------
  3450.  
  3451.      Some amateur satellite transponders (an example is AO-13) change their 
  3452. mode of operation based upon a parameter called "phase". Data is published 
  3453. by AmSat and/or others for these transponders giving the mode of operation 
  3454. for specific ranges of Phase. Phase is the Mean Anomaly, one of the six 
  3455. parameters of orbital data, normalized to the range from 0 to 255. Phase = 
  3456. 0 (Mean Anomaly = 0 degrees) corresponds to perigee, the point at which the 
  3457. satellite's orbit makes its closest approach to the center of the Earth 
  3458. (NOT the surface!); Phase = 128 (Mean Anomaly = 180 degrees) corresponds to 
  3459. apogee, the point in the orbit at which the satellite is most distant from 
  3460. the center of the Earth.
  3461.      When the Doppler Shift Mode is enabled in orthographic projection (by 
  3462. pressing F8 while the map is displayed), the Phase is displayed PROVIDED 
  3463. that the Eccentricity is greater than or equal to 0.005:
  3464.  
  3465.           Phase:       123.9
  3466.  
  3467. When the conditions for the display of Phase data are met, it replaces the 
  3468. orbital period data ("Per'd") in the Doppler Shift Mode; if not, the 
  3469. orbital period data will be displayed. Technically, Phase is defined as an 
  3470. integer in the range 0 to 255. However, in order to give the user some 
  3471. advance warning when the Phase will step from one number to the next, 
  3472. STSPLUS also displays the first decimal digit. Phase is NOT displayed in 
  3473. rectangular projections due to insufficient display space.
  3474.  
  3475. TECHNICAL NOTES REGARDING PHASE:
  3476.  
  3477. 1.   The Mean Anomaly is dynamically calculated by the SGP4 algorithm 
  3478.      within STSPLUS. This value (in radians) is divided by (2 * PI) and the 
  3479.      result multiplied by 256 to obtain Phase. The Phase is then displayed 
  3480.      as a number ranging from 0.0 to 255.9. The technical definition of 
  3481.      Phase is as an integer ranging from 0 to 255 (so as to fit in a single 
  3482.      8-bit byte of computer data).
  3483.  
  3484. 2.   Phase is calculated based upon geocentric (center of the Earth) data 
  3485.      rather than geodetic (surface of the Earth taking into account the 
  3486.      shape of the Earth) data. What may appear as an apogee or perigee 
  3487.      based upon "Elv", the distance above Mean Sea Level, may NOT be the 
  3488.      actual apogee or perigee when calculated using geocentric data. 
  3489.      Because of the shape of the Earth, these distances may vary up to 21 
  3490.      kilometers from the Equator to a pole. 
  3491.  
  3492. 3.   Mean Anomaly (and therefore Phase) is undefined for a perfectly 
  3493.      circular orbit; there is no perigee or apogee in this situation. In 
  3494.      addition, some uncertainties are also introduced by gravitational 
  3495. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 62
  3496.  
  3497.  
  3498.      variations which can make accurate dynamic determination of apogee or 
  3499.      perigee difficult for low Earth orbits. These variations and 
  3500.      inaccuracies become significant for orbits with an Eccentricity of 
  3501.      0.005 or less, a situation which is typical for most low Earth orbits. 
  3502.      For this and other reasons, amateur satellites in low Earth orbits do 
  3503.      not use Phase to determine operating modes.
  3504.  
  3505. 4.   The following conditions are required for the Phase data to be 
  3506.      displayed:
  3507.  
  3508.      a)   The orthographic projection has been selected by pressing "O" 
  3509.           while the map is displayed.
  3510.  
  3511.      b)   The Doppler Shift Mode has been selected using F8 while the map 
  3512.           is displayed. 
  3513.  
  3514.      c)   The Eccentricity of the satellite's orbit is 0.005 or greater.
  3515.  
  3516.      If any of these three conditions is not satisfied, the orbital period 
  3517.      data ("Per'd") will be displayed.
  3518.  
  3519. Satellite Communications Technique and Cautions
  3520. -----------------------------------------------
  3521.  
  3522.      Once full duplex communications have been established, remaining "in 
  3523. lock" throughout a pass requires that both parties continually adjust their 
  3524. transmit and receive frequencies to the values displayed by STSPLUS to the 
  3525. extent practical and consistent with the bandwith capabilities of their 
  3526. receivers. Although this may seem a bit daunting at first, the actual rate 
  3527. of change of the frequencies is sufficiently slow that it can easily be 
  3528. managed by the relative novice with a little practice.
  3529.      Equally important in the relatively new area of communications with or 
  3530. via manned and unmanned satellites is that all participants recognize that 
  3531. the available bandwidth and communications opportunities are a "scarce 
  3532. resource" that must be used with care and shared. This is in keeping with 
  3533. long standing amateur radio tradition. The problem can be particularly 
  3534. difficult with the manned spacecraft, MIR and the Space Shuttle. Careful 
  3535. attention to doppler shift can be of considerable help in completing the 
  3536. call by using the correct frequency or frequencies.
  3537.  
  3538.                            ********************
  3539.                            *  IMPORTANT NOTE  *
  3540.                            ********************
  3541.  
  3542.      Experience with communications via amateur ratio satellites such as 
  3543. RS-10 has shown that careful test and calibration of the receiver and 
  3544. transmitter are essential to successful communications. For example, an 
  3545. error or bias of 2 or 3 KHz on the receiver frequency can make the 
  3546. difference between a successful call and a failure. If the receiver or 
  3547. transmitter has a consistent bias, it may be possible to temporarily adjust 
  3548. the values of the center frequencies to compensate for the problem but the 
  3549. best solution, of course, is to have the equipment calibrated and operating 
  3550. correctly.
  3551.      Equally important, the computer clock must be accurately set. Radio 
  3552. time signals such as those broadcast by the National Institute of Standards 
  3553. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 63
  3554.  
  3555.  
  3556. and Technology (NIST) on WWV are sufficiently accurate for this purpose. 
  3557. The program TIMESET by Peter Petrakis is highly recommended to 
  3558. automatically set the computer clock via the telephone time services of 
  3559. NIST or the U.S. Naval Observatory (USNO).
  3560.      Finally, the frequencies calculated by STSPLUS are no more accurate 
  3561. than the orbital data used. For the typical amateur radio satellite, the 
  3562. orbital data should be no more than a week old for reasonable results. If 
  3563. the satellite is performing orbital maneuvers (as MIR does from time to 
  3564. time), only the most current elements will yield satisfactory results. 
  3565. Sources such as Internet, Celestial BBS, NASA Spacelink BBS, NASA GSFC 
  3566. RBBS, and my own RPV Astronomy BBS offer up-to-date 2-line elements for all 
  3567. or most of the common amateur radio satellites. See the section "Computer 
  3568. Bulletin Board Systems" near the end of this document for current BBS 
  3569. telephone numbers and related information. Since the amateur radio 
  3570. transponders are often "piggybacked" on a primary satellite, the name of 
  3571. the satellite used by these sources may be different from the amateur radio 
  3572. designation. Use the example file STSPLUS.FRQ to check for the NORAD 
  3573. numbers of common amateur radio satellites and use the NORAD number rather 
  3574. than a satellite name or designation when searching for TLEs.
  3575.  
  3576. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 64
  3577.  
  3578.  
  3579. Preparing File STSPLUS.FRQ for Amateur Radio Use
  3580. ------------------------------------------------
  3581.  
  3582.      File STSPLUS.FRQ contains the parameters required for STSPLUS to 
  3583. operate in the Doppler Shift Mode. Each entry (line) in the file includes 
  3584. the satellite NORAD Number, UPLINK and DOWNLINK center freqencies, and the 
  3585. transponder mode, specified in in that order, separated by commas and 
  3586. without any leading or trailing spaces. The following format is used for 
  3587. each entry:
  3588.  
  3589.         00000,100,100,1           (Default values if sat not included)
  3590.  
  3591.         18129,145.8900,29.3900,1  (Parameters for NORAD #18129)
  3592.         --+-- ----+--- ---+--- +
  3593.           |       |       |    |
  3594.           |       |       |    +-- Transponder Mode:  1 = NORMAL
  3595.           |       |       |                          -1 = INVERTED
  3596.           |       |       |
  3597.           |       |       +------- DownLink Center Frequency (MHz)
  3598.           |       |
  3599.           |       +--------------- UpLink Center Frequency (MHz)
  3600.           |
  3601.           +----------------------- Satellite NORAD Number
  3602.  
  3603. The first sample line shows the "00000" entry which determines the default 
  3604. values if the satellite is NOT included in file STSPLUS.FRQ. This should be 
  3605. the FIRST LINE in file STSPLUS.FRQ. The second line gives real parameters 
  3606. for a specific satellite; the frequencies shown select the Mode A voice 
  3607. passband for Radio Sputnik 10 (RS-10, piggybacked on COSMOS 1861, NORAD 
  3608. #18129). Preset frequencies may range from 1.0000 MHz to 99000.0000 MHz. 
  3609. Neither the uplink nor downlink frequency should exceed approximately 
  3610. 99000.0000 MHz to avoid an overflow condition on the display. Although the 
  3611. center frequencies are shown above in MHz, any desired units may be used 
  3612. since STSPLUS simply calculates a ratio and displays the results with four 
  3613. digits to the right of the decimal point.
  3614.      File STSPLUS.FRQ may be created or edited with any ASCII editor; word 
  3615. processor users, use the "non-document" mode. Note that only minimum error 
  3616. checking is performed and the user must observe the required format exactly 
  3617. for each line in the file. Up to ten entries may be included for a given 
  3618. satellite (using the same NORAD Number) in order of preference. If more 
  3619. than one entry is present for the current satellite, the user is presented 
  3620. with a list and asked to make a choice.
  3621.      Ken Ernandes, N2WWD, in conjunction with his tests of STSPLUS' Doppler 
  3622. Shift Mode, has prepared a preliminary STSPLUS.FRQ file with the current 
  3623. (as of March, 1994) center frequencies of fourteen amateur radio 
  3624. satellites. Note that several satellites have more than one entry, 
  3625. corresponding to different modes of operation:
  3626.  
  3627.           00000,100,100,1                    (Default values)
  3628.           14129,435.1025,145.9025,-1         (AO-10)
  3629.           16609,145.5500,145.5500,1          (MIR)
  3630.           18129,145.8850,29.3800,1           (RS-10)
  3631.           18129,21.1800,145.8800,1
  3632.           18129,21.1800,29.3800,1
  3633.           19216,435.4950,145.9000,-1         (AO-13)
  3634. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 65
  3635.  
  3636.  
  3637.           19216,144.4500,435.9650,-1
  3638.           19216,1269.4750,435.8600,-1
  3639.           19216,435.6190,2400.7290,-1
  3640.           20437,145.9750,435.0700,1          (UO-14)
  3641.           20439,145.9000,437.02625,1         (PACSAT)
  3642.           20441,1265.0000,437.0751,1         (WO-18)
  3643.           20441,1265.0000,437.1258,1
  3644.           20442,145.8400,437.15355,1         (LO-19)
  3645.           20480,145.9550,435.8500,-1         (FO-20)
  3646.           21087,435.0160,145.9870,1          (AO-21)
  3647.           21087,435.0620,145.8920,-1
  3648.           21087,435.0830,145.9060,-1
  3649.           21089,21.2400,29.4400,1            (RS-12/13)
  3650.           21089,21.2400,145.9400,1
  3651.           21089,145.4400,29.4400,1
  3652.           21575,145.9000,435.1200,1          (UO-22)
  3653.           22077,145.9000,435.1670,1          (KO-23)
  3654.           22077,145.9000,435.1200,1
  3655.           22825,145.8500,436.8000,1          (AO-27)
  3656.  
  3657.      NOTE: The center frequencies listed above are preliminary, based upon 
  3658.      available information. For example, the uplink frequencies for the 
  3659.      first entry for RS-10 and the entry for FO-20 have been adjusted up by 
  3660.      5KHz to compensate for an apparent transponder bias. These data will 
  3661.      be coordinated by Ken Ernandes, N2WWD. Ken may be contacted through my 
  3662.      RPV Astronomy BBS at (310) 541-7299 or on CompuServe at 70511,3107. 
  3663.      Users who have carefully calibrated their receivers and transmitters 
  3664.      and who have updated information are encouraged to contact Ken.
  3665.  
  3666.      SAREX, the Shuttle Amateur Radio EXperiment, is frequently assigned to 
  3667. Space Shuggle flights. The following uplink and downlink frequencies have 
  3668. been assigned for that flight (data as of April 1994):
  3669.  
  3670.                UPLINK       DOWNLINK         NOTES
  3671.                -------------------------------------------
  3672.      VOICE:    144.91 MHz     145.55 MHz     EXCEPT EUROPE
  3673.                144.93
  3674.                144.95
  3675.                144.97
  3676.                144.99
  3677.  
  3678.                144.70 MHz     144.55 MHz     EUROPE ONLY
  3679.                144.75
  3680.                144.80
  3681.  
  3682.      PACKET:   144.49 MHz     145.55 MHz     WORLDWIDE
  3683.  
  3684.      NASA adds the following note with respect to the voice uplink: "The 
  3685. astronauts will not favor any one of the above frequencies. Therefore, the 
  3686. ability to talk with an astronaut depends on selecting one of the above 
  3687. frequencies chosen by the astronaut." (Information courtesy NASA Spacelink 
  3688. BBS as of April, 1994) Thus, for a station in North America, the user may 
  3689. add the following entries to file STSPLUS.FRQ:
  3690.  
  3691. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 66
  3692.  
  3693.  
  3694.           00059,144.91,145.55,1
  3695.           00059,144.93,145.55,1
  3696.           00059,144.95,145.55,1
  3697.           00059,144.97,145.55,1
  3698.           00059,144.99,145.55,1
  3699.           00059,144.49,145.55,1
  3700.  
  3701. where "00059" must be replaced by the actual NORAD number assigned to the 
  3702. flight. A temporary NORAD number corresponding to the flight number, 
  3703. illustrated by "00059" in the example above, is usually used until the 
  3704. permanent NORAD number is assigned (although some sources use a different 
  3705. method to assign a temporary NORAD number -- check the TLEs). However, if a 
  3706. temporary NORAD number is used during the initial portion of the flight, 
  3707. the data in file STSPLUS.FRQ must later be updated to the permanent NORAD 
  3708. number when that number is used in the TLEs in order for STSPLUS to 
  3709. recognize the flight's frequency list. A typical set of TLEs for a Space 
  3710. Shuttle are shown with the NORAD number and Eccentricity noted:
  3711.  
  3712. STS-65
  3713. 1 23173U 94039A   94203.67836573  .00310904  40043-6  28999-3 0   371
  3714. 2 23173  28.4640 263.1143 0006121  89.0653 314.1440 16.10872029  2244
  3715.   --+--                   ---+---
  3716.     |                        |
  3717.     |                        +----- Eccentricity (=0.0006121)
  3718.     |
  3719.     +------------------------------ NORAD Number
  3720.  
  3721.      Because different sources of 2-line elements (TLEs) may use different 
  3722. names for the same satellite, numerous satellites may have similar names, 
  3723. and some payloads (especially amateur radio transponders) are "piggybacked" 
  3724. on a primary satellite with a different name, always use the NORAD Number 
  3725. if possible when searching a file for the TLEs. The MIR Space Station, 
  3726. NORAD Number #16609, can be mistaken for numerous MIR debris objects ("DEB" 
  3727. or "D" appears in the first line of the TLEs). For AO-13, for example, 
  3728. press F2, select the desired TLE filename, then enter "#19216" (without the 
  3729. quotation marks but WITH the pound sign) as the satellite name. This method 
  3730. will ALWAYS find the data if they are present in the file. Once the data 
  3731. are found, STSPLUS displays them as usual. If there is only one entry in 
  3732. file STSPLUS.FRQ for the satellite, STSPLUS will immediately draw the map 
  3733. after ENTER is pressed to approve the satellite and its data. However, if 
  3734. more than one entry for the satellite is present, and STSPLUS is currently 
  3735. in the Doppler Shift Mode, STSPLUS will display a list of the available 
  3736. preset frequencies and request the user to select one:
  3737.  
  3738.         Preset Frequency Selections for 19216
  3739.  
  3740.          #      UpLink       DnLink  Mode
  3741.         ---------------------------------
  3742.          1    435.4950     145.9000    -1
  3743.          2    144.4500     435.9650    -1
  3744.          3   1269.4750     435.8600    -1
  3745.          4    435.6190    2400.7290    -1
  3746.  
  3747.         Enter Desired Preset Frequency Selection Number [1]:
  3748.  
  3749. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 67
  3750.  
  3751.  
  3752. Enter the desired preset frequency selection number followed by ENTER. If 
  3753. you wish selection #1, you may simply press ENTER. Entering a number less 
  3754. than 1 or greater than the highest selection number will also pick 
  3755. selection #1.
  3756.      Note that when STSPLUS is NOT in the Doppler Shift Mode, no list of 
  3757. preset frequency selections is displayed and STSPLUS automatically picks 
  3758. selection #1 (to avoid bothering folks who are not interested in the 
  3759. Doppler Shift Mode).
  3760. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 68
  3761.  
  3762.  
  3763. ACTIVE KEYS DURING GROUND TRACK DISPLAY
  3764. ---------------------------------------
  3765.  
  3766.      The following table lists the various keys which are active when the 
  3767. ground track display is shown on the screen. Some of these features are 
  3768. more fully described elsewhere.
  3769.  
  3770.    ENTER  Return to Main Menu (cancel the simulation).
  3771.  
  3772.       F1  On-line HELP. Press F1 to display a help screen in the lower 
  3773.           portion of the screen. Press F1 again to resume normal data 
  3774.           display.
  3775.  
  3776.       F2  Selects the Big Clock mode. These modes are selected in the 
  3777.           following order:
  3778.  
  3779.                0    No clock displayed
  3780.                1    UTC date and time
  3781.                2    Local date and time
  3782.                3    STN/TDRS AOS/LOS and MET or T+Epoch (select with F5)
  3783.  
  3784.           Note that not all computers (especially older CGA systems) will 
  3785.           display the extended graphics characters used for the large clock 
  3786.           characters. The symptom of this problem is that the lower left 
  3787.           portion of the data block is mostly blank after pressing F2. If 
  3788.           you have this problem and your computer is running DOS 3.x or DOS 
  3789.           5.0, enter the command "GRAFTABL" at the DOS prompt before 
  3790.           running STSPLUS or include the line "GRAFTABL" in your 
  3791.           AUTOEXEC.BAT file; this sets the "code page" to enable the 
  3792.           computer to display the extended graphics characters. [The 
  3793.           program GRAFTABL.COM is included as part of DOS in most cases.]
  3794.  
  3795.       F3  Enable or disable printer logging. If logging is enabled, the 
  3796.           word LOG appears in the lower right of the screen. Be sure the 
  3797.           printer is turned on BEFORE using the L command. The "L" command 
  3798.           automatically enables the display of ascending and descending 
  3799.           node information.
  3800.  
  3801.       F4  Toggle FAST mode from x1 to x10 to x60 to x1, etc. When either of 
  3802.           the fast modes is enabled, "(x10)" or "(x60)" will appear at the 
  3803.           upper right of the data block in red. This feature operates in 
  3804.           both the normal (real or simulated time) and PAUSE modes. When 
  3805.           x10 or x60 fast modes are used, automatic map generation is 
  3806.           disabled in rectangular projections; use the TAB key to restore 
  3807.           automatic map generation.
  3808.  
  3809.       F5  Switches the elapsed time between "T+Epoch" and "MET". If no 
  3810.           launch time and date have been entered, this command will have no 
  3811.           effect.
  3812.  
  3813.       F6  Enable PAUSE mode. The plot is frozen at the current position and 
  3814.           the "+" and "-" keys are enabled. The "=" key may be used instead 
  3815.           of the "+" key to avoid use of the SHIFT KEY. Press ENTER to 
  3816.           resume normal operation using the current simulated time. (NOTE: 
  3817.           To return to REAL TIME after the PAUSE mode, press ENTER after 
  3818. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 69
  3819.  
  3820.  
  3821.           leaving PAUSE to return to the Main Menu, then press F8+F1.)
  3822.  
  3823.       F7  Enable or disable the spacecraft circle of visibility.
  3824.  
  3825.       F8  Switches program operation between NORMAL and DOPPLER SHIFT 
  3826.           modes. (Orthographic projection only; see text for details.)
  3827.  
  3828.       F9  Change units of distance between kilometers (km) and nautical 
  3829.           miles (nm).
  3830.  
  3831.      F10  Change satellite coordinates between Altitude/Elevation and 
  3832.           Azimuth (Topocentric), Right Ascension and Declination 
  3833.           (Equatorial), and X-Y-Z (Geocentric Rectangular, also known as 
  3834.           ECI or Earth-Centered Inertial) coordinate systems. If a Target 
  3835.           Satellite has been selected, F10 may also be used to display 
  3836.           Relative Range and Velocity between the Primary and Target 
  3837.           Satellites.
  3838.  
  3839.      +/=  During PAUSE mode only, "+" moves the satellite to the NEXT 
  3840.           calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  3841.           simulated time is advanced 1, 10, or 60 seconds. The "=" key may 
  3842.           be used instead of "+" to avoid use of the SHIFT KEY.
  3843.  
  3844.        -  During PAUSE mode only, "-" moves the satellite to the PREVIOUS 
  3845.           calculated position based upon the FAST mode then in effect: 
  3846.           simulated time is backed up 1, 10, or 60 seconds.
  3847.  
  3848.      TAB  In rectangular map modes only, enable or disable automatic map 
  3849.           generation. Automatic map generation is ALWAYS enabled in 
  3850.           orthographic modes. When automatic map generation is enabled in 
  3851.           rectangular map modes, the letter "A" will appear in the upper 
  3852.           right of the display screen. Pressing the TAB key will always 
  3853.           cause the map to be redrawn.
  3854.  
  3855.     PgUp  NORMAL OPERATION: When in one of the zoom modes, increases the 
  3856.           field of view up to a maximum of 180 degrees. Press rapidly to 
  3857.           execute multiple zoom steps without redrawing the map for each 
  3858.           keypress.
  3859.  
  3860.           DOPPLER SHIFT MODE: Increases the "RECV" frequency by 1 KHz. Hold 
  3861.           down or press rapidly for large frequency changes.
  3862.  
  3863.     PgDn  NORMAL OPERATION: When in one of the zoom modes, decreases the 
  3864.           field of view down to a minimum of 30 degrees. Press rapidly to 
  3865.           execute multiple zoom steps without redrawing the map for each 
  3866.           keypress.
  3867.  
  3868.           DOPPLER SHIFT MODE: Decreases the "RECV" frequency by 1 KHz. Hold 
  3869.           down or press rapidly for large frequency changes.
  3870.  
  3871.     Home  NORMAL OPERATION: When in one of the zoom modes, returns the 
  3872.           field of view to 75 degrees (rectangular projections) or the full 
  3873.           globe (orthographic projections).
  3874.  
  3875.           DOPPLER SHIFT MODE: Restores the UpLink and DnLink center 
  3876. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 70
  3877.  
  3878.  
  3879.           frequencies to the original values read from file STSPLUS.FRQ.
  3880.  
  3881.      End  NORMAL OPERATION: When in one of the zoom modes, returns the 
  3882.           field of view to the last zoom factor used prior to pressing the 
  3883.           HOME key.
  3884.  
  3885.           DOPPLER SHIFT MODE: (not used and inactive)
  3886.  
  3887.       UP  NORMAL OPERATION: (not used and inactive)
  3888.  
  3889.           DOPPLER SHIFT MODE: Increases the "RECV" frequency by 100 Hz. 
  3890.           Hold down or press rapidly for larger frequency changes.
  3891.  
  3892.     DOWN  NORMAL OPERATION: (not used and inactive)
  3893.  
  3894.           DOPPLER SHIFT MODE: Decreases the "RECV" frequency by 100 Hz. 
  3895.           Hold down or press rapidly for larger frequency changes.
  3896.           
  3897.        B  Toggle the BLINK mode of the satellite symbol between blinking 
  3898.           and steady. NOTE: On most systems, the satellite symbol will 
  3899.           appear to blink very briefly as it is erased and redrawn even 
  3900.           when BLINK is OFF.
  3901.  
  3902.        O  Select Orthographic Projection (the LETTER "O" not the digit 
  3903.           zero). PgUp, PgDn, Home, and End are active to select the 
  3904.           magnification.
  3905.  
  3906.      W,0  Select World Map display, showing the full world from +85 degrees 
  3907.           North latitude to -85 degrees South latitude using rectangular 
  3908.           projection. If automatic map generation is disabled, pressing "W" 
  3909.           or "0" will toggle between the two world map displays.
  3910.  
  3911.        Q  Select Quadrant Map display, showing 180 degrees field of view 
  3912.           (rectangular projection) and selected so as to approximately 
  3913.           center the satellite.
  3914.  
  3915.       1-9 Select the indicated Quadrant Map. Automatic map generation is 
  3916.       !@# disabled when a specific quadrant map is selected. See the chart
  3917.           in the section Quadrant Maps for the map numbers.
  3918.  
  3919.        Z  Select Zoom Map display, showing from 180 to 30 degrees field of 
  3920.           view (rectangular projection) and selected so as to approximately 
  3921.           center the satellite. The default is 75 degrees.
  3922.  
  3923.        L  Select Location Map display, showing concentric isocontours for 
  3924.           your location. If a second location has been enabled, press "L" 
  3925.           again for that location.
  3926.  
  3927.        T  Tracking Station Map display, showing concentric isocontours for 
  3928.           the tracking station closest to the current ground track position 
  3929.           of the satellite using the current projection. Uses the data in 
  3930.           the current TRACKING STATION file to select the tracking 
  3931.           station(s); if the file is not found, STSPLUS defaults to an 
  3932.           internal set of tracking stations. Use F7 from the Main Menu to 
  3933.           select the TRACKING STATION filename.
  3934. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 71
  3935.  
  3936.  
  3937.  
  3938.        M  Satellite Motion Map display, available on EGA and VGA systems 
  3939.           only. Displays a map with the satellite centered using the map 
  3940.           projection in effect when the key is pressed. In rectangular 
  3941.           modes, the map is shown in zoom. Maps are drawn "off screen" and 
  3942.           a complete map is always displayed. The map is updated every 10 
  3943.           seconds or as rapidly as the computer processor will permit. 
  3944.           While the Satellite Motion Map is displayed, the following keys 
  3945.           are active: ENTER, "M", "Home", "End", "PgUp", and "PgDn"; these 
  3946.           keys perform the same functions as during the normal display 
  3947.           except that the "M" key cancels the Satellite Motion Map and 
  3948.           returns to normal display.
  3949. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 72
  3950.  
  3951.  
  3952. STSORBIT PLUS MAIN MENU
  3953. -----------------------
  3954.  
  3955.      Once the map coordinates have been stored internally, STSORBIT PLUS
  3956. presents its Main Menu:
  3957.  
  3958.  
  3959.  
  3960.  
  3961.                               Program STSORBIT PLUS
  3962.  
  3963.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  3964.                                   Version 9435
  3965.  
  3966.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  3967.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  3968.  
  3969.          F1     Convert Keplerian Data to 2-Line Format
  3970.          F2     Read NASA/NORAD 2-Line Elements       (.TXT/.TLE Files)
  3971.          F3     Pass Predictions and Data Output
  3972.          F4     Tabular Satellite Positions      (TRAKSTAR by TS Kelso)
  3973.          F5     Set Launch Time and/or Launch Date
  3974.          F6     Set/Read/Save TDRS and Real Time Satellites
  3975.          F7     Set FILENAMES and Paths
  3976.          F8     Set program TIME and/or DATE
  3977.          F9     DOS Shell            (CAUTION: DOS 3.x or higher ONLY!)
  3978.          F10    Set STSORBIT PLUS Program Options and Features
  3979.          ENTER  Resume Mission                                    (Mir)
  3980.          ESC    Quit STSORBIT PLUS and Save Current Mission
  3981.  
  3982.          Select desired function:
  3983.  
  3984.          WHILE MAP IS DISPLAYED:  F1 = HELP  ENTER = Main Menu
  3985.  
  3986.      During operation of STSPLUS, data are displayed by STSPLUS in several 
  3987. standard formats:
  3988.  
  3989.        26 JUL 1994       Date in day/month/year format
  3990.           02:01:57 UTC   Coordinated Universal Time in hours:mins:secs
  3991.           19:01:57 PDT   Local Time in hours:mins:secs (abbr. may vary)
  3992.         3/09:23:15       MET in days/hours:minutes:seconds
  3993.             320.50 nm    Distance in nautical miles
  3994.             551.37 km    Distance in kilometers
  3995.             -69.34       Angles in degrees; WEST longitude and SOUTH 
  3996.                          latitude are negative.
  3997.  
  3998. Note that latitudes and longitudes also include "N" and "E" for positive 
  3999. values respectively, and "S" and "W" for negative values respectively. This 
  4000. convention, which may seem redundant, has been used to avoid possible 
  4001. confusion; there are a number of representations for latitude and longitude 
  4002. in common use which use different sign conventions. Azimuth (heading) is 
  4003. given in the sense North-East-South-West where North is 0 degrees, East is 
  4004. 90 degrees, and so forth. The degree symbol is shown on the display for 
  4005. all angles but has been omitted from this documentation because it may not 
  4006. print correctly on all printers.
  4007. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 73
  4008.  
  4009.  
  4010. F1     Convert Keplerian Data to 2-Line Format
  4011. ----------------------------------------------
  4012.  
  4013.      This function provides a means to individuals without modems to 
  4014. receive the so-called "Keplerian Orbital Elements" by voice or other means 
  4015. and reliably convert those data to the "2-Line Element" format as required 
  4016. by STSPLUS and other satellite tracking programs. However, more data is 
  4017. included in the 2-line orbital element set than is usually distributed as 
  4018. the Keplerian orbital elements; this means that the missing data must 
  4019. either be obtained from other sources or be set to a specified value or 
  4020. zero. These instructions and the example and sample form which follows will 
  4021. help the unskilled user to do these tasks.
  4022.      This conversion function has but a single purpose: to prepare 2-line 
  4023. orbital elements from Keplerian orbital elements by means of user keyboard 
  4024. input. Since the program is designed only to transcribe valid data from one 
  4025. format to another, no error checking is performed and the program makes no 
  4026. tests of the "reasonableness" of the various data and parameters. The user 
  4027. is therefore cautioned to check his data before using this program, or to 
  4028. use the resulting data with caution until it has been verified.
  4029.      The information shown below is usually included in the Keplerian 
  4030. orbital elements as received via modem or voice (amateur radio or 
  4031. telephone). This sample is an actual file for Space Shuttle Flight STS-55 
  4032. launched in early 1993 as received via modem direct from the NASA Johnson 
  4033. Space Center prior to launch:
  4034.  
  4035.      Satellite: STS-55
  4036.      Catalog number: 00055
  4037.      Epoch time:      93073.67556033 =====> (14 MAR 93   16:12:48.41 UTC)
  4038.      Element set:     JSC-003
  4039.      Inclination:       28.4697 deg
  4040.      RA of node:       228.7025 deg          Space Shuttle Flight STS-55
  4041.      Eccentricity:     .0003812             Prelaunch Keplerian Elements
  4042.      Arg of perigee:   314.2100 deg         Launch:  14 MAR 93  15:00 UTC
  4043.      Mean anomaly:      45.8202 deg
  4044.      Mean motion:   15.90487610 rev/day              G. L. Carman
  4045.      Decay rate:     1.2020e-03 rev/day~2     NASA  Johnson Space Center
  4046.      Epoch rev:               2
  4047.  
  4048.      If you compare the information required by STSPLUS (as shown in the 
  4049. example on the following page) with that above, several items are missing 
  4050. or may be in a slightly different format. Here are some suggestions. 
  4051.  
  4052. 1.   A sample form is included in this documentation which will assist you 
  4053.      when receiving Keplerian orbital information by voice or by amateur 
  4054.      radio link. Note that the form includes lines for "Int'l Designation" 
  4055.      and "BSTAR Drag"; these items are frequently omitted and must be 
  4056.      determined independently (see below).
  4057.  
  4058. 2.   The Catalog Number (often referred to as the NORAD Number) is assigned 
  4059.      by US Space Command at Cheyenne Mountain after a satellite has been 
  4060.      successfully launched. Initial or pre-launch Keplerian elements may 
  4061.      use the mission number or some other convenient number for this item. 
  4062.      Most tracking programs will accept any number here. STSPLUS uses the 
  4063.      Catalog number to keep track of launch date and time; if the Catalog
  4064.      number used for a mission changes, the launch date and time must be 
  4065. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 74
  4066.  
  4067.  
  4068.      entered again.
  4069.  
  4070. 3.   The Epoch time is the instant for which the Keplerial elements have 
  4071.      been calculated and is NOT the same as the launch date and time. 
  4072.      Launch date and time is shown separately, is NOT part of the 2-line 
  4073.      elements, and must be entered in STSPLUS using F5 from the Main Menu.
  4074.  
  4075. 4.   The International Designation is often not assigned until well after a 
  4076.      flight is in progress; press ENTER to use all spaces for this item.
  4077.  
  4078. 5.   For the 2-line orbital element set, the element set number (shown as 
  4079.      "JSC-003" in the example above) MUST be numeric. For this example, 
  4080.      enter "3" or "003". Most tracking programs will accept any number for 
  4081.      this item, up to a maximum of FOUR DIGITS.
  4082.  
  4083. 6.   The "Epoch Rev/Orbit" is the orbit number at the epoch (the instant 
  4084.      when the data is taken). Up to FOUR DIGITS may be entered here but 
  4085.      except for the orbit number on displays, this number has no effect on 
  4086.      the propagated orbit. NASA assigns Orbit/Rev 1 to the first partial 
  4087.      orbit following launch; US Space Command usually (but not always) 
  4088.      assigns Orbit/Rev 0 to the first partial orbit and the orbit number 
  4089.      for space shuttle missions must usually be adjusted to conform to NASA 
  4090.      convention.
  4091.  
  4092. 7.   When the program asks for "NDOT2 Drag/Decay", the information being 
  4093.      requested is the "Decay rate" in the Keplerian elements. It may be 
  4094.      entered in the form shown in the example or as a decimal fraction such 
  4095.      as ".002102" (which is identical to the "2.10200e-03" in scientific 
  4096.      notation as used in the example).
  4097.  
  4098. 8.   When the program asks for "NDDOT6 Drag", press ENTER to insert a value 
  4099.      of zero. This should be satisfactory for most satellites and most 
  4100.      tracking programs.
  4101.  
  4102. 9.   When the program asks for "BSTAR", you may press ENTER to insert a 
  4103.      value of zero. This will be satisfactory for times very close to the 
  4104.      Epoch Time for the elements. However, as time progresses the satellite 
  4105.      may lag behind the propagated (projected) ground track if no value is 
  4106.      avaialble for BSTAR. For space shuttle missions, NASA often assigns a 
  4107.      default value of "25599-3" or ".00025599". A value from a prior set of 
  4108.      2-line elements may also be used.
  4109.  
  4110. 10.  After all data have been entered, STSPLUS will request the filename to 
  4111.      which the 2-line orbital data is to be written. Enter the full 
  4112.      filename and filetype, such as "TESTSAT.TXT". The file will be written 
  4113.      to the drive and directory set using F7+F3 from the Main Menu. DO NOT 
  4114.      INCLUDE A DRIVE OR DIRECTORY; THAT IS ADDED AUTOMATICALLY! An existing 
  4115.      file with the same name will be overwritten.
  4116.  
  4117. 11.  If you make a mistake during the data entry process, you may use the 
  4118.      BACKSPACE key until ENTER has been pressed. If you wish to cancel the 
  4119.      program without writing the data to a file, press ENTER when asked for 
  4120.      the filename and the data will be discarded.
  4121.  
  4122.      As noted elsewhere, orbital elements have a limited lifetime. How long 
  4123. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 75
  4124.  
  4125.  
  4126. that lifetime may be depends primarily upon the orbital altitude. Low Earth 
  4127. orbit (LEO) satellites, especially those such as the space shuttle and 
  4128. Russian space station, are frequently maneuvered to maintain the desired 
  4129. orbit. Orbital elements for these satellites may be valid for only days or 
  4130. sometimes even hours. Orbital elements for higher orbital altitudes, say 
  4131. above 1,500 km, tend to be valid for much longer -- up to weeks. Satellites 
  4132. in very high or geosynchronous orbits exhibit usually long term orbital 
  4133. stability. The Bottom Line: The accuracy with which any tracking program 
  4134. can determine a satellite's position is primarily dependent upon having 
  4135. accurate orbital elements!
  4136.      Finally, a word about the NDOT2 and BSTAR parameters. A satellite's 
  4137. orbit is completely and accurately determined at the epoch time without 
  4138. NDOT2 and BSTAR. These two parameters determine various adjustments as the 
  4139. orbit is propagated in time and are a function of such things as orbital 
  4140. altitude, spacecraft attitude and cross-sectional area, atmospheric density 
  4141. changes due to sunspot activity, and so on. Both US Space Command and 
  4142. Johnson Space Center have been known to "tweak" these values for a variety 
  4143. of reasons, usually because the orbit is in a state of change due to 
  4144. maneuvers and/or excessive drag.
  4145.      NOTE: A positive exponent for BSTAR, which indicates high acceleration 
  4146. and is somewhat unusual (and often an indication of "tweaking"), is NOT 
  4147. handled correctly and must be manually edited. The resulting elements may 
  4148. not propagate accurately for more than a few hours.
  4149.  
  4150.  
  4151. EXAMPLE DATA INPUT
  4152. ------------------
  4153.  
  4154. Enter 2-LINE ELEMENTS
  4155.  
  4156. Enter the required data as prompted. Most essential data is included in the 
  4157. Kelplerian Orbital Data available to amateur radio enthusiasts. Other data 
  4158. may be inserted if available or may be omitted if not. Accuracy may be 
  4159. affected, see documentation.
  4160.  
  4161. Enter Satellite Name (15 chars max):      sts-55
  4162. Enter NORAD Number (NNNNN):               55
  4163. Enter Int'l Designation (8 chars max):
  4164. Enter Epoch Time (YYDDD.TTTTTTTT):        93073.67556033
  4165. Enter Element Set Number (NNN):           3
  4166. Enter Inclination (DDD.DDDD):             28.4697
  4167. Enter RA of Ascend Node (DDD.DDDD):       228.7025
  4168. Enter Eccentricity (.NNNNNNN):            .0003812
  4169. Enter Arg of Perigee (DDD.DDDD):          314.21
  4170. Enter Mean Anomaly (DDD.DDDD):            45.8202
  4171. Enter Mean Motion (NN.NNNNNNNN):          15.9048761
  4172. Enter Epoch Rev/Orbit (NNN):              2
  4173. Enter NDOT2 Drag/Decay (.NNNNNNNN):       .001202
  4174. Enter NDDOT6 Drag (NNNNN-N):              00000-0
  4175. Enter BSTAR (NNNNN-N):                    36300-3
  4176.  
  4177.  
  4178. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 76
  4179.  
  4180.  
  4181. EXAMPLE DATA OUTPUT
  4182. -------------------
  4183.  
  4184. Satellite Data has been entered as:
  4185.  
  4186. Satellite Name (15 chars max):            Sts-55
  4187. NORAD Number (NNNNN):                     00055
  4188. Int'l Designation (8 chars max):
  4189. Epoch Time (YYDDD.TTTTTTTT):              93073.67556033
  4190. Element Set Number (NNN):                  3
  4191. Inclination (DDD.DDDD):                    28.4697
  4192. RA of Ascend Node (DDD.DDDD):             228.7025
  4193. Eccentricity (.NNNNNNN):                  .0003812
  4194. Arg of Perigee (DDD.DDDD):                314.2100
  4195. Mean Anomaly (DDD.DDDD):                   45.8202
  4196. Mean Motion (NN.NNNNNNNN):                 15.90487610
  4197. Epoch Rev/Orbit (NNN):                     2
  4198. NDOT2 Drag/Decay (.NNNNNNNN):             .00120200
  4199. NDDOT6 Drag (NNNNN-N):                    00000-0
  4200. BSTAR (NNNNN-N):                          36300-3
  4201.  
  4202. Sts-55
  4203. 1 00055U          93073.67556033  .00120200  00000-0  36300-3 0    33
  4204. 2 00055  28.4697 228.7025 0003812 314.2100  45.8202 15.90487610    23
  4205.  
  4206. Enter FILENAME for 2-Line Elements:
  4207. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 77
  4208.  
  4209.  
  4210. RECEIVED KEPLERIAN ORBITAL DATA FORM
  4211. ------------------------------------
  4212.  
  4213.      This form is provided as a convenience to users receiving Keplerian 
  4214. orbital data via voice link (amateur radio or telephone). Each set of 
  4215. underline characters indicates an expected character; the decimal point is 
  4216. shown where expected (if appropriate for the item). Make multiple copies of 
  4217. this form prior to a mission.
  4218.  
  4219.  
  4220. Satellite:          __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __
  4221.  
  4222.  
  4223. Catalog Number:     __ __ __ __ __
  4224.  
  4225.  
  4226. Int'l Designation:  __ __ __ __ __ __ __ __
  4227.      
  4228.  
  4229. Epoch Time:         __ __ __ __ __ . __ __ __ __ __ __ __ __
  4230.  
  4231.  
  4232. Element Set:        __ __ __ __
  4233.  
  4234.  
  4235. Inclination:        __ __ __ . __ __ __ __
  4236.  
  4237.  
  4238. RA of Node:         __ __ __ . __ __ __ __
  4239.  
  4240.  
  4241. Eccentricity:       . __ __ __ __ __ __ __
  4242.  
  4243.  
  4244. Arg of Perigee:     __ __ __ . __ __ __ __
  4245.  
  4246.  
  4247. Mean Anomaly:       __ __ __ . __ __ __ __
  4248.  
  4249.  
  4250. Mean Motion:        __ __ . __ __ __ __ __ __ __ __
  4251.  
  4252.  
  4253. Decay Rate:         . __ __ __ __ __ __ __ __
  4254.  
  4255.  
  4256. BSTAR Drag:         __ __ __ __ __ - __
  4257.  
  4258.  
  4259. Epoch Rev:          __ __ __ __
  4260. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 78
  4261.  
  4262.  
  4263. F2     Read/Update NASA/NORAD 2-Line Elements from *.TXT/*.TLE Files
  4264. --------------------------------------------------------------------
  4265.  
  4266.      In order to read or update the NASA/NORAD 2-line elements, you must 
  4267. have a file with data for the appropriate satellites. A current file is 
  4268. included in the standard distribution of STSPLUS. These files have names 
  4269. such as "TLE360.TXT" where the "360" corresponds to the particular US Space 
  4270. Command Prediction Bulletin number from T. S. Kelso's Celestial BBS and are 
  4271. usually updated several times per week. This and other TLE files are 
  4272. available from my BBS and from various other sources including CompuServe 
  4273. and INTERNET.
  4274.  
  4275.  
  4276.      Select/Update Preset Frequency Selections
  4277.      -----------------------------------------
  4278.  
  4279.      STSPLUS reads file STSPLUS.FRQ for preset frequency selections for the 
  4280. current satellite each time the program is started. STSPLUS will re-read 
  4281. file STSPLUS.FRQ each time F2 is used to select or update the current 
  4282. primary satellite. When the Doppler Shift Mode is active (selected using F8 
  4283. while the map is displayed) and more than one preset frequency selection is 
  4284. available for the satellite, STSPLUS will present a list of available 
  4285. selections and the user may choose the desired selection. The following is 
  4286. a sample list of preset frequency selections for AO-13, NORAD #19216:
  4287.  
  4288.         Preset Frequency Selections for 19216
  4289.  
  4290.          #      UpLink       DnLink  Mode
  4291.         ---------------------------------
  4292.          1    435.5325     145.9375     1
  4293.          2    144.4625     435.9275     1
  4294.          3   1269.5475     435.9325     1
  4295.          4    435.6280    2400.7380     1
  4296.  
  4297.         Enter Desired Preset Frequency Selection Number [1]:
  4298.  
  4299. Enter the desired preset frequency selection number followed by ENTER. If 
  4300. you wish selection #1, you may simply press ENTER. Entering a number less 
  4301. than 1 or greater than the highest selection number will also pick 
  4302. selection #1. If you wish to change your preset frequency selection, you 
  4303. must be in the Doppler Shift Mode -- press F8 while the map is displayed. 
  4304. Return to F2 on the Main Menu, re-select the desired satellite, then choose 
  4305. the desired preset frequency selection. See the section "Satellite 
  4306. Communications and Amateur Radio" for additional information on the Doppler 
  4307. Shift Mode.
  4308.  
  4309.      NOTE: When STSPLUS is NOT in the Doppler Shift Mode, no list of preset 
  4310. frequency selections is displayed and STSPLUS automatically picks selection 
  4311. #1 to avoid bothering folks who are not interested in the Doppler Shift 
  4312. Mode.
  4313.  
  4314.  
  4315.      Update Current TDRS and Real Time Satellites
  4316.      --------------------------------------------
  4317.  
  4318. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 79
  4319.  
  4320.  
  4321.      Once Secondary Satelliets (TDRS, Static, and Real Time) have been 
  4322. selected (using F6+F1 from the Main Menu), it is necessary to periodically 
  4323. update the 2-line elements ("TLEs") for these satellites so that the 
  4324. calculated positions are accurate. Naturally, this is also true for the 
  4325. primary satellite being tracked. TLEs have a limited lifetime. For higher 
  4326. altitude satellites such as geosynchronous satellites, 4 to 8 weeks is 
  4327. probably sufficient unless the satellite is being maneuvered (although I 
  4328. usually do this task at least weekly since I have the data). For low Earth 
  4329. orbit satellites, even when the satellite is not being maneuvered, I 
  4330. recommend a maximum interval of about two weeks; if the satellite is being 
  4331. maneuvered, such as is usually the case with the Space Shuttle, daily 
  4332. updates may be required. The Secondary Satellite display (F6+F1) flags real 
  4333. time satellites whose elements are more than 10 days old, and static 
  4334. satellites whose elements are more than 60 days old.
  4335.      To update 2-line elements for the primary satellite and all Secondary 
  4336. Satellites, press F2 from the Main Menu and select the desired file as 
  4337. described in the following section. Then enter the satellite name as "&" to 
  4338. request TLE update mode. The TLE file will be scanned and all satellite 
  4339. TLEs will be updated if their Epoch Time is later than those presently 
  4340. stored. The entire process takes only a few seconds. The following prompt 
  4341. illustrates the "Update" selection:
  4342.  
  4343.           Select NASA/NORAD 2-Line Elements File
  4344.  
  4345.           Enter 2-Line Filename  [GSFC315.TXT]:     GSFC315.TXT
  4346.           Enter Satellite Name/#nnnnn  [#20638]:    &
  4347.           (Enter '*' to match any satellite name, '&' for AUTO UPDATE)
  4348.  
  4349. As STSPLUS updates TLEs, a list of the satellites for which new TLEs have 
  4350. been loaded is displayed:
  4351.  
  4352.           Automatic TLE updates for:
  4353.  
  4354.           Satellite 8:  Norad# 22920 HST Solar Array @ 93355.87870989
  4355.           Satellite 10: Norad# 22076 TOPEX           @ 93357.21248411
  4356.           Satellite 12: Norad# 21987 EUVE            @ 93356.85536486
  4357.           Satellite 7:  Norad# 21701 UARS            @ 93353.94360770
  4358.           Satellite 11: Norad# 21225 GRO             @ 93356.46954065
  4359.           Satellite 9:  Norad# 20638 ROSAT           @ 93353.77650216
  4360.           Satellite 13: Norad# 20580 HST             @ 93357.18124168
  4361.           Satellite 6:  Norad# 16609 MIR             @ 93356.89342327
  4362.  
  4363.           Press any key to continue ...
  4364.  
  4365. The satellite number indicates the "slot" in the Secondary Satellite 
  4366. configuration, or "P" for the Primary Satellite. In the example shown, the 
  4367. TLEs for eight satellites were updated to the Epoch Times (YYDDD.DDDDDDDD) 
  4368. indicated. The satellites are listed in the order found in the TLE file. 
  4369. The updated TLEs will be saved in file STSPLUS.INI. Press ENTER to return 
  4370. to the Main Menu.
  4371.  
  4372.  
  4373. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 80
  4374.  
  4375.  
  4376.      Read NASA/NORAD 2-Line Elements from a File
  4377.      -------------------------------------------
  4378.  
  4379.      For both "Read" and "Update" functions, pressing F2 will display a 
  4380. list of all available files with default filetypes ".TXT" and ".TLE". The 
  4381. following example has been edited to show only 8 files:
  4382.  
  4383.      Select NASA/NORAD 2-Line Elements File
  4384.  
  4385.      Enter 2-Line Filename  [TLE147.TXT]:
  4386.      Use ARROW KEYS, press ENTER to use the current default file
  4387.      shown in square brackets [...], or press ESC to CANCEL.
  4388.  
  4389.       8 matching files in directory F:\TLE
  4390.  
  4391.      GPS.TXT
  4392.      GROUP000.TLE
  4393.      GSFC198.TXT
  4394.      GSFC199.TXT
  4395.      MIR.TLE
  4396.      TLE141.TXT
  4397.      TLE146.TXT
  4398.      TLE147.TXT
  4399.  
  4400.      The list of files is sorted in alphabetical order by filename then 
  4401. displayed using up to five columns. The display mode is adjusted for the 
  4402. maximum number of lines permissible for the active monitor type: 25 lines 
  4403. for CGA and HGC, 43 lines for EGA, and 50 lines for VGA. The maximum number 
  4404. of files which may be displayed for each monitor type is shown in the 
  4405. following table:
  4406.  
  4407.                     Screen     File      Max
  4408.           Monitor    Lines    Lines    Files
  4409.           ----------------------------------
  4410.           VGA           50       42      210
  4411.           EGA           43       35      175
  4412.           CGA/HGC       25       17       85
  4413.  
  4414.      To accept the default file shown in the square brackets, TLE147.TXT in 
  4415. the example, press ENTER. To manually enter a filename, type the name (the 
  4416. filetype .TXT will be appended if no filetype is typed) and press ENTER. To 
  4417. select one of the displayed files, use the ARROW KEYS (UP, DOWN, LEFT, 
  4418. RIGHT), Home, End, PgUp, or PgDn to move through the list until the desired 
  4419. file is highlighted and shown in the square brackets, then press ENTER. To 
  4420. cancel the function and return to the Main Menu, press ESC.
  4421.      STSPLUS defaults the drive and directory to the current directory, the 
  4422. one from which STSPLUS is being executed. However, some users prefer to use 
  4423. a separate directory for 2-line elements files. To specify a different 
  4424. drive and/or directory, enter the drive (followed by a colon) and the 
  4425. desired directory (followed by a trailing backslash, "\"). The specified 
  4426. drive, directory, and filename are saved in file STSPLUS.INI and will be 
  4427. used the next time STSPLUS is executed. The following examples illustrate 
  4428. this method:
  4429.  
  4430.           D:\                 Use the root directory on drive D:
  4431. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 81
  4432.  
  4433.  
  4434.  
  4435.           \ELEMENTS\          Use the current drive and directory 
  4436.                               \ELEMENTS\
  4437.  
  4438.           C:\TLE\             Use drive C: and directory \TLE\
  4439.  
  4440. Failing to include the trailing backslash will cause STSPLUS to interpret 
  4441. what you intended as a directory to be a filename! The complete path with
  4442. filename and filetype mask may also be entered:
  4443.  
  4444.           C:\TLE\*.TXT        Use .TXT files on Drive C: and directory TLE
  4445.  
  4446.           D:\TLE\*.*          Display all files on drive D: and directory 
  4447.                               \TLE\
  4448.  
  4449.           F:\TLE\TLE*.TXT     Use drive F:, directory \TLE\ and all files 
  4450.                               matching "TLE*.TXT"
  4451.  
  4452. Although STSPLUS defaults to filetypes "*.TXT" and "*.TLE", you may use 
  4453. this command to temporarily specify a different filename and filetype mask 
  4454. if desired.
  4455.      If no files with filetype .TXT or .TLE (or files corresponding to the 
  4456. current filename and filetype mask) are found in the specified directory, 
  4457. the following error message will be displayed:
  4458.  
  4459.      No matching files found in specified drive/directory: E:\JUNK
  4460.      Press any key to continue ...
  4461.  
  4462. To specify NO fileltype, enter the filename followed by a period, i.e. 
  4463. "ELEMENTS.". Any desired filetype may be used, but the program will always 
  4464. default to ".TXT" and ".TLE" each time F2 is used.
  4465.      If you include a drive (such as "D:") and/or directory (the directory 
  4466. MUST be followed by a trailing backslash, "\"), and the drive or directory 
  4467. cannot be found, the following error message will be displayed:
  4468.  
  4469.      Drive or path error: E:\JUNK
  4470.      Press any key to continue ...
  4471.  
  4472.      Once the file has been selected, a default satellite name will appear 
  4473. in the next prompt:
  4474.  
  4475.      Enter 2-Line Filename  [STS50N38.TXT]:    STS50N38.TXT
  4476.      Enter Satellite Name/#nnnnn  [STS...]:
  4477.      (Enter '*' to match any satellite name, '&' for AUTO UPDATE)
  4478.  
  4479.      STSPLUS will normally display the first three characters of a 
  4480. satellite name or the full NORAD number, enclosed in square brackets, as 
  4481. the default choice. If no prior satellite has been selected, the satellite 
  4482. name will default to "STS..." for space shuttle missions (provided the 
  4483. filename begins with "STS") and to "HST..." for all other satellites; 
  4484. otherwise, it will be the first three letters or full five digit NORAD 
  4485. number of the currently selected satellite. NORAD numbers are always 
  4486. prefixed with the "#" character. If you wish to change the information (or 
  4487. if no default is shown), enter the required information followed by ENTER. 
  4488. For the satellite name, only sufficient letters to unambiguously identify 
  4489. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 82
  4490.  
  4491.  
  4492. the desired satellite, upper or lower case, are required. For example, 
  4493. "Alou" would select "Alouette 1". However, note that entering "MIR" could 
  4494. select "MIRANDA" before it finds "MIR" depending upon the ordering of the 
  4495. 2-line elements within the file. Alternatively, you may enter the NORAD 
  4496. number for the desired satellite by entering "#" followed by the number; 
  4497. leading zeroes may be omitted.
  4498.      Once the information has been entered, STSPLUS will attempt to locate 
  4499. the data for the requested satellite. If a satellite matching the requested 
  4500. name is found, the data for that satellite are displayed. Certain non-
  4501. essential data are not always included in the 2-line elements and may be 
  4502. replaced by spaces, indicated by "(n/a)".
  4503.  
  4504.  
  4505.      Satellite Name:              Mir
  4506.      Satellite NORAD Number:      #16609
  4507.      Elements File:               TLE233.TXT
  4508.      Elements File Record#:       315
  4509.                                   (*)
  4510.      Element Set Number:          201
  4511.      Elements Epoch:              93206.84472440
  4512.                                   25 JUL 1993 @ 20:16:24.188 UTC
  4513.      Orbit # at Epoch:            42516
  4514.      Launch Year:                 1986
  4515.      Launch Number:               17
  4516.      Launch Piece:                A
  4517.      Inclination:                 51.6213
  4518.      RA of Ascend Node:           25.384
  4519.      Eccentricity:                .0004375
  4520.      Arg of Perigee:              244.4461
  4521.      Mean Anomaly:                115.6366
  4522.      Mean Motion:                 15.58931226
  4523.      Acceleration/Drag:           .00007676
  4524.      BSTAR Drag:                  .000099999
  4525.  
  4526.      Press ENTER to ACCEPT this satellite, OR
  4527.      Press any other key to REJECT and continue searching:
  4528.  
  4529.  
  4530.      (*) This line is normally blank. However, one of the following 
  4531.      messages will appear here if a checksum error is detected in the 
  4532.      element set:
  4533.  
  4534.           BAD CHECKSUM in line 1 ignored!
  4535.           BAD CHECKSUM in line 2 ignored!
  4536.           BAD CHECKSUM in both lines ignored!
  4537.  
  4538.      In all three cases, STSPLUS will accept the data and attempt to use 
  4539.      it. Be advised, however, that the checksums are included to help 
  4540.      detect data errors that might otherwise yield an incorrect position! 
  4541.      Serious errors may even cause STSPLUS to abort with an error message.
  4542.  
  4543.      For convenience, the Elements Epoch (the instant at which these 
  4544. orbital elements were calculated) is shown in two formats: the first format 
  4545. is that used in the 2-line elements, YYDDD.DDDDDDDD; and the second format 
  4546. is the same time converted into conventional date and time notation. You 
  4547. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 83
  4548.  
  4549.  
  4550. may thus see immediately how old the elements are and take this into 
  4551. account when evaluating the satellite's projected position.
  4552.      If this is the satellite you wish, press ENTER and the data will be 
  4553. entered into STSPLUS. If, on the other hand, a different satellite is 
  4554. desired, press any other key (such as the SPACE BAR) and STSPLUS will 
  4555. search for another name matching the requested satellite. For example, 
  4556. there are a number of NAVSTAR Global Positioning Satellites usually 
  4557. included in the file with official names such as "GPS-0001", "GPS-0002", 
  4558. "GPS BII-01" and so forth; requesting "GPS" will allow you to cycle through 
  4559. all the available choices. The file TLEnnn.TXT is an ASCII file; it may be 
  4560. helpful to view or print the file to see the available satellite names. 
  4561.      Once the satellite has been selected, STSPLUS will require a brief 
  4562. time to calculate certain required orbital parameters, then will proceed 
  4563. directly to the display of the ground track. However, if the current 
  4564. calculated altitude of the satellite is less than 75 nautical miles, the 
  4565. satellite has probably decayed. STSPLUS will display the following message 
  4566. before returning to the Main Menu:
  4567.  
  4568.          Satellite MIR DEB (#22209) indicates a current altitude less than
  4569.          75 nautical miles and has probably decayed. STSORBIT PLUS can NOT
  4570.          process the orbital data for this satellite!
  4571.  
  4572.          Use Function Key F2 from the Main Menu to select another
  4573.          satellite and verify the satellite NAME and NORAD NUMBER.
  4574.  
  4575.          Press any key to return to the Main Menu ...
  4576.  
  4577.      As a point of interest, the 2-line elements for the Space Shuttle 
  4578. Mission STS-50 used in the example above are as follows:
  4579.  
  4580.      STS-50
  4581.      1 22000U 92 34  A 92187.57342677 -.00032668  00000-0 -97874-4 0   380
  4582.      2 22000  28.4670 275.0700 0007237 340.7929  19.1530 15.91359642  1596
  4583. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 84
  4584.  
  4585.  
  4586. F3     Data Output and Pass Prediction Selections
  4587. -------------------------------------------------
  4588.  
  4589.      By popular request, STSPLUS has been enhanced to send selected data 
  4590. for the current satellite to other equipment via a serial port (COM1 or 
  4591. COM2), to a file (STSPLUS.LOG), or to the printer (LPT1). Validation of the 
  4592. serial port output has been accomplished using two computers and a "Null 
  4593. Modem" cable. Three classes of data may be selected for output: current 
  4594. position data in three formats, precision Earth-centered inertial ("ECI") 
  4595. state vectors in four formats, and tabular Line-of-Sight pass predictions
  4596. (which are also displayed on the screen). 
  4597.      The precision state vector outputs have been carefully coordinated 
  4598. with Ken Ernandes so that they may be used as input to his program VEC2TLE, 
  4599. Version 9331 or later. Using these state vectors and VEC2TLE, the user may 
  4600. generate 2-line elements at any desired time (including just after the 
  4601. ascending node) for use with STSPLUS or other satellite tracking programs. 
  4602. With these programs, the user has a very powerful set of tools which can 
  4603. be used for a variety of analytical and display purposes. Cross validation 
  4604. of the two programs during Space Shuttle missions STS-56 and STS-55, as 
  4605. well as comparison with US Space Command data of comparable epoch, 
  4606. demonstrated high accuracy and excellent correlation.
  4607.      Each Data Output function is assigned a "Data Mode" number:
  4608.  
  4609.            1 = Azimuth, Elevation, Range
  4610.            2 = Latitude, Longitude, Orbit Altitude
  4611.            3 = Right Ascension, Declination
  4612.            4 = Ascending Node Data with State Vector
  4613.            5 = Precision X-Y-Z State Vector (2-Line Data)
  4614.            6 = Precision X-Y-Z State Vector (Comma Delimited)
  4615.            7 = Precision X-Y-X State Vector (Labeled Data)
  4616.            8 = Doppler Shift Frequency Predictions
  4617.            9 = Tabular Line-of-Sight Predictions
  4618.  
  4619. The current position data and precision state vectors are generated while 
  4620. the ground track map is displayed; for all Data Modes EXCEPT #4, data 
  4621. output may be logged continuously, for a specified time (UTC/GMT or local 
  4622. time), or for a specified time span (UTC/GMT or local time). Data Mode 4 
  4623. records data ONLY at the Ascending Node, e.g. when the Northbound equator 
  4624. crossing is detected. The predicted pass data is calculated "off-line" 
  4625. using UTC/GMT or local time, and is displayed on the screen as well as 
  4626. being sent to the selected output destination.
  4627.  
  4628.      Current position data include the UTC date/time and are generated for 
  4629. local horizon coordinates (altitude and azimuth), geographic coordinates 
  4630. (geocentric latitude, longitude, and orbital altitude), and topocentric 
  4631. equatorial coordinates (right ascension and declination calculated for the 
  4632. user's location). Precision X-Y-Z Earth-centered inertial state vectors 
  4633. (ECI position and velocity components) are generated as two numeric data 
  4634. lines, single line comma delimited, and multi-line labeled data. The 
  4635. details for each data output format are given in following sections.
  4636.      The precision ECI X-Y-Z state vectors, generated by STSPLUS for the 
  4637. true equator and equinox of date, have been extensively tested and 
  4638. validated in conjunction with Ken Ernandes' program VEC2TLE during Space 
  4639. Shuttle missions STS-56 and STS-55 in early 1993. For example, the 
  4640. combination of the two programs, STSPLUS and VEC2TLE, may be used to 
  4641. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 85
  4642.  
  4643.  
  4644. convert data between 2-line and ECI formats with very high accuracy. State 
  4645. vectors from STSPLUS may be read by VEC2TLE and converted into 2-line 
  4646. elements, then in turn read again by STSPLUS with essentially exact 
  4647. conversions. VEC2TLE has also been used during STS-56 and STS-55 to convert 
  4648. real time state vectors ("M50" or Mean of 1950) supplied courtesy Willie 
  4649. Musty of Mission Support, Rockwell International, into 2-line elements 
  4650. equal in accuracy to those generated by US Space Command (and made 
  4651. available four to eight hours sooner!). See the separate text section 
  4652. describing VEC2TLE.
  4653.      Note that the timing accuracy for Data Mode 4 is a fixed at 0.01 
  4654. seconds, regardless of the time step (X1, X10, or X60) then in effect. 
  4655. STSPLUS detects the Ascending Node data when the latitude switches from 
  4656. negative to positive on the Northbound crossing of the Equator. An 
  4657. iterative process is then used to refine the time to the nearest 0.01 
  4658. seconds and the data at that time are recorded.
  4659.      Potential applications for the position data include automatic antenna 
  4660. pointing systems, off-line high precision plotting, and widespread 
  4661. distribution of the data within a large facility or via modem. ECI state 
  4662. vectors may be used in real time to create 2-line elements for a specified 
  4663. epoch to full precision. Users who develop applications to utilize these 
  4664. data are invited to contribute their programs and documentation for general 
  4665. use. Since these are new features for STSPLUS, comments and suggestions are 
  4666. welcome.
  4667.  
  4668.      Although STSPLUS retains the capability of performing off-line pass 
  4669. predictions with TS Kelso's TRAKSTAR or other satellite tracking software, 
  4670. many users have requested that a similar feature be incorporated directly 
  4671. into STSPLUS. Pass predictions may only be calculated for satellites having 
  4672. a mean motion greater than 1.5; this eliminates satellites in near 
  4673. geosynchronous or higher orbits, but since such satellites don't move much 
  4674. that does not represent a significant constraint. The satellite's orbit is 
  4675. examined for 48 hours, starting at the current real or simulated time, with 
  4676. a sampling interval which ranges from 10 to 60 seconds depending upon the 
  4677. orbit. Because of this "granularity" in the search algorithm, it is 
  4678. possible to skip passes whose duration is less than the sampling interval. 
  4679. Since those brief passes would barely peek above the user's horizon, they 
  4680. are thus not significant. Pass predictions may be continued in 48 hour 
  4681. segments until 99 passes have been displayed. Since a typical satellite may 
  4682. have from about two to seven passes in a 24 hour period, the passes may be 
  4683. examined for a considerable time into the future.
  4684.      Predicted pass data are calculated using the current satellite for 
  4685. Line-of-Sight visibility; that is, when the satellite is in line of sight 
  4686. to the user's location and without consideration of lighting effects. Since 
  4687. STSPLUS users are about equally divided between those who track satellites 
  4688. visually and those who use electronic equipment such as amateur radio, this 
  4689. method provides data for all users. Passes which occur near local sunrise 
  4690. or sunset may be tested for lighting constraints and/or ground visibility 
  4691. by displaying the ground track for the pass or other means. Dates and times 
  4692. may be displayed in Coordinated Universal Time (UTC/GMT) or in local time. 
  4693. Note that the date for each pass is given only for AOS (Acquisition of 
  4694. Signal); it is possible for the pass to span 00:00:00 hours (midnight) for 
  4695. the time scale in use with a consequent date change during the pass for MAX 
  4696. VISIBILITY and/or LOS (Loss of Signal).
  4697.      Prediction calculations may require some time; calculation delays are 
  4698. noted with the message "calculating ...". Using a processor equipped with a 
  4699. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 86
  4700.  
  4701.  
  4702. math coprocessor chip, each 48 hour block may require from less than 10 
  4703. seconds to a minute or more. However, users without math coprocessor chips 
  4704. will experience significant delays -- minutes or even tens of minutes! The 
  4705. following table lists typical calculation times for various processors (all 
  4706. with math coprocessors!) using the Russian MIR Space Station:
  4707.  
  4708.                     286/287        386SX/387SX         486DX
  4709.                     8 MHz          20 MHz              33 MHz
  4710.           ---------------------------------------------------     
  4711.           MIR       60 sec         30 sec              6 sec
  4712.  
  4713.      The data output feature MUST be enabled with F3 each time STSPLUS is 
  4714. run; it is NOT automatically restarted when the "/R" (RESUME) command line 
  4715. option is used.
  4716.  
  4717.                               **********
  4718.                               *  NOTE  *
  4719.                               **********
  4720.  
  4721.      Users are reminded that when data output is sent to the file 
  4722.      STSPLUS.LOG, a considerable volume of data may be accumulated 
  4723.      over long periods of time. It is possible to completely fill a 
  4724.      disk with this data! The file should be periodically copied to 
  4725.      other media or deleted to avoid this problem.
  4726.  
  4727.  
  4728. Setting Up Position and State Vector Data Output
  4729. ------------------------------------------------
  4730.  
  4731.      Data output of position and state vectors ONLY occurs while the 
  4732. ground track is displayed; no data are generated until the ground track is 
  4733. actually in progress! The appropriate data are sent to the destination 
  4734. device at the selected data interval (continuous), at a specified time, or 
  4735. at the selected data interval over a specified time span covering no more 
  4736. than 24 hours.
  4737.  
  4738.  
  4739.                          ************************
  4740.                          *  IMPORTANT REMINDER  *
  4741.                          ************************
  4742.  
  4743.      STSPLUS generates Earth-Centered Inertial ("ECI") state vectors 
  4744.      for the true equator and equinox of date. Other software and 
  4745.      various agencies may use different coordinate systems. In 
  4746.      particular, NASA uses the mean equator and equinox of the 
  4747.      Besselian year 1950 ("Mean of 1950", "M50" or "B1950"). 
  4748.      Astronomers and other agencies may use the mean equator and 
  4749.      equinox of the Julian year 2000 ("Mean of 2000" or "J2000"). 
  4750.      Other agencies, such as the DOD C-Band Radar Network, use a time-
  4751.      independent coordinate system ("Earth-fixed Greenwich" or "EFG") 
  4752.      for predicted state vectors prior to a launch. Users must take 
  4753.      care that the appropriate coordinate system is used for each 
  4754.      application and/or perform the required conversions.
  4755.  
  4756.  
  4757. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 87
  4758.  
  4759.  
  4760.      STSPLUS sets up certain initial default parameters for data output and 
  4761. displays the current parameters each time F3 is pressed, as shown in the 
  4762. following example:
  4763.  
  4764.          STSORBIT PLUS Data Output Parameters:
  4765.  
  4766.          Data Output:                  STSPLUS.LOG
  4767.  
  4768.          Data Format:                  7 = Precision X-Y-Z State Vector
  4769.          Data Interval:                60 seconds (continuous)
  4770.          Data Units:                   Kilometers, Multi-Line Labeled
  4771.          Accept Parameters [Y,n,x]:
  4772.  
  4773. For Data Modes 8 and 9, the final prompt includes the option to display the 
  4774. data on the screen:
  4775.  
  4776.          Accept Parameters [Y,n,s,x]:
  4777.  
  4778.      To cancel data output and return to the Main Menu, press "X". If the 
  4779. current parameters are correct, press "Y" (or ENTER) to accept them. If the 
  4780. parameters are to be changed or if a specified time or time span is 
  4781. desired, press "N" to be prompted for new parameters. In each case, the 
  4782. default value which will be used if ENTER is pressed will be shown in 
  4783. square brackets; if more than one choice is shown, separated by commas, the 
  4784. first choice will be used if ENTER is pressed. The user must first select 
  4785. the data output device or destination by pressing the indicated key:
  4786.  
  4787.          Select Output [F,p,1,2]:
  4788.            F = File STSPLUS.LOG
  4789.            P = Printer LPT1:
  4790.            1 = Serial Port COM1:
  4791.            2 = Serial Port COM2:
  4792.  
  4793. Pressing ENTER or the letter "F" (upper or lower case) will select the FILE 
  4794. output and the data will be sent to the file STSPLUS.LOG. If the file does 
  4795. not exist, it will be created; if the file already exists, the data will be 
  4796. appended to the existing data. Press the letter "P" to direct the data to 
  4797. the printer on LPT1. Press "1" or "2" to direct the data to one of the two 
  4798. serial ports.
  4799.      When a serial port (COM1: or COM2:) is selected, the user next selects 
  4800. the data rate to be used for communications with the external equipment. 
  4801. Only the four data rates shown below the prompt are supported. Use the 
  4802. first character of the desired rate to select it, or press ENTER to use the 
  4803. data rate shown in the square brackets:
  4804.  
  4805.          Select DATA RATE [9600]:
  4806.          (300, 1200, 2400, 9600)
  4807.  
  4808. STSPLUS automatically sets the communications parameters to "8,N,1"; these 
  4809. are fixed and may not be altered. These communications parameters select 8 
  4810. data bits per transmitted byte, NO parity, and 1 stop bit. Most external 
  4811. equipment will operate satisfactorily with these parameters. 
  4812.      STSPLUS requires several additional items of information before it can 
  4813. send data to the external equipment, file or printer. The first is the data 
  4814. format to be used. Eight different data formats are available. The next 
  4815. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 88
  4816.  
  4817.  
  4818. prompt lists the formats and shows the current default in square brackets:
  4819.  
  4820.          Select Data to Output [7]:
  4821.            1 = Azimuth, Elevation, Range
  4822.            2 = Latitude, Longitude, Orbit Altitude
  4823.            3 = Right Ascension, Declination
  4824.            4 = Ascending Node X-Y-Z State Vector
  4825.            5 = Precision X-Y-Z State Vector (2-Line Data)
  4826.            6 = Precision X-Y-Z State Vector (Comma Delimited)
  4827.            7 = Precision X-Y-X State Vector (Labeled Data)
  4828.            8 = Doppler Shift Frequency Predictions
  4829.            9 = Tabular Line-of-Sight Predictions
  4830.  
  4831. Press the number key corresponding to the desired Data Mode or press ENTER 
  4832. to select the choice shown in square brackets. See the Data Mode Formats in 
  4833. the following sections for specific details on the data included in each 
  4834. data mode.
  4835.      For current position and state vector formats except Data Mode 4, the 
  4836. desired time interval between successive sets of data must be also 
  4837. selected. (Data Mode 4 records data immediately after the Ascending Node 
  4838. and does not use the time interval parameter.) Any interval between 1 and 
  4839. 900 seconds may be selected (that is, up to 15 minutes maximum). Add the 
  4840. letter "T" or "t" if you wish the data to be logged for a specific time or 
  4841. time span. Note also that this is the DESIRED time interval; if your 
  4842. computer is too slow to complete its calculations in that time, the 
  4843. interval will be longer. In other words, STSPLUS will generate the 
  4844. requested data no more frequently than the interval requested but may take 
  4845. longer, depending upon what has to be done each time. In response to the 
  4846. prompt, press ENTER to accept the default value shown in square brackets or 
  4847. type the desired numerical value (in seconds) followed by ENTER:
  4848.  
  4849.          Data Interval (secs) [60]:
  4850.            (Min = 1 sec, Max = 900 secs; Add 'T' for timer)
  4851.  
  4852. If a value less than 1 second is entered, 1 second will be substituted; if 
  4853. a value greater than 900 seconds is entered, 900 will be substituted. If 
  4854. "T" is entered by itself, the default value shown in square brackets will 
  4855. be used for the Data Interval.
  4856.      If "T" is appended to the desired interval or is entered by itself, 
  4857. STSPLUS requests the Start Time for logging:
  4858.  
  4859.          Start Time (HH:MM:SS):
  4860.            (Add 'U' or 'G' for UTC/GMT)
  4861.  
  4862. Enter the desired LOCAL Start Time or add the letter "U" or "G" for UTC/GMT 
  4863. time. STSPLUS will reformat the entered time and add the appropriate time 
  4864. zone designation, then prompt for the Stop Time:
  4865.  
  4866.          Start Time (HH:MM:SS):        08:45:00 PDT
  4867.          Stop Time (HH:MM:SS):
  4868.            (Press ENTER for Stop Time = Start Time)
  4869.  
  4870. Enter the desired Stop Time using the SAME time scale used for Start Time, 
  4871. or press ENTER to use the Start Time. STSPLUS will reformat the entered 
  4872. time and add the appropriate time zone designation.
  4873. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 89
  4874.  
  4875.  
  4876.  
  4877.          Stop Time (HH:MM:SS):         08:50:00 PDT
  4878.  
  4879. When Start Time equals Stop Time, only one set of data will be recorded. 
  4880. Reasonable care is required when setting up these times. If the current 
  4881. time (real or simulated) is past the Start Time, data will be recorded 
  4882. immediately. Times may be set to less than 24 hours into the future.
  4883.      When state vectors are requested (Data Modes 5 through 7), STSPLUS 
  4884. must also know the desired units of measure, kilometers ("km" or "KM"), 
  4885. feet ("ft" or "FT"), or nautical miles ("nm" or "NM"):
  4886.  
  4887.          Data Units [KM,ft,nm]:
  4888.            (Press 1st letter to select)
  4889.  
  4890. Press the first letter of the desired units of measure or press ENTER for 
  4891. the current default units of measure (shown in capital letters in the 
  4892. prompt, "KM" in the example above).
  4893.      STSPLUS now displays the new parameters for approval:
  4894.  
  4895.          STSORBIT PLUS Data Output Parameters:
  4896.  
  4897.          Data Output:                  STSPLUS.LOG
  4898.  
  4899.          Data Format:                  7 = Precision X-Y-Z State Vector
  4900.          Data Interval:                60 seconds, 08:45:00-08:50:00 PDT
  4901.          Data Units:                   Kilometers, Multi-Line Labeled
  4902.          Accept Parameters [Y,n,x]:
  4903.  
  4904. If no Start and Stop Times have been entered, "(continuous)" will appear in 
  4905. place of the Start and Stop Times.
  4906.      As before, press "Y" (or ENTER) to accept the parameters and enable 
  4907. data output, "N" to re-enter the parameters, or "X" to cancel data output 
  4908. and return to the Main Menu.
  4909.  
  4910.  
  4911. Setting Up Tabular Pass Predictions
  4912. -----------------------------------
  4913.  
  4914.      STSPLUS provides two Data Modes, 8 and 9, to generate tabular pass 
  4915. prediction data. These two Data Modes may also be used simply to display 
  4916. passes of interest (with the generated data not used or discarded).
  4917.  
  4918.      8 = Doppler Shift Frequency Predictions
  4919.      ---------------------------------------
  4920.  
  4921.           Data Mode 8, Doppler Shift Frequency Predictions, displays 
  4922.      upcoming satellite passes over the user's primary location for 48-hour 
  4923.      periods. When a pass is selected and displayed, the map is drawn with 
  4924.      simulated time set to just before the beginning of the pass. As the 
  4925.      pass proceeds, the Doppler Shift information is calculated and sent to 
  4926.      the selected output device.
  4927.  
  4928. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 90
  4929.  
  4930.  
  4931.      9 = Tabular Line-of-Sight Predictions
  4932.      -------------------------------------
  4933.  
  4934.           Data Mode 9, Tabular Line-of-Sight Predictions, displays (and 
  4935.      optionally sends to an output device) data for upcoming satellite 
  4936.      passes over the user's primary location during 48-hour periods. The 
  4937.      user may select a particular pass and cause simulated time to be set 
  4938.      to the middle of the pass. The map is drawn and the user may view the 
  4939.      pass to determine any additional information of interest.
  4940.  
  4941. The appropriate data are displayed and sent to the destination device at 
  4942. the selected data interval (continuous), at a specified time, or over a 
  4943. specified time span covering no more than 24 hours. The user may simply 
  4944. view the tabular pass information or he may select a specific pass to view 
  4945. on the map.
  4946.      Data Mode 8, the Doppler Shift Frequency Predictions, can be 
  4947. particularly helpful in preparing for a satellite amateur radio contact by 
  4948. printing the resulting frequency predictions for use during the contact. In 
  4949. this data mode, the tabular data are generated as a selected pass is 
  4950. displayed; the data include date and time, satellite geodetic coordinates 
  4951. (latitude and longitude), horizon coordinates (elevation and azimuth), and 
  4952. the frequency differences from the specified uplink and downlink center 
  4953. frequencies. See the format description for Data Mode 8 below for 
  4954. additional details. The pass selection list is NOT sent to the output 
  4955. device in this Data Mode.
  4956.      STSPLUS sets up certain initial default parameters for tabular pass 
  4957. predictions and displays the current parameters each time F3 is pressed, as 
  4958. shown in the following example:
  4959.  
  4960.          STSORBIT PLUS Data Output Parameters:
  4961.  
  4962.          Data Output:                  STSPLUS.LOG
  4963.  
  4964.          Data Format:                  9 = Tabular Line-of-Sight Predictions
  4965.                                            (Using PDT for times)
  4966.  
  4967.          Accept Parameters [Y,n,s,x]:
  4968.  
  4969.      To cancel data output and generate pass predictions on the screen 
  4970. ONLY, press "X". If the current parameters are correct, press "Y" (or 
  4971. ENTER) to accept them or press "S" if output to the screen only is desired. 
  4972. If the parameters are to be changed or if a specified time is desired, 
  4973. press "N" to be prompted for new parameters. In each case, the default 
  4974. value which will be used if ENTER is pressed will be shown in square 
  4975. brackets; if more than one choice is shown, separated by commas, the first 
  4976. choice will be used if ENTER is pressed. The user must first select the 
  4977. data output device or destination by pressing the indicated key:
  4978.  
  4979.          Select Output [F,p,1,2]:
  4980.            F = File STSPLUS.LOG
  4981.            P = Printer LPT1:
  4982.            1 = Serial Port COM1:
  4983.            2 = Serial Port COM2:
  4984.  
  4985. Pressing ENTER or the letter "F" (upper or lower case) will select the FILE 
  4986. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 91
  4987.  
  4988.  
  4989. output and the data will be sent to the file STSPLUS.LOG. If the file does 
  4990. not exist, it will be created; if the file already exists, the data will be 
  4991. appended to the existing data. Press the letter "P" to direct the data to 
  4992. the printer on LPT1. Press "1" or "2" to direct the data to one of the two 
  4993. serial ports.
  4994.      When a serial port (COM1: or COM2:) is selected, the user next selects 
  4995. the data rate to be used for communications with the external equipment. 
  4996. Only the four data rates shown below the prompt are supported. Use the 
  4997. first character of the desired rate to select it, or press ENTER to use the 
  4998. data rate shown in the square brackets:
  4999.  
  5000.          Select DATA RATE [9600]:
  5001.          (300, 1200, 2400, 9600)
  5002.  
  5003. STSPLUS automatically sets the communications parameters to "8,N,1"; these 
  5004. are fixed and may not be altered. These communications parameters select 8 
  5005. data bits per transmitted byte, NO parity, and 1 stop bit. Most external 
  5006. equipment will operate satisfactorily with these parameters. 
  5007.      STSPLUS requires several additional items of information before it can 
  5008. send data to the external equipment, file or printer. The first is the data 
  5009. format to be used. Five different data formats are available. The next 
  5010. prompt lists the formats and shows the current default in square brackets:
  5011.  
  5012.          Select Data to Output [7]:
  5013.            1 = Azimuth, Elevation, Range
  5014.            2 = Latitude, Longitude, Orbit Altitude
  5015.            3 = Right Ascension, Declination
  5016.            4 = Ascending Node X-Y-Z State Vector
  5017.            5 = Precision X-Y-Z State Vector (2-Line Data)
  5018.            6 = Precision X-Y-Z State Vector (Comma Delimited)
  5019.            7 = Precision X-Y-X State Vector (Labeled Data)
  5020.            8 = Doppler Shift Frequency Predictions
  5021.            9 = Tabular Line-of-Sight Predictions
  5022.  
  5023. Press the "8" or "9" number key to select one of the pass predictions or 
  5024. press ENTER to select the choice shown in square brackets. See the Data 
  5025. Mode Formats in the following sections for specific details on the data 
  5026. included in each data mode.
  5027.      For tabular line-of-sight predictions, STSPLUS must know the time zone 
  5028. for which data is to be displayed. The choices are UTC/GMT or the LOCAL 
  5029. time zone:
  5030.  
  5031.          Use UTC or PDT time [PDT]:
  5032.            (Use LEFT LETTER of abbreviation to select);
  5033.  
  5034. Depending upon the user's choice when the UTCOffset was set, either "UTC" 
  5035. or "GMT" will be displayed along with the abbreviation for the local time 
  5036. zone. Use the left-most letter of the desired time zone, or press ENTER to 
  5037. accept the time zone shown in the square brackets ("[PDT]" in the example).
  5038.      STSPLUS now returns to the initial parameter display and again asks if 
  5039. the parameters are correct. As before, press "Y" to proceed with pass 
  5040. predictions AND sending the data to the specified destination device, "N" 
  5041. to change parameters, or "X" return to the Main Menu and display the pass 
  5042. predictions on the screen WITHOUT sending the data to a destination device.
  5043.      For both pass prediction modes, the data are displayed on the screen 
  5044. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 92
  5045.  
  5046.  
  5047. as calculated and optionally (for Line-of-Sight Predictions ONLY) sent to 
  5048. the selected destination device. The following is an edited sample of the 
  5049. screen display:
  5050.  
  5051.    ---------16609 AOS--------  ---MAX VISIBILITY--  ------LOS------
  5052.  #   UTC Date UTC Time    Azm  UTC Time Alt    Azm  UTC Time    Azm Duration
  5053.  1 02/23/1993 03:05:56  171.5  03:09:39   7  125.1  03:13:23   78.4  0:07:27
  5054.  2 02/23/1993 04:40:12  230.2  04:45:23  70  318.8  04:50:32   44.9  0:10:20
  5055.  3 02/23/1993 06:17:58  281.3  06:22:02   9  333.9  06:26:07   26.7  0:08:09
  5056.  4 02/23/1993 07:57:27  328.5  07:59:40   2  354.4  08:01:53   20.3  0:04:26
  5057.  5 02/23/1993 09:34:31  339.1  09:37:34   4   15.9  09:40:38   52.7  0:06:07
  5058.  6 02/23/1993 11:09:57  325.6  11:14:46  21   34.8  11:19:35  103.4  0:09:38
  5059.  7 02/23/1993 12:46:00  302.3  12:50:56  29  229.0  12:55:55  155.6  0:09:55
  5060.  8 02/24/1993 02:12:22  131.7  02:13:17   0  121.3  02:14:12  110.9  0:01:50
  5061.  9 02/24/1993 03:43:39  212.0  03:48:44  42  132.6  03:53:48   53.7  0:10:09
  5062. 10 02/24/1993 05:20:25  263.7  05:25:02  16  327.6  05:29:40   31.9  0:09:15
  5063. 11 02/24/1993 06:59:36  314.0  07:02:22   3  347.0  07:05:09   20.0  0:05:33
  5064. 12 02/24/1993 08:37:54  340.4  08:40:18   2    8.7  08:42:43   37.0  0:04:49
  5065. 13 02/24/1993 10:13:30  331.3  10:17:49  12   28.7  10:22:09   85.8  0:08:39
  5066. 14 02/24/1993 11:49:11  311.8  11:54:20  79  224.7  11:59:31  137.0  0:10:20
  5067. 15 02/24/1993 13:26:53  273.2  13:29:57   4  236.4  13:33:01  199.8  0:06:08
  5068. Elapsed time = 27 seconds
  5069. Repeat for NEXT 48 HOURS or DISPLAY PASS [N,y,pass#]:
  5070.  
  5071. The final prompt for Doppler Shift Frequency Predictions is similar:
  5072.  
  5073. Repeat for NEXT 48 HOURS or CALCULATE DOPPLER [N,y,pass#]:
  5074.  
  5075. The column headings indicate the data displayed. "16609" indicates that the 
  5076. data is for NORAD number 16609, the MIR Space Station. "AOS" is Acquisition 
  5077. of Signal or when the satellite rises above the user's true horizon. "MAX 
  5078. VISIBILITY" is the maximum altitude above the user's true horizon that the 
  5079. satellite reaches during the pass. "LOS" is Loss of Signal or when the 
  5080. satellite sets below the user's true horizon. "#" is an arbitrary pass 
  5081. number for this set of calculations. The format for the data sent to the 
  5082. destination device is slightly different from that displayed; see the Data 
  5083. Mode 9 format description below.
  5084.      For Line-of-Sight Pass Predictions, the user may select either UTC/GMT 
  5085. or LOCAL date and times for pass predictions. If other than UTC is 
  5086. selected, substitute the appropriate time zone abbreviation as required. 
  5087. The date is given only for AOS; since passes may span 00:00:00 hours for 
  5088. the selected time zone, the actual date for MAX VISIBILITY and/or LOS may 
  5089. have to be incremented.
  5090.      Times are calculated to the nearest second, altitudes are rounded to 
  5091. the nearest degree, and azimuths are rounded to the nearest tenth of a 
  5092. degree. Azimuth is always calculated in the sense NESW where North = 0 
  5093. degrees, West = 90 degrees, etc. Note that the degree symbol will appear on 
  5094. the display for all "Azm" and "Alt" data but has been deleted in the sample 
  5095. above in order to maintain compatibility with various printers; the actual 
  5096. display is thus four columns wider than the example above.
  5097.      Press ENTER while the passes are being calculated to stop the 
  5098. calculations. When all calculations for the current 48 hour block have been 
  5099. completed, the time elapsed for the calculations is displayed and the user 
  5100. is asked if another set of calculations is desired of if a particular pass 
  5101. should be displayed. Press "N" or ENTER to return to the Main Menu, or 
  5102. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 93
  5103.  
  5104.  
  5105. press "Y" to perform the next 48 hour block of calculations. The 
  5106. calculations will be stopped when 99 passes have been listed. Typically, 
  5107. from four to sixteen passes are listed for each 48 hour block, the number 
  5108. being related to the characteristics of the current satellite's orbit. If 
  5109. additional passes beyond that time are desired, set simulated time (F8+F3 
  5110. from the Main Menu) to the desired start time and repeat the predictions.
  5111.      To display a particular pass, enter the listed pass number. Passes are 
  5112. assigned arbitrary numbers from 1 to 99 beginning with the first pass which 
  5113. occurs during or subsequent to the current real or simulated time. Any pass 
  5114. number may be selected, from pass #1 to the last listed pass shown on the 
  5115. screen. (Attempting to enter a pass number larger than the last one shown 
  5116. will cause the computer to "beep" and the prompt will be repeated.) STSPLUS 
  5117. will set simulated time to approximately 30 seconds prior to the mid-point 
  5118. of the selected pass and prepare the display. The pass may then be examined 
  5119. for details of lighting, ground track, and so forth. STSPLUS displays "VIS" 
  5120. next to the orbit inclination if a visual sighting may be possible. While 
  5121. examining the pass, use F6 to PAUSE the display, then use the "+" or "-" 
  5122. keys to adjust the simulated time forward or backward. The default time 
  5123. step is one second; press F4 to select a different time step: 1, 10, or 60 
  5124. seconds. Press ENTER to return to normal operation from the PAUSE mode.
  5125.      For Doppler Shift Frequency Predictions only, the displayed pass 
  5126. begins just before AOS (Acquisition of Signal) instead of near the maximum 
  5127. elevation. Doppler shift frequency data will be sent to the output device 
  5128. only after AOS is reached and until LOS (Loss of Signal) is reached. The 
  5129. user may use "fast time" to speed up the operation but there may be some 
  5130. loss of accuracy. Press ENTER once the pass has been completed to return to 
  5131. the Main Menu.
  5132.      Each time predicted passes are requested, the list begins with the 
  5133. first pass which occurs at or subsequent to the current real or simulated 
  5134. time. Note that STSPLUS automatically sets simulated time to display a 
  5135. predicted pass, and that new simulated time remains in effect until the 
  5136. user returns to the Main Menu, at which point the time is restored to the 
  5137. real or simulated time in effect BEFORE the pass prediction was displayed. 
  5138. Repeated use of pass predictions will therefore generally produce the same 
  5139. list of passes; however, if sufficient time elapses between predictions 
  5140. that a pass "comes and goes", new pass numbers will be displayed.
  5141. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 94
  5142.  
  5143.  
  5144. Data Mode 1: Azimuth/Elevation Data Format
  5145. ------------------------------------------
  5146.  
  5147.           1         2         3         4         5
  5148. 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234
  5149. -------------------------------------------------------
  5150. 02/10/1993  13:58:09  20580    -2.472   248.222    1675 [CR/LF]
  5151. -----+----  ----+---  --+--  ----+---  ----+--- ---+---
  5152.      |          |       |        |         |       |
  5153.      |          |       |        |         |       +--- Range 
  5154.      |          |       |        |         |
  5155.      |          |       |        |         +----------- Aximuth
  5156.      |          |       |        |
  5157.      |          |       |        +--------------------- Elevation
  5158.      |          |       |
  5159.      |          |       +------------------------------ NORAD #
  5160.      |          |
  5161.      |          +-------------------------------------- UTC Time
  5162.      |
  5163.      +------------------------------------------------- UTC Date
  5164.  
  5165.  
  5166. UTC Date:      Current date in Universal Coordinated Time, mm/dd/yyyy
  5167.  
  5168. UTC Time:      Current time in Universal Coordinated Time, hh:mm:ss
  5169.  
  5170. NORAD #:       Satellite NORAD Number
  5171.  
  5172. Azimuth:       Azimuth in degrees to satellite in the sense NESW
  5173.  
  5174. Elevation:     Elevation to satellite in degrees above true horizon
  5175.  
  5176. Range:         Range from User Location to Satellite in km
  5177.  
  5178. [CR/LF]:       Each data line is terminated with a CR and LF in addition to 
  5179.                the 54 printing characters shown, for a total of 56 
  5180.                characters per data line.
  5181. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 95
  5182.  
  5183.  
  5184. Data Mode 2: Latitude/Longitude Data Format
  5185. -------------------------------------------
  5186.  
  5187.           1         2         3         4         5
  5188. 0123456789012345678901234567890123456789012345678901234
  5189. -------------------------------------------------------
  5190. 02/11/1993  13:46:40  20580    -5.182   155.667     593 [CR/LF]
  5191. -----+----  ----+---  --+--  ----+---  ----+--- ---+---
  5192.      |          |       |        |         |       |
  5193.      |          |       |        |         |       +--- Orbit Altitude
  5194.      |          |       |        |         |
  5195.      |          |       |        |         +----------- Longitude
  5196.      |          |       |        |
  5197.      |          |       |        +--------------------- Latitude
  5198.      |          |       |
  5199.      |          |       +------------------------------ NORAD #
  5200.      |          |
  5201.      |          +-------------------------------------- UTC Time
  5202.      |
  5203.      +------------------------------------------------- UTC Date
  5204.  
  5205.  
  5206. UTC Date:      Current date in Universal Coordinated Time, mm/dd/yyyy
  5207.  
  5208. UTC Time:      Current time in Universal Coordinated Time, hh:mm:ss
  5209.  
  5210. NORAD #:       Satellite NORAD Number
  5211.  
  5212. Latitude:      Geodetic Latitude in degrees of sub-satellite point 
  5213.                (satellite ground track)
  5214.  
  5215. Longitude:     Geodetic Longitude in degrees of sub-satellite point 
  5216.                (satellite ground track)
  5217.  
  5218. Orbit Alt:     Altitude in kilometers of the satellite above the Earth's 
  5219.                surface 
  5220.  
  5221. [CR/LF]:       Each data line is terminated with a CR and LF in addition to 
  5222.                the 54 printing characters shown, for a total of 56 
  5223.                characters per data line.
  5224. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 96
  5225.  
  5226.  
  5227. Data Mode 3: Topocentric RA/DEC Data Format
  5228. -------------------------------------------
  5229.  
  5230.           1         2         3         4
  5231. 01234567890123456789012345678901234567890123456
  5232. -----------------------------------------------
  5233. 02/11/1993  13:47:20  20580     7.111   -25.941 [CR/LF]
  5234. -----+----  ----+---  --+--  ----+---  ----+---
  5235.      |          |       |        |         |
  5236.      |          |       |        |         +----------- DEC
  5237.      |          |       |        |
  5238.      |          |       |        +--------------------- RA
  5239.      |          |       |
  5240.      |          |       +------------------------------ NORAD #
  5241.      |          |
  5242.      |          +-------------------------------------- UTC Time
  5243.      |
  5244.      +------------------------------------------------- UTC Date
  5245.  
  5246.  
  5247. UTC Date:      Current date in Universal Coordinated Time, mm/dd/yyyy
  5248.  
  5249. UTC Time:      Current time in Universal Coordinated Time, hh:mm:ss
  5250.  
  5251. NORAD #:       Satellite NORAD Number
  5252.  
  5253. RA:            Topocentric Right Ascension in hours
  5254.  
  5255. DEC:           Topocentric Declination in degrees
  5256.  
  5257. [CR/LF]:       Each data line is terminated with a CR and LF in addition to 
  5258.                the 46 printing characters shown, for a total of 48 
  5259.                characters per data line.
  5260.  
  5261. NOTES:
  5262.  
  5263. 1.   Topocentric coordinates give the right ascension and declination as 
  5264.      seen from the current user's location on the surface of the Earth.
  5265.  
  5266. 2.   Coordinates are equator and equinox of date.
  5267. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 97
  5268.  
  5269.  
  5270. Data Mode 4: Ascending Node X-Y-X State Vector
  5271. ----------------------------------------------
  5272.  
  5273. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 4 
  5274. Satellite Name:         MIR Space Station
  5275. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5276. Epoch Date/Time:        93206.71622934028
  5277.                         07/25/1993  17:11:22.215 UTC
  5278. ECI X:                   6083.74442210995 km
  5279.     Y:                   2969.71930867257 km
  5280.     Z:                      0.01043524694 km
  5281.     Xdot:                  -2.09290827983 km/sec
  5282.     Ydot:                   4.27922666083 km/sec
  5283.     Zdot:                   6.01892329735 km/sec
  5284. Ndot/2 (Drag):              0.00056174000
  5285. Nndot/6:                    0.00000000000
  5286. B-Star:                     0.00071196000
  5287. ElSet #:                  196.00000000000
  5288. Rev @ Epoch:            42514.00433526011
  5289.  
  5290.  
  5291. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 14 
  5292. Satellite Name:         MIR Space Station
  5293. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5294. Epoch Date/Time:        93206.71622934028
  5295.                         07/25/1993  17:11:22.215 UTC
  5296. ECI X:               19959752.12027331000 ft
  5297.     Y:                9743154.40544174400 ft
  5298.     Z:                     34.23630116129 ft
  5299.     Xdot:               -6866.48346437341 ft/sec
  5300.     Ydot:               14039.42991197058 ft/sec
  5301.     Zdot:               19747.08480675116 ft/sec
  5302. Ndot/2 (Drag):              0.00056174000
  5303. Nndot/6:                    0.00000000000
  5304. B-Star:                     0.00071196000
  5305. ElSet #:                  196.00000000000
  5306. Rev @ Epoch:            42514.00523843931
  5307.  
  5308.  
  5309. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 24 
  5310. Satellite Name:         MIR Space Station
  5311. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5312. Epoch Date/Time:        93206.71622934028
  5313.                         07/25/1993  17:11:22.215 UTC
  5314. ECI X:                   3284.95919120368 nm
  5315.     Y:                   1603.52014507239 nm
  5316.     Z:                      0.00563458372 nm
  5317.     Xdot:                  -1.13008006471 nm/sec
  5318.     Ydot:                   2.31059754904 nm/sec
  5319.     Zdot:                   3.24995858388 nm/sec
  5320. Ndot/2 (Drag):              0.00056174000
  5321. Nndot/6:                    0.00000000000
  5322. B-Star:                     0.00071196000
  5323. ElSet #:                  196.00000000000
  5324. Rev @ Epoch:            42514.00325144509
  5325. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 98
  5326.  
  5327.  
  5328. NOTES:
  5329.  
  5330. 1.   The X-Y-Z Cartesian State Vector is given as a standard Earth-centered 
  5331.      inertial ("ECI") cartesian 6-dimensional state vector where the X-Axis 
  5332.      is pointing toward the vernal equinox, the Z-Axis is pointing toward 
  5333.      the North Pole, and the Y-Axis is mutually orthogonal to the other 
  5334.      axes in a right-handed axis system. All coordinates are for true 
  5335.      equator and equinox of date.
  5336.  
  5337. 2.   The units of measure for the state vector may be determined by the 
  5338.      tens digit of the Data Mode in the initial header line as well as 
  5339.      being indicated with the data:
  5340.  
  5341.       4   Kilometers and kilometers per second
  5342.      14   Feet and feet per second
  5343.      24   Nautical miles and nautical miles per second
  5344.  
  5345. 3.   One data item is given per line, labeled as shown in the examples. The 
  5346.      data in the first four lines (Satellite Name, Catalog Number, and two 
  5347.      lines of Date/Time) begin in column 25. The remaining numeric data 
  5348.      items begin in column 21 and use a FORTRAN-like format statement 
  5349.      F21.11.
  5350.  
  5351. 4.   The Catalog Number is given first as the NORAD Number ("16609" in the 
  5352.      example) and then as the International Designation ("86017A"). The 
  5353.      International Designation is from 1 to 3 letters. Some 2-line elements 
  5354.      omit the International Designation, in which case that portion will be 
  5355.      blank.
  5356.  
  5357. 5.   Note that the Date/Time is presented on two lines in two different 
  5358.      formats. The first format is the NASA Day-of-Year ("DOY") format, 
  5359.      YYDDD.DDDDDD, since that is the format used by NASA/JSC for X-Y-Z 
  5360.      state vectors for the Space Shuttle, in 2-line elements, and in 
  5361.      program VEC2TLE. In the DOY format, time is counted from midnight 
  5362.      (00:00 UTC) each day. Some calculations may require instead the Julian 
  5363.      Date format which counts time from noon (12:00 UTC) each day. The 
  5364.      Date/Time is also "decoded" and given in the more conventional 
  5365.      "MM/DD/YYYY  HH/MM/SS.SSS" format for clarity using Coordinated 
  5366.      Universal Time (UTC/GMT).
  5367.  
  5368. 6.   The ElSet Number is specified in the 2-line elements used to generate 
  5369.      the ground track and is always given as an integer. Note that ElSet 
  5370.      Numbers may not necessarily follow in sequence and that different 
  5371.      sources will use different sequences of ElSet numbers.
  5372.  
  5373. 7.   The Rev Number at Epoch (the orbit number at the time the data is 
  5374.      sampled) is based upon the Rev Number specified in the 2-line elements 
  5375.      used to generate the ground track. The fractional part is calculated 
  5376.      by STSPLUS geometrically from the ascending node. Note that US Space 
  5377.      Command uses a different orbit numbering convention than does NASA for 
  5378.      space shuttle missions; US Space Command usually specifies the first 
  5379.      (partial) orbit number as Rev 0, while NASA specifies that orbit 
  5380.      number as Rev 1. For satellites which have been in orbit for long 
  5381.      periods of time, the Rev Number may be arbitrary.
  5382. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 99
  5383.  
  5384.  
  5385. Data Mode 5: Precision X-Y-Z Cartesian State Vector, 2 Data Lines
  5386. -----------------------------------------------------------------
  5387.  
  5388. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 5 
  5389. 20580  93110.043125      4920.98348         4440.02814        -2158.84295
  5390.                            -4.02147461570      5.78870948196      2.74131815428
  5391. 20580  93110.043171      4904.85124         4463.14112        -2147.85724
  5392.                            -4.04461763461      5.76773962933      2.75148946765
  5393.  
  5394. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 15 
  5395. 20580  93110.045081  13656864.66720     17514322.54968     -5452252.42794
  5396.                        -16168.27686974290  15789.75251859515  10248.33566657315
  5397. 20580  93110.045139  13575822.39276     17593013.13238     -5400930.14914
  5398.                        -16248.48336702945  15686.35334359047  10280.38786725583
  5399.  
  5400. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 25 
  5401. 20580  93110.046829      1817.50246         3234.50460         -631.72242
  5402.                            -3.02340746009      2.05326951871      1.82336359537
  5403. 20580  93110.046991      1774.96638         3262.87575         -606.12299
  5404.                            -3.05304428709      1.99966800523      1.83360328215
  5405.  
  5406. NOTES:
  5407.  
  5408. 1.   The X-Y-Z Cartesian State Vector is given as a standard Earth-centered 
  5409.      inertial ("ECI") cartesian 6-dimensional state vector where the X-Axis 
  5410.      is pointing toward the vernal equinox, the Z-Axis is pointing toward 
  5411.      the North Pole, and the Y-Axis is mutually orthogonal to the other 
  5412.      axes in a right-handed axis system. All coordinates are for true 
  5413.      equator and equinox of date.
  5414.  
  5415. 2.   The units of measure for the state vector may be determined by the 
  5416.      tens digit of the Data Mode in the initial header line:
  5417.  
  5418.       5   Kilometers and kilometers per second
  5419.      15   Feet and feet per second
  5420.      25   Nautical miles and nautical miles per second
  5421.  
  5422. 3.   The NASA Day-of-Year format is used here for date and time since that 
  5423.      is the format used by JSC for X-Y-Z state vectors and also in 2-line 
  5424.      elements. In the DOY format, time is counted from midnight (00:00 UTC) 
  5425.      each day. Some calculations may require instead the Julian Date format 
  5426.      which counts time from noon (12:00 UTC) each day.
  5427.  
  5428. 4.   Two successive data samples are shown for each data mode.
  5429.  
  5430. 5.   The following FORTRAN-like format statements may be used to read the 
  5431.      two lines of data in this mode for all units of measure:
  5432.  
  5433.      First Line:
  5434.      -----------
  5435.           Catalog #:     I5
  5436.                          2X
  5437.           Date/Time:     F15.9
  5438.           X:             F15.5
  5439.                          4X
  5440. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 100
  5441.  
  5442.  
  5443.           Y:             F15.5
  5444.                          4X
  5445.           Z:             F15.5
  5446.                          CR/LF
  5447.  
  5448.      Second Line:
  5449.      ------------
  5450.                          23X
  5451.           Xdot:          F18.11
  5452.                          1X
  5453.           Ydot:          F18.11
  5454.                          1X
  5455.           Zdot:          F18.11
  5456.                          CR/LF
  5457. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 101
  5458.  
  5459.  
  5460. Data Mode 6: Precision X-Y-Z Cartesian State Vector, Comma Delimited
  5461. --------------------------------------------------------------------
  5462.  
  5463. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 6 
  5464. 0,0,20580,93110.0476041667,2982.28779295502,6229.01725815628,-940.796339818487,
  5465.                            -5.85010701911522,3.3199940892324,3.46047048985284
  5466. 0,0,20580,93110.0476851852,2941.25120957693,6252.07713790904,-916.54588610151,
  5467.                            -5.87454395677527,3.2685046500327,3.46815363454982
  5468.  
  5469. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 16 
  5470. 0,1,20580,93110.0482060185,8771281.06140276,20969911.6226162,-2491608.1429704,
  5471.                            -19762.0576284838,9623.02409449012,11524.6952898439
  5472. 0,1,20580,93110.0482638889,8672341.7437806,21017717.5456987,-2433947.77946384,
  5473.                            -19813.4647395816,9499.28476766938,11539.2506632381
  5474.  
  5475. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 26 
  5476. 0,2,20580,93110.0493865741,1103.65585656622,3591.279279101,-214.476932551084,
  5477.                            -3.4057330597861,1.1598790254898,1.9344163566285
  5478. 0,2,20580,93110.049537037,1059.27271053518,3605.99939807939,-189.308779132495,
  5479.                            -3.42231018081901,1.10471766926502,1.93751948609809
  5480.  
  5481. NOTES:
  5482.  
  5483. 1.   The X-Y-Z Cartesian State Vector is given as a standard Earth-centered 
  5484.      inertial ("ECI") cartesian 6-dimensional state vector where the X-Axis 
  5485.      is pointing toward the vernal equinox, the Z-Axis is pointing toward 
  5486.      the North Pole, and the Y-Axis is mutually orthogonal to the other 
  5487.      axes in a right-handed axis system. All coordinates are for true 
  5488.      equator and equinox of date.
  5489.  
  5490. 2.   The units of measure for the state vector may be determined by the 
  5491.      tens digit of the Data Mode in the initial header line as well as the 
  5492.      second parameter in the comma delimited data string:
  5493.  
  5494.      Data Param
  5495.      Mode    #2     Units
  5496.      -----------------------------------------------------------
  5497.         6     0     Kilometers and kilometers per second
  5498.        16     1     Feet and feet per second
  5499.        26     2     Nautical miles and nautical miles per second
  5500.  
  5501. 3.   The comma delimited data are generated as a single line terminated by 
  5502.      CR/LF. The examples above have been split into two lines for printing 
  5503.      purposes.
  5504.  
  5505. 4.   The data are written in a single data line in the following order, 
  5506.      separated by a comma between items:
  5507.  
  5508.      Epoch Flag, always zero signifying equator and equinox of date.
  5509.      Units Flag (see Note 1 above)
  5510.      Catalog/NORAD number
  5511.      Date (YYDDD.DDDDDDDD... format)
  5512.      ECI X
  5513.      ECI Y
  5514.      ECI Z
  5515. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 102
  5516.  
  5517.  
  5518.      ECI Xdot
  5519.      ECI Ydot
  5520.      ECI Zdot
  5521.  
  5522. 5.   Line length will vary as a function of the data.
  5523.  
  5524. 6.   Two successive data samples are shown for each data mode.
  5525. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 103
  5526.  
  5527.  
  5528. Data Mode 7: Precision X-Y-Z Cartesian State Vector, Labeled Data
  5529. -----------------------------------------------------------------
  5530.  
  5531. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 7 
  5532. Satellite Name:         MIR Space Station
  5533. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5534. Epoch Date/Time:        93192.11956018518
  5535.                         07/11/1993  02:52:10.000 UTC
  5536. ECI X:                  -3441.20195444797 km
  5537.     Y:                  -3110.29870646026 km
  5538.     Z:                   4920.32069520120 km
  5539.     Xdot:                   2.90216455238 km/sec
  5540.     Ydot:                  -6.74909064951 km/sec
  5541.     Zdot:                  -2.23710677970 km/sec
  5542. Ndot/2 (Drag):              0.00008567000
  5543. Nndot/6:                    0.00000000000
  5544. B-Star:                     0.00011546000
  5545. ElSet #:                  167.00000000000
  5546. Rev @ Epoch:            42286.31052536559
  5547.  
  5548. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 17 
  5549. Satellite Name:         MIR Space Station
  5550. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5551. Epoch Date/Time:        93192.12233796297
  5552.                         07/11/1993  02:56:10.000 UTC
  5553. ECI X:               -8617248.92526347200 ft
  5554.     Y:              -15077459.08108566000 ft
  5555.     Z:               13806887.09734187000 ft
  5556.     Xdot:               12614.26230523560 ft/sec
  5557.     Ydot:              -18214.71804776612 ft/sec
  5558.     Zdot:              -12006.04438377176 ft/sec
  5559. Ndot/2 (Drag):              0.00008567000
  5560. Nndot/6:                    0.00000000000
  5561. B-Star:                     0.00011546000
  5562. ElSet #:                  167.00000000000
  5563. Rev @ Epoch:            42286.35385448637
  5564.  
  5565. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 27 
  5566. Satellite Name:         MIR Space Station
  5567. Catalog Number:         16609  86 17  A
  5568. Epoch Date/Time:        93192.12280092592
  5569.                         07/11/1993  02:56:50.000 UTC
  5570. ECI X:                  -1333.74601094830 nm
  5571.     Y:                  -2598.74977950943 nm
  5572.     Z:                   2190.96899536823 nm
  5573.     Xdot:                   2.14691236531 nm/sec
  5574.     Ydot:                  -2.86693936350 nm/sec
  5575.     Zdot:                  -2.09121400862 nm/sec
  5576. Ndot/2 (Drag):              0.00008567000
  5577. Nndot/6:                    0.00000000000
  5578. B-Star:                     0.00011546000
  5579. ElSet #:                  167.00000000000
  5580. Rev @ Epoch:            42286.36107600650
  5581. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 104
  5582.  
  5583.  
  5584. NOTES:
  5585.  
  5586. 1.   The X-Y-Z Cartesian State Vector is given as a standard Earth-centered 
  5587.      inertial ("ECI") cartesian 6-dimensional state vector where the X-Axis 
  5588.      is pointing toward the vernal equinox, the Z-Axis is pointing toward 
  5589.      the North Pole, and the Y-Axis is mutually orthogonal to the other 
  5590.      axes in a right-handed axis system. All coordinates are for true 
  5591.      equator and equinox of date.
  5592.  
  5593. 2.   The units of measure for the state vector may be determined by the 
  5594.      tens digit of the Data Mode in the initial header line as well as 
  5595.      being indicated with the data:
  5596.  
  5597.       4   Kilometers and kilometers per second
  5598.      14   Feet and feet per second
  5599.      24   Nautical miles and nautical miles per second
  5600.  
  5601. 3.   One data item is given per line, labeled as shown in the examples. The 
  5602.      data in the first four lines (Satellite Name, Catalog Number, and two 
  5603.      lines of Date/Time) begin in column 25. The remaining numeric data 
  5604.      items begin in column 21 and use a FORTRAN-like format statement 
  5605.      F21.11.
  5606.  
  5607. 4.   The Catalog Number is given first as the NORAD Number ("16609" in the 
  5608.      example) and then as the International Designation ("86017A"). The 
  5609.      International Designation is from 1 to 3 letters. Some 2-line elements 
  5610.      omit the International Designation, in which case that portion will be 
  5611.      blank.
  5612.  
  5613. 5.   Note that the Date/Time is presented on two lines in two different 
  5614.      formats. The first format is the NASA Day-of-Year ("DOY") format, 
  5615.      YYDDD.DDDDDD, since that is the format used by NASA/JSC for X-Y-Z 
  5616.      state vectors for the Space Shuttle, in 2-line elements, and in 
  5617.      program VEC2TLE. In the DOY format, time is counted from midnight 
  5618.      (00:00 UTC) each day. Some calculations may require instead the Julian 
  5619.      Date format which counts time from noon (12:00 UTC) each day. The 
  5620.      Date/Time is also "decoded" and given in the more conventional 
  5621.      "MM/DD/YYYY  HH/MM/SS.SSS" format for clarity using Coordinated 
  5622.      Universal Time (UTC/GMT).
  5623.  
  5624. 6.   The ElSet Number is specified in the 2-line elements used to generate 
  5625.      the ground track and is always given as an integer. Note that ElSet 
  5626.      Numbers may not necessarily follow in sequence and that different 
  5627.      sources will use different sequences of ElSet numbers.
  5628.  
  5629. 7.   The Rev Number at Epoch (the orbit number at the time the data is 
  5630.      sampled) is based upon the Rev Number specified in the 2-line elements 
  5631.      used to generate the ground track. The fractional part is calculated 
  5632.      by STSPLUS geometrically from the ascending node. Note that US Space 
  5633.      Command uses a different orbit numbering convention than does NASA for 
  5634.      space shuttle missions; US Space Command usually specifies the first 
  5635.      (partial) orbit number as Rev 0, while NASA specifies that orbit 
  5636.      number as Rev 1. For satellites which have been in orbit for long 
  5637.      periods of time, the Rev Number may be arbitrary.
  5638. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 105
  5639.  
  5640.  
  5641. Data Mode 8: Doppler Shift Predictions
  5642. --------------------------------------
  5643.  
  5644. STSORBIT PLUS Data Output to STSPLUS.LOG, Data = 8 
  5645.  
  5646. Satellite Name:         AO-27
  5647. Catalog Number:         22825  93061C  
  5648.  
  5649. Uplink Center Frequency:    145.85000 MHz
  5650. Dnlink Center Frequency:    436.80000 MHz
  5651.                                                          Freq Diff in Hz
  5652. MM/DD     TIME     Sat Lat   Sat Lon  Sat Elv  Sat Azm   Uplink   DnLink
  5653. ------------------------------------------------------------------------
  5654. 07/31 18:21:00 UTC  56.992  -102.805    1.748   19.947    -3171     9497 
  5655. 07/31 18:22:00 UTC  53.549  -104.703    5.777   22.118    -3135     9388 
  5656. 07/31 18:23:00 UTC  50.085  -106.353   10.523   24.984    -3062     9170 
  5657. 07/31 18:24:00 UTC  46.604  -107.814   16.339   29.016    -2926     8764 
  5658. 07/31 18:25:00 UTC  43.109  -109.129   23.770   35.186    -2673     8005 
  5659. 07/31 18:26:00 UTC  39.603  -110.330   33.417   45.735    -2189     6555 
  5660. 07/31 18:27:00 UTC  36.088  -111.439   44.547   65.985    -1291     3865 
  5661. 07/31 18:28:00 UTC  32.565  -112.475   50.407  101.881       63     -188 
  5662. 07/31 18:29:00 UTC  29.035  -113.452   43.796  136.739     1389    -4161 
  5663. 07/31 18:30:00 UTC  25.501  -114.381   32.707  155.928     2247    -6730 
  5664. 07/31 18:31:00 UTC  21.962  -115.271   23.276  165.962     2707    -8108 
  5665. 07/31 18:32:00 UTC  18.419  -116.131   16.011  171.851     2949    -8832 
  5666. 07/31 18:33:00 UTC  14.873  -116.966   10.302  175.688     3080    -9223 
  5667. 07/31 18:34:00 UTC  11.326  -117.782    5.625  178.391     3150    -9435 
  5668. 07/31 18:35:00 UTC   7.777  -118.584    1.638  180.406     3186    -9543
  5669.  
  5670. NOTES:
  5671.  
  5672. 1.   The header information gives the satellite name and catalog number, 
  5673.      the Epoch Date/Time of the TLEs, and the center frequencies for the 
  5674.      Uplink and the Downlink (usually in units of MHz) as read from file 
  5675.      STSPLUS.FRQ (if present) or the default value of 100 MHz.
  5676.  
  5677. 2.   One data line is generated for each time step. For the date, only the 
  5678.      month and day ("MM/DD") are given in order to accommodate line length 
  5679.      restrictions. The time is given in Coordinated Universal Time (UTC).
  5680.  
  5681. 3.   The satellite geodetic coordinates, latitude and longitude, are given 
  5682.      in degrees. Negative latitude is South, negative longitude is West.
  5683.  
  5684. 4.   The satellite horizon coordinates, elevation and azimuth, are given in 
  5685.      degrees and the sense is NESW, North = 0, East = 90, etc.
  5686.  
  5687. 5.   The doppler shift calculations are shown as the frequency difference 
  5688.      (in Hz) from the corresponding center frequency (in MHz, shown in the 
  5689.      header) at 60 second intervals throughout the pass.
  5690. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 106
  5691.  
  5692.  
  5693. Data Mode 9: Pass Predictions
  5694. -----------------------------
  5695.  
  5696.    --------#20580 AOS--------  --MAX VISIBILITY--  ------LOS------
  5697.  #   UTC Date UTC Time    Azm  UTC Time Alt   Azm  UTC Time    Azm Duration
  5698.  1 02/27/1993 03:58:09  205.1  04:03:00   9 157.9  04:07:52  110.8  0:09:43
  5699. -+ ---------+---------  --+--  ----+---  -+ --+--  ----+---  --+-- ----+---
  5700.  |          |             |        |      |   |        |       |       |
  5701.  Pass #     |             |        |      |   |        |       |       |
  5702.             |             |        |      |   |        |       |       |
  5703.  +----------+             |        |      |   |        |       |       |
  5704.  |                        |        |      |   |        |       |       |
  5705.  |  +---------------------+        |      |   |        |       |       |
  5706.  |  |                              |      |   |        |       |       |
  5707.  |  +----- AOS Azimuth (degrees)   |      |   |        |       |       |
  5708.  |                                 |      |   |        |       |       |
  5709.  +-------- AOS Date/Time           |      |   |        |       |       |
  5710.            (mm/dd/yyyy hh:mm:ss)   |      |   |        |       |       |
  5711.                                    |      |   |        |       |       |
  5712.  +---------------------------------+      |   |        |       |       |
  5713.  |                                        |   |        |       |       |
  5714.  |  +-------------------------------------+   |        |       |       |
  5715.  |  |                                         |        |       |       |
  5716.  |  |  +--------------------------------------+        |       |       |
  5717.  |  |  |                                               |       |       |
  5718.  |  |  +-- MAX Azimuth (degrees)                       |       |       |
  5719.  |  |                                                  |       |       |
  5720.  |  +----- MAX Altitude (degrees)                      |       |       |
  5721.  |                                                     |       |       |
  5722.  +-------- MAX Time (hh:mm:ss)                         |       |       |
  5723.                                                        |       |       |
  5724.  +-----------------------------------------------------+       |       |
  5725.  |                                                             |       |
  5726.  |  +----------------------------------------------------------+       |
  5727.  |  |                                                                  |
  5728.  |  +----- LOS Azimuth (degrees)                                       |
  5729.  |                                                                     |
  5730.  +-------- LOS Time (hh:mm:ss)                                         |
  5731.                                                                        |
  5732.                                      Total Pass Duration (hh:mm:ss)  --+
  5733.  
  5734. NOTES:
  5735.  
  5736. 1.   When the Data Output mode is set up for pass predictions, dates and 
  5737.      times for pass predictions may be selected for UTC/GMT or local time 
  5738.      and the selected time zone abbreviation and time scale will be used. 
  5739.      Substitute the appropriate abbreviation for "UTC" as required if other 
  5740.      than UTC has been selected. When UTC or GMT is selected, the Data Mode 
  5741.      will be given as "9"; when local time is selected, the Data Mode will 
  5742.      be given as "19".
  5743.  
  5744. 2.   The Pass # is an arbitrary number assigned by STSPLUS during the pass 
  5745.      calculations and is a function of the real or simulated time at which 
  5746.      the calculations are performed. If the real or simulated time is 
  5747.      changed, the pass numbers may change and different passes may be 
  5748. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 107
  5749.  
  5750.  
  5751.      shown.
  5752.  
  5753. 3.   The satellite NORAD number is included in the heading, "20580" in the 
  5754.      sample above.
  5755.  
  5756. 4.   The Date (UTC/GMT or local) is given only for AOS. Since a pass may 
  5757.      span 00:00:00 hours, the date for MAX VISIBILITY and/or LOS may have 
  5758.      to be incremented from that shown for AOS.
  5759.  
  5760. 5.   All azimuths ("Azm") have been rounded to the nearest 0.1 degree; the 
  5761.      MAX VISIBILITY altitude ("Alt") has been rounded to the nearest 
  5762.      degree.
  5763. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 108
  5764.  
  5765.  
  5766. F4     Calculate Satellite Positions with TRAKSTAR
  5767. --------------------------------------------------
  5768.  
  5769.      Tabular predictions for the currently selected satellite may be made 
  5770. by using TRAKSTAR by Dr. TS Kelso. STSPLUS has been arranged to operate 
  5771. seamlessly with TRAKSTAR by simply pressing Function Key F4 from the Main 
  5772. Menu. All data required by TRAKSTAR is automatically supplied by STSPLUS. 
  5773. See the section above "Predicting Satellite Passes with TRAKSTAR" and the 
  5774. TRAKSTAR documentation for full information.
  5775.  
  5776.  
  5777. F5     Set Launch Time and Date
  5778. -------------------------------
  5779.  
  5780.      Orbital data for the satellite must be loaded using the F2 command on 
  5781. the Main Menu before the launch date and time may be set or changed. Once 
  5782. saved in file STSPLUS.LTD, the launch date and time will be automatically 
  5783. read from that file each time the satellite is selected (see below).
  5784.  
  5785.                            ********************
  5786.                            *  IMPORTANT NOTE  *
  5787.                            ********************
  5788.  
  5789.      LAUNCH TIME AND DATE MUST EITHER BE INCLUDED IN FILE STSPLUS.LTD 
  5790.      OR BE MANUALLY ENTERED FOR EACH SATELLITE OR MISSION SINCE THAT 
  5791.      INFORMATION IS NOT INCLUDED IN 2-LINE ELEMENTS.
  5792.  
  5793.      Launch date and time are most important for manned missions such as 
  5794. the Space Shuttle since the mission timeline is reckoned using Mission 
  5795. Elapsed Time. However, MET may be used whenever actual launch date and time 
  5796. are known. The only requirement is that 2-line orbital elements must be 
  5797. available for the satellite. Since launch date and time are NOT included in 
  5798. the 2-line orbital elements, this means that you obtain the launch date and 
  5799. launch time independently and manually enter that data.
  5800.      Pressing F5 to enter launch date and time begins with the prompt:
  5801.  
  5802.      Enter Launch Time (HH:MM:SS):
  5803.        [Add 'U'or 'G' for UTC/GMT]
  5804.  
  5805. Enter the time in the format shown using 24-hour notation. Add the letter 
  5806. "U" to signify UTC (Coordinated Universal Time) or the letter "G" to 
  5807. signify GMT (Greenwich Mean Time, essentially identical to UTC for the 
  5808. purposes of this program). Use no suffix for local time; it will be 
  5809. internally converted to UTC/GMT. If you enter "U" or "G", the abbreviation 
  5810. used in the menus will be set to "UTC" or "GMT" respectively. One or two 
  5811. digit numbers may be used as required. [The comma is also acceptable as a 
  5812. separator in place of the colon.] You may omit seconds [or minutes and 
  5813. seconds] if desired. For example, an entry of "16" will be entered as 
  5814. 16:00:00 or 4:00 PM. Press ENTER to leave the entry unchanged.
  5815.  
  5816.      Enter Launch Date (MM/DD/YYYY):
  5817.        [Enter '*' to clear LAUNCH DATE]
  5818.  
  5819. Enter the date in the format shown. Note that if you requested UTC or GMT 
  5820. when entering the time, the date is interpreted as the UTC/GMT date. The 
  5821. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 109
  5822.  
  5823.  
  5824. full four digit year may be used OR two digits as in "92". Be sure to use 
  5825. the SLASH "/" rather than the MINUS "-" as the separator; STSPLUS's 
  5826. internal date algorithms will interpret the minus sign as just that and 
  5827. some rather strange dates can result! You may also use relative dates: -1 
  5828. will use the prior day, +2 will use two days hence, and so forth. Press 
  5829. ENTER to leave the date unchanged. Press "*" (followed by ENTER) to clear 
  5830. the launch date and time; this does NOT remove it from file STSPLUS.LTD.
  5831.  
  5832.      Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat:
  5833.  
  5834. When all data have been entered, the program pauses for your approval. If 
  5835. all data are correct, press ENTER. Press the SPACE BAR to start over. You 
  5836. are next asked if you wish to save this data:
  5837.  
  5838.      Add/Update this data in file STSPLUS.LTD [Y,n]:
  5839.  
  5840. Press "Y", "y" or ENTER to add or update the data in file STSPLUS.LTD (see 
  5841. below). Press "N" or "n" to use the data but not add or update it in file 
  5842. STSPLUS.LTD. Adding or updating the data to file STSPLUS.LTD makes sure 
  5843. that the launch date and time data will be available the next time this 
  5844. particular satellite is selected.
  5845.  
  5846.  
  5847. Using File STSPLUS.LTD for Launch Date & Time
  5848. ---------------------------------------------
  5849.  
  5850.      An alternative and automatic method to set launch date and time is to 
  5851. use file STSPLUS.LTD. This file contains the NORAD number and launch date 
  5852. and time (UTC Julian date) for selected satellites. A sample entry appears 
  5853. as:
  5854.  
  5855.      22194,2448918.21503472,0
  5856.      --+-- -------+-------- +
  5857.        |          |         |
  5858.        |          |         +--- (Reserved, must be present)
  5859.        |          |
  5860.        |          +------------- Launch Date (UTC Julian date)
  5861.        |
  5862.        +------------------------ NORAD Number
  5863.  
  5864. The Sample above shows the data for Space Shuttle mission STS-52 (NORAD 
  5865. #22194) and corresponds to a launch date and time of 22 OCT 1992 @ 17:09:39 
  5866. UTC. The file is in standard ASCII format and may be edited with any 
  5867. standard editor; word processor users use the "non-document" mode. Use care 
  5868. when manually editing the file as STSPLUS performs NO ERROR CHECKING!
  5869.      Estimated 2-line orbital elements are usually available prior to a 
  5870. Space Shuttle launch, and actual 2-line orbital elements within about 8 to 
  5871. 12 hours after a launch. Note, however, that the NORAD number is not 
  5872. assigned until actual launch and a "dummy" NORAD number is used for 
  5873. estimated pre-launch elements; for example, "00052" for STS-52. Once the 
  5874. launch has taken place, the permanent NORAD number is assigned. This change 
  5875. in NORAD number will require either that file STSPLUS.LTD be edited OR that 
  5876. a new entry be made. Note that there are still a few satellites around with 
  5877. low NORAD numbers!
  5878.      
  5879. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 110
  5880.  
  5881.  
  5882.      If file STSPLUS.LTD is present and if the selected satellite is found, 
  5883. the launch time and date will be set and Mission Elapsed Time (MET) will be 
  5884. used automatically; otherwise, T+Epoch (T+E) will be used. When MET is 
  5885. displayed, it may be changed to T+E by pressing F6 from the Main Menu 
  5886. (below) or F5 while the map is displayed.
  5887.      File STSPLUS.LTD is read each time a new satellite is selected using 
  5888. F2 from the Main Menu. If file STSPLUS.LTD is NOT present, the launch date 
  5889. and time will be saved in file STSPLUS.INI and must be MANUALLY MAINTAINED 
  5890. as in versions prior to 9245! If you wish to use the old method, rename or 
  5891. delete file STSPLUS.LTD.
  5892.  
  5893.  
  5894. F6     Set/Read/Save TDRS and Real Time Satellites
  5895. --------------------------------------------------
  5896.  
  5897.      STSPLUS is able to display up to 32 additional TDRS (or other 
  5898. geosynchronous/geostationary) or Real Time satellites. The first menu 
  5899. selection allows the user to select the desired satellite for each of the 
  5900. sixteen available "slots" as well as abbreviation, mode, and icon/label 
  5901. color. Note that these features are enabled and disabled using F10+F3+F2 
  5902. from the Main Menu. The following menu is displayed:
  5903.  
  5904.          TDRS and Real Time Satellite Maintenance Menu
  5905.  
  5906.          F1  Display/Modify satellite assignments
  5907.          F2  Save SCF Satellite Configuration File
  5908.          F3  Read SCF Satellite Configuration File
  5909.          F4  Select new PRIMARY SATELLITE
  5910.          F5  Select new TARGET SATELLITE
  5911.          F6  Clear Static and Real Time Satellites
  5912.  
  5913.          Press function key for desired choice or ENTER for Main Menu:
  5914.  
  5915. Press ENTER to return to the Main Menu, or press the desired function key 
  5916. to select the indicated function.
  5917.      Before the current position of each satellite can be calculated, 2-
  5918. line elements must be read or updated using F2 from the Main Menu. After 
  5919. this has been performed once, the position will be calculated based upon 
  5920. those 2-line elements. The user is reminded that the 2-line elements should 
  5921. be updated periodically so that the calculated position accurately reflects 
  5922. the actual position.
  5923.  
  5924. NOTE:     Users of prior versions of STSPLUS will note that Function Key F6 
  5925.           has been reassigned for its present function. Switching between 
  5926.           MET and T+Epoch may now be accomplished ONLY by pressing F5 while 
  5927.           the ground track is displayed.
  5928.  
  5929.      F1  Display/Modify Satellite Assignments
  5930.      ----------------------------------------
  5931.  
  5932.      This menu selection displays the current TDRS and Real Time Satellite 
  5933. assignments and option selections as a table:
  5934.  
  5935. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 111
  5936.  
  5937.  
  5938. --------------------------------------------------------------------------
  5939.          TDRS and Real Time Satellite Setup
  5940.  
  5941. Sat#  NORAD#   Abbr        Mode  Color Size  Label  Vis        Color Chart
  5942.    1   19883   TDRE      Static   10 o    3     ON
  5943.    2   21639   TDRW      Static   10 o    3     ON               1 = XXXXX
  5944.    3   22314   TDR5      Static    2 o    3     ON  OFF          2 = XXXXX
  5945.    4   19548   TDR2      Static    2 o    3     ON  OFF          3 = XXXXX
  5946.    5   13969   TDR1      Static    2 o    3     ON  OFF          4 = XXXXX
  5947.    6   16609   MIR      Primary   12 o          ON   ON          5 = XXXXX
  5948.    7   21701   UARS   Real Time   13 o          ON  OFF          6 = XXXXX
  5949.    8   20580   HST    Real Time   14 o          ON  OFF          7 = XXXXX
  5950.    9   20638   ROSAT  Real Time   13 o          ON  OFF          8 = XXXXX
  5951.   10   22076   TOPEX        OFF   13 o          ON  OFF          9 = XXXXX
  5952.   11       0         (not used)                                 10 = XXXXX
  5953.   12       0         (not used)                                 11 = XXXXX
  5954.   13       0         (not used)                                 12 = XXXXX
  5955.   14       0         (not used)                                 13 = XXXXX
  5956.   15       0         (not used)                                 14 = XXXXX
  5957.   16       0         (not used)                                 15 = XXXXX
  5958.  
  5959. Enter Satellite # to edit or press ENTER when done:
  5960. (The maximum Satellite # available is 32)              
  5961. --------------------------------------------------------------------------
  5962.  
  5963. NOTE:     The first two satellite slots, #1 and #2, are reserved for the 
  5964.           standard TDRS East and TDRS West satellites, currently NORAD 
  5965.           Numbers 19833 and 21639. Instead of conventional circles of 
  5966.           visibility, these two satellites generate commumications coverage 
  5967.           circles. Assigning different satellites, especially satellites 
  5968.           which are not geostationary, may produce unpredictable results.
  5969.  
  5970. The Satellite Setup table headings indicate:
  5971.  
  5972.      Sat#      Satellite Assignment Number, 1 to 32. If an asterisk ("*") 
  5973.                appears to the right of the number, the epoch (date) of the 
  5974.                associated orbital elements is more than 10 days (Real Time) 
  5975.                or 60 days (Static) old as in this example:
  5976.  
  5977.                8*  22920   ARRAY  Real Time   14 o          ON  OFF
  5978.  
  5979.                and the following caution note will appear at the bottom of 
  5980.                the display:
  5981.  
  5982.                *  2-Line Elements more than 10 (Real Time) or 60 (Static) 
  5983.                   days old!
  5984.  
  5985.                The caution note has no effect on orbital caculations and is
  5986.                simply a reminder that the orbital elements may be out of
  5987.                date and may or may not be valid. Use F2 from the Main Menu 
  5988.                with "&" as the satellite name to update TLEs from a current 
  5989.                data file.
  5990.  
  5991.      NORAD#    The NORAD Number of the assigned satellite, or "0" if no 
  5992.                satellite is assigned to this slot.
  5993. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 112
  5994.  
  5995.  
  5996.  
  5997.      Abbr      The five character abbreviation assigned to this satellite. 
  5998.                Use only letters and numbers; the common satellite name or 
  5999.                NORAD Number are the recommended choices. This abbreviation 
  6000.                will be used as a label on the map if the Label is ON. May 
  6001.                be left blank.
  6002.  
  6003.      Mode      Five mode classifications are available: 
  6004.  
  6005.                     Primary        Primary satellite selected for full 
  6006.                                    tracking, selected using F2 or F6+F4 
  6007.                                    (below). The primary satellite may not 
  6008.                                    be present in the satellite list.
  6009.  
  6010.                     Static         Geosynchronous or geostationary 
  6011.                                    satellites (including TDRS). Plotted 
  6012.                                    when map is drawn and NOT updated.
  6013.  
  6014.                     Real Time      Satellites tracked dynamically; updated 
  6015.                                    every second (386/387 or higher), every 
  6016.                                    ten seconds (286 or no coprocessor).
  6017.  
  6018.                     OFF            The satellite is included in the data 
  6019.                                    but is not plotted. Used to temporarily 
  6020.                                    disable satellite slots.
  6021.  
  6022.                     (not used)     Unassigned satellite slot(s).
  6023.  
  6024.      Color     A number selected from the Color Chart at the right which 
  6025.                indicates the color to be used to display the satellite icon 
  6026.                and label (if enabled). Each "XXXXX" in the Color Chart 
  6027.                appears on color monitors as a bar of the corresponding 
  6028.                color. The "o" character to the right of the number is 
  6029.                displayed as a small diamond in the selected color.
  6030.  
  6031.      Size      For Static satellites only, selects the relative size of the 
  6032.                icon used to represent the satellite. Values may range from 
  6033.                3 to 6. This column is blank for Real Time satellites since 
  6034.                the icon size is fixed for these satellites.
  6035.  
  6036.      Label     May be set to "ON" or "OFF" to indicate if the satellite 
  6037.                abbreviation is to be displayed. The label color will be the 
  6038.                same as that selected for the satellite.
  6039.  
  6040.      Vis       May be set to "ON" or "OFF" to indicate if the satellite 
  6041.                circle of visibility is to be drawn. The circle of 
  6042.                visibility is drawn only for Static satellite on normal maps 
  6043.                but is drawn for all satellites on Motion maps.
  6044.  
  6045.      Color     The color chart displays the 15 available icon and label 
  6046.      Chart     colors (BLACK is omitted). When a monochrone display is used 
  6047.                and the "/M" command line option is specified, two levels of 
  6048.                gray will normally be displayed instead of colors. Each 
  6049.                color is assigned a standard color number which is used for 
  6050.                all data entries.
  6051. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 113
  6052.  
  6053.  
  6054.  
  6055.      As indicated by the prompt, simply press ENTER if all data in the 
  6056. Satellite Setup is correct. You will return to the F6 menu above. If you 
  6057. wish to add a satellite or change the selections for an existing satellite, 
  6058. enter the satellite slot number (Sat# in the left column of the table). The 
  6059. following prompts will be displayed in turn:
  6060.  
  6061.           Enter NORAD Number:
  6062.           (Enter 0 to clear the satellite entry)
  6063.  
  6064. STSPLUS expects the NORAD number for the desired satellite. This number 
  6065. will be used to "capture" the 2-line elements when this satellite is 
  6066. subsequently displayed.
  6067.  
  6068.           Enter Satellite Abbreviation:
  6069.  
  6070. Enter any desired abbreviation, 5 characters or less, or the NORAD number. 
  6071. Use only letters, numbers, and the period ("."), dash ("-"), and comma 
  6072. (",") with no leading spaces. The Satellite Abbreviation is used as the 
  6073. satellite label on the map display (see below) and may be left blank if 
  6074. no label is desired.
  6075.  
  6076.           Enter Mode (0=STATIC, 1=REAL TIME, 2=OFF):
  6077.  
  6078. Enter "0", "1", or "2". STATIC satellites are drawn each time the map is 
  6079. redrawn on the screen. REAL TIME satellites are updated every 1 or 10 
  6080. seconds (depending upon the processor/coprocessor present) or as often as 
  6081. the processor can complete the required calculations. Satellites set to OFF 
  6082. and not processed but their data is retained so that they may be returned 
  6083. to STATIC or REAL TIME subsequently.
  6084.  
  6085.           Enter satellite color (1 to 15):
  6086.  
  6087. Enter the number for the desired color, as shown on the Color Chart at the 
  6088. right of the screen. An illegal color number will default to YELLOW.
  6089.  
  6090.           Display satellite Label (0=NO, 1=YES):
  6091.  
  6092. Enter "0" or "1". The label will be displayed directly below the satellite 
  6093. icon in the same color as that selected for the icon in the preceeding 
  6094. step. For Real Time satellites, the label is only drawn when the map is 
  6095. redrawn and remains stationary EXCEPT when using the Motion Map (in which 
  6096. case it follows with the icon).
  6097.  
  6098.           Display Cir of Visibility (0=NO, 1=YES):
  6099.  
  6100. Enter "0" or "1". The circle of visibility is drawn (when enabled) for all 
  6101. Static satellites, and also for all Real Time satellites when using the 
  6102. Motion Map.
  6103.      When a new satellite is entered, a double asterisk ("**") will appear 
  6104. at the right for that satellite slot. This is to remind the user to display 
  6105. the ground track for that satellite so that 2-line elements may be stored 
  6106. in the TLE memory associated with that slot. The following message will 
  6107. also appear below the chart:
  6108.  
  6109. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 114
  6110.  
  6111.  
  6112.           **  Update TLEs (F2+'&') or display ground track for this satellite!
  6113.  
  6114. When STSPLUS adds a new Secondary Satellite, a skeletal 2-line element set 
  6115. (TLE) is saved which includes only the NORAD number. Before the satellite 
  6116. can be tracked, real TLEs must be present. This may be accomplished by 
  6117. updating the TLEs using F2 from the Main Menu and selecting AUTO UPDATE 
  6118. (satellite name entered is "&"). Alternatively, the satellite ground track 
  6119. may be displayed; to display the ground track, press F2 from the Main Menu, 
  6120. select the file of 2-line elements which includes the satellite in 
  6121. question, and enter the NORAD Number ("#nnnnn", where "nnnnn" is the NORAD 
  6122. Number). In either case, the 2-line elements will be saved for future use.
  6123.      Although 2-line elements are saved for all TDRS and Real Time 
  6124. satellites, the user is reminded that these elements have a limited 
  6125. lifetime. That lifetime varies considerably from satellite to satellite. 
  6126. For geosynchronous satellites, 4 to 8 weeks is probably reasonable; for 
  6127. other active satellites, 1 to 2 weeks should be an upper limit before new 
  6128. elements are used. Use F2 from the Main Menu and enter the satellite name 
  6129. as "&" to scan through the 2-line elements file and update all elements 
  6130. which are more recent than those now saved.
  6131.  
  6132. F2  Save SCF Satellite Configuration File
  6133. -----------------------------------------
  6134.  
  6135.      Users may wish to switch among several sets of TDRS and Real Time 
  6136. satellites from time to time. Since it can be tedious to re-enter all the 
  6137. information repeatedly, STSPLUS can save and read Satellite Configuration 
  6138. Files, identified by the filetype .SCF. All parameters are saved and 
  6139. restored, exactly as if entered at the time. The current satellite 
  6140. configuration is automatically saved in file STSPLUS.INI each time the 
  6141. program is exited and is restored when the program is restarted. The 
  6142. following prompt is displayed:
  6143.  
  6144.           Save SCF Satellite Configuration File
  6145.  
  6146.           Enter SCF FILENAME, ENTER to quit:
  6147.  
  6148.           Current .SCF files are:
  6149.  
  6150.           STANDARD.SCF
  6151.           STSPLUS.SCF
  6152.  
  6153. STSPLUS displays a list of available SCF files, up to a maximum of 90 
  6154. files. Press ENTER to cancel the operation. Type the desired filename 
  6155. with or without the .SCF filetype; STSPLUS automatically appends the 
  6156. may be no longer than 8 characters.
  6157.      If the file already exists, STSPLUS will display a warning message:
  6158.  
  6159.           File STANDARD.SCF already exists! Overwrite [y/N]:
  6160.  
  6161. where "STANDARD.SCF" will be the requested file including the .SCF 
  6162. filetype. Press "Y" or "y" to allow the existing file to be overwritten; 
  6163. press any other key to cancel the write operation, and then press ENTER to 
  6164. resume program operation. If the file does not exist, it will be created. 
  6165. Do not use filename STSPLUS since a sample file by that name is included 
  6166. with the distribution package (unless you wish to overwrite the supplied 
  6167. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 115
  6168.  
  6169.  
  6170. file).
  6171.  
  6172.  
  6173. F3  Read SCF Satellite Configuration File
  6174. -----------------------------------------
  6175.  
  6176.      See the comments above for saving SCF files. The following prompt is 
  6177. displayed:
  6178.  
  6179.           Read SCF Satellite Configuration File
  6180.  
  6181.           Enter SCF FILENAME, ENTER to quit:
  6182.  
  6183.           Current .SCF files are:
  6184.  
  6185.           STANDARD.SCF
  6186.           STSPLUS.SCF
  6187.  
  6188. STSPLUS displays a list of available SCF files, up to a maximum of 90 
  6189. files. Press ENTER to cancel the operation. Type the desired filename 
  6190. with or without the .SCF filetype; STSPLUS automatically appends the 
  6191. may be no longer than 8 characters. If the file does not exist, an error 
  6192. message will be displayed.
  6193.  
  6194.  
  6195. F4  Select New PRIMARY Satellite
  6196. --------------------------------
  6197.  
  6198.      This function allows the user to select a new Primary Satellite, the 
  6199. satellite for which the data block is calculated, from the list of 
  6200. Secondary Satellites. The current list of Secondary Satellites is first 
  6201. displayed:
  6202.  
  6203. -------------------------------------------------------
  6204.          TDRS and Real Time Satellite Setup
  6205.  
  6206. Sat#  NORAD#   Abbr        Mode  Color Size  Label  Vis
  6207.    1   19883   TDRE      Static   10 o    3     ON
  6208.    2   21639   TDRW      Static   10 o    3     ON
  6209.    3   22314   TDR5      Static    2 o    3     ON  OFF
  6210.    4   19548   TDR2      Static    2 o    3     ON  OFF
  6211.    5   13969   TDR1      Static    2 o    3     ON  OFF
  6212.    6   16609   MIR    Real Time   12 o          ON   ON
  6213.    7   21701   UARS     Primary   13 o          ON   ON
  6214.    8   22920   ARRAY  Real Time   14 o          ON  OFF
  6215.    9   20638   ROSAT  Real Time   13 o          ON   ON
  6216.   10   22076   TOPEX  Real Time   13 o          ON   ON
  6217.   11   21225   GRO    Real Time   13 o          ON   ON
  6218.   12   21987   EUVE   Real Time   13 o          ON   ON
  6219.   13   20580   HST    Real Time   14 o          ON  OFF
  6220.   14       0         (not used)
  6221.   15       0         (not used)
  6222.   16       0         (not used)
  6223.  
  6224. Enter New PRIMARY Satellite # or press ENTER to accept:
  6225. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 116
  6226.  
  6227.  
  6228. -------------------------------------------------------
  6229.  
  6230. Select the satellite which is to be the new Primary Satellite by entering 
  6231. its Sat# at the prompt, or press ENTER to cancel. Do NOT select a satellite 
  6232. which displays "**" at the right; valid 2-Line Elements are not available 
  6233. for that satellite! If "6" is entered for the example shown, the current 2-
  6234. Line Elements for MIR will be displayed for approval:
  6235.  
  6236. 2-Line Elements for new PRIMARY satellite:
  6237.  
  6238. MIR
  6239. 1 16609U 86017A   93351.25309831  .00007289  00000-0  97866-4 0   331
  6240. 2 16609  51.6188  19.7769 0005725  99.5487 260.6154 15.59089672447666
  6241.  
  6242. Accept this Primary Satellite [Y/n]:
  6243.  
  6244. Review the 2-Line Elements to be sure that valid elements are present and 
  6245. that they are for the desired satellite. Press "Y" (or ENTER) to accept the 
  6246. data shown as the new Primary Satellite, or press any other key to cancel.
  6247.  
  6248.  
  6249. F5  Select New TARGET Satellite
  6250. -------------------------------
  6251.  
  6252.      This function allows the user to select a new Target Satellite, the 
  6253. satellite for which the Relative Range and Velocity may be calculated, from 
  6254. the list of Secondary Satellites. The current list of Secondary Satellites 
  6255. is first displayed:
  6256.  
  6257. ----------------------------------------------------------------------
  6258.          TDRS and Real Time Satellite Setup
  6259.  
  6260. Sat#  NORAD#   Abbr        Mode  Color Size  Label  Vis
  6261.    1   19883   TDRE      Static   10 o    3     ON
  6262.    2   21639   TDRW      Static   10 o    3     ON
  6263.    3   22314   TDR5      Static    2 o    3     ON  OFF
  6264.    4   19548   TDR2      Static    2 o    3     ON  OFF
  6265.    5   13969   TDR1      Static    2 o    3     ON  OFF
  6266.    6   16609   MIR    Real Time   12 o          ON   ON
  6267.    7   21701   UARS   Real Time   13 o          ON   ON
  6268.    8   22920   ARRAY  Real Time   14 o          ON  OFF
  6269.    9   20638   ROSAT  Real Time   13 o          ON   ON
  6270.   10   22076   TOPEX  Real Time   13 o          ON   ON
  6271.   11   21225   GRO    Real Time   13 o          ON   ON
  6272.   12   21987   EUVE   Real Time   13 o          ON   ON
  6273.   13   20580   HST       Target   14 o          ON  OFF
  6274.   14   22917   STS61    Primary   14 o          ON  OFF
  6275.   15       0         (not used)
  6276.   16       0         (not used)
  6277.  
  6278. Enter New TARGET Satellite #, '0' to cancel, or press ENTER to accept:
  6279. ----------------------------------------------------------------------
  6280.  
  6281. Select the satellite which is to be the new Target Satellite by entering 
  6282. its Sat# at the prompt, enter the digit zero ("0") to cancel the current 
  6283. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 117
  6284.  
  6285.  
  6286. Target Satellite, or press ENTER to cancel and leave the current selection 
  6287. unchanged. Do NOT select a satellite which displays "**" at the right; 
  6288. valid 2-Line Elements are not available for that satellite!
  6289.      If "6" is entered for the example shown, the Target Satellite will be 
  6290. changed from #20580 (HST) to #16609 (MIR) and the current 2-Line Elements 
  6291. for MIR will be displayed for approval:
  6292.  
  6293. 2-Line Elements for new TARGET satellite:
  6294.  
  6295. MIR
  6296. 1 16609U 86017A   93351.25309831  .00007289  00000-0  97866-4 0   331
  6297. 2 16609  51.6188  19.7769 0005725  99.5487 260.6154 15.59089672447666
  6298.  
  6299. Accept this TARGET Satellite [Y/n]:
  6300.  
  6301. Review the 2-Line Elements to be sure that valid elements are present and 
  6302. that they are for the desired satellite. Press "Y" (or ENTER) to accept the 
  6303. new Target Satellite, or press any other key to cancel. If MIR is 
  6304. accepted, it will then be used as the Target Satellite and Relative Range 
  6305. and Relative Velocity with respect to the Primary Satellite (STS-61 in the 
  6306. example) may be displayed using F10+F4 from the Main Menu OR by pressing 
  6307. F10 while the map is displayed.
  6308.  
  6309.  
  6310. F6  Clear Static and Real Time Satellites
  6311. -----------------------------------------
  6312.  
  6313.      Use this function to clear selected static and/or real time 
  6314. satellites with slot numbers 3 through 32. STSPLUS asks the user to enter 
  6315. the first and last slot to clear, and to confirm the operation to avoid 
  6316. accidental clearing. 
  6317.      NOTE: Slots 1 and 2 are reserved for TDRS satellites and should ALWAYS 
  6318. contain TDRS or similar geosynchronous satellites. The program may perform 
  6319. unpredictably if these slots are cleared or have other types of satellites.
  6320.  
  6321.  
  6322. F7     Set FILENAMES and PATHS
  6323. ------------------------------
  6324.  
  6325.      Function Key F7 allows the user to select the paths and/or filenames 
  6326. for the various files that STSPLUS uses to select satellites, tracking 
  6327. stations, and other features:
  6328.  
  6329.           Select path or filename to set, press ENTER when done:
  6330.  
  6331.             F1  Set 2-LINE ELEMENTS path:      [I:\TLE\]
  6332.             F2  Set TRACKING STATION filename: [STSPLUS.TRK]
  6333.             F3  Set MAP DATABASE FILES path:   [D:\MAPDATA\]
  6334.             F4  Set FEATURES LABEL filename:   [STSPLUS.LOC]
  6335.             F5  Set TRAKSTAR path:             [D:\STSPLUS\]
  6336.             F6  Set CITYFILE filename:         [STSPLUS.CTY]
  6337.  
  6338.           Enter selection or ENTER:
  6339.  
  6340. Press the indicated function key for the item you wish to change. The 
  6341. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 118
  6342.  
  6343.  
  6344. current path or filename is shown in square brackets for each selection. 
  6345. Press ENTER to leave a path or filename unchanged. The following is a 
  6346. typical prompt for filename:
  6347.  
  6348.           Enter TRACKING STATION filename: _
  6349.           (Press ENTER to leave unchanged)
  6350.  
  6351.      For filenames, enter the full filename including filetype. A drive and 
  6352. directory may also be included if desired. If no filetype is entered, 
  6353. STSPLUS will automatically supply ".TRK" for tracking station files, and 
  6354. ".LOC" for features label files. If the desired file has no filetype, 
  6355. include the period in the filename entered (e.g. "STATION.") to prevent the 
  6356. automatic addition of a filetype.
  6357.      For the path selections, enter the desired drive and subdirectory. The 
  6358. trailing backslash will automatically be added if it is omitted. If the 
  6359. path cannot be found, an error message will be displayed and the path will 
  6360. default to the current drive and directory. For best performance, use a RAM 
  6361. disk for Map Database Files; see the section "Using a RAM Disk" for further 
  6362. information.
  6363.      After each entry, the Path and Filenames Menu is again displayed with 
  6364. the current selections. Press ENTER when done to return to the STSPLUS Main 
  6365. Menu.
  6366.  
  6367.  
  6368. F8     Set Program TIME and DATE
  6369. --------------------------------
  6370.  
  6371.      This menu provides a number of time and date functions for use 
  6372. with STSPLUS. The program clock may be set to real or simulated time 
  6373. using several methods, current clock corrections applied by program 
  6374. RIGHTIME may be displayed, and the UTC OFFSET and DAYLIGHT Flag may be 
  6375. adjusted.
  6376.      It is often convenient to set the TIME and DATE within STSPLUS to 
  6377. something other than the current system time and date, or to return to the 
  6378. current system time and date if the program time and date have been 
  6379. changed. Press F8 to go to the TIME and DATE Menu:
  6380.  
  6381.  
  6382.                               Program STSORBIT PLUS
  6383.  
  6384.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  6385.                                   Version 9435
  6386.  
  6387.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  6388.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  6389.  
  6390.                     ACTUAL SYSTEM DATE AND TIME SHOWN ABOVE
  6391.                              (Assisted by RIGHTIME)
  6392.  
  6393.          F1     Restore SYSTEM date and time (use "real time")
  6394.          F2     Set DOS SYSTEM CLOCK using calendar date and time
  6395.          F3     Set SIMULATED date and time using calendar date and time
  6396.          F4     Set SIMULATED date and time using Mission Elapsed Time
  6397.  
  6398.          F9     Display Current RIGHTIME Corrections
  6399. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 119
  6400.  
  6401.  
  6402.          F10    Set UTC OFFSET and DAYLIGHT Flag
  6403.  
  6404.          ENTER  Return to MAIN MENU
  6405.  
  6406.          Select desired function:
  6407.  
  6408.  
  6409.      The Date and Time Menu, shown above, displays the available time 
  6410. setting functions along with the actual system date and time as determined 
  6411. by the DOS software clock in your computer (even if simulated time is in 
  6412. effect). If program RIGHTIME Version 2.5+ is currently enabled, the message 
  6413. "(Assisted by RIGHTIME)" will also appear. Both your local date and time, 
  6414. "PDT" or Pacific Daylight Time in the example, and "UTC" (Coordinated 
  6415. Universal Time) date and time are displayed. If times have been set using 
  6416. the letter "G", the abbreviation at the right will be "GMT" (Greenwich Mean 
  6417. Time).
  6418.      Press ENTER to return to the Main Menu with the date and time as 
  6419. displayed on the screen (Current or Simulated).
  6420.      If you wish to execute STSPLUS in "real time", cancelling any 
  6421. simulated time that may be in effect, use the F1 command. This will restore 
  6422. the time and date used for the tracking display to that shown at the top of 
  6423. the menu. If the actual system date or time displayed is incorrect, use 
  6424. program TIMESET (if available) or the F2 command to correctly set your 
  6425. system clock.
  6426.      Some organizations, NASA for example, continue to use the wording 
  6427. "Greenwich Mean Time" or "GMT" for what is now usually referred to as 
  6428. "Coordinated Universal Time" or "UTC" (and sometimes, depending upon the 
  6429. application, as "UT", "UT1" or "UT2"). STSPLUS uses Coordinated Universal 
  6430. Time or "UTC", the time used for civil timekeeping and broadcast by radio 
  6431. stations such as WWV and the BBC. Although technically these different time 
  6432. standards are not exactly the same, the difference is only a maximum of 0.9 
  6433. seconds and the program treats them all as identical. STSPLUS defaults to 
  6434. the abbreviation "UTC" but if you prefer to use "GMT", enter any simulated 
  6435. time using F3 and include the letter "G" (upper or lower case) at the end. 
  6436. The time abbreviation at the top of the screen will change from "UTC" to 
  6437. "GMT" and will continue using that abbreviation until a time is entered 
  6438. suffixed with "U". 
  6439.      Times are always entered as "HH:MM:SS" where HH is HOURS, MM is 
  6440. MINUTES, and SS is SECONDS. The time entry format is very flexible. Leading 
  6441. zeroes are not required. The comma (",") may be used in place of the colon 
  6442. (":") as a separator if desired. SECONDS or MINUTES and SECONDS may be 
  6443. omitted if desired. Time entries are assumed to be local time; to enter UTC 
  6444. or GMT times, add the letter "U" or "G" (upper or lower case) respectively 
  6445. following the entry. For example, the following are valid time entries:
  6446.  
  6447.           Entry          Interpreted as
  6448.           ------         --------------------------
  6449.           12             12:00:00 (LOCAL TIME ZONE)
  6450.           13,1           13:01:00 (LOCAL TIME ZONE)
  6451.           4:1:15         04:01:15 (LOCAL TIME ZONE)
  6452.           1,1,1          01:01:01 (LOCAL TIME ZONE)
  6453.           13,45U         13:45:00 UTC 
  6454.           1:20g          01:20:00 GMT
  6455.  
  6456.      Dates may be entered as "MM/DD/YYYY" or "MM/DD/YY" (US style) or as 
  6457. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 120
  6458.  
  6459.  
  6460. "DD.MM.YYYY" or "DD.MM.YY" (European style) where MM is MONTHS (as a number 
  6461. from 1 to 12), DD is DAYS, and YYYY is the full four-digit YEAR or YY is 
  6462. the last two digits of the YEAR. Except for the two digit year option, the 
  6463. full date must always be entered; leading zeroes are not required. The 
  6464. delimiter used ("/" or ".") determines the method of interpretation:
  6465.  
  6466.           Entry          Interpreted as
  6467.           ---------      --------------
  6468.           12/8/94        12 AUG 1994
  6469.           12/8/1994      12 AUG 1994
  6470.           8.12.94        12 AUG 1994
  6471.           8.12.1994      12 AUG 1994
  6472.  
  6473. The date entered is assumed to be for the same time zone as the time 
  6474. entered. If local time is entered, the date will be treated as the local 
  6475. date; if UTC (or GMT) time is entered, the date will be treated as the 
  6476. UTC/GMT date.
  6477.      After a time or date entry has been accepted (after you press the 
  6478. ENTER key), STSPLUS reformats the entry to its standard format, clears the 
  6479. characters you entered, and replaces them by the standard format in both 
  6480. local and UTC/GMT time zones. This provides a double check that the program 
  6481. has interpreted your entry as you wished.
  6482.  
  6483. F1     Restore System Date and Time
  6484. -----------------------------------
  6485.  
  6486.      Press F1 to restore the program date and time to the system date and 
  6487. time. This command reads the DOS clock and restores the program to "real 
  6488. time" operation. If the program date and time have not been changed with 
  6489. the F3 or F4 commands, this command will have no effect.
  6490.  
  6491. F2     Set DOS System Clock
  6492. ---------------------------
  6493.  
  6494.      Press F2 to set the DOS system clock. Use this command if you wish to 
  6495. change the actual date and time on your system. Note that on many systems 
  6496. using DOS 3.3 or higher, this command will set BOTH the software clock AND 
  6497. the hardware clock.
  6498.  
  6499.                                *************
  6500.                                *  CAUTION  *
  6501.                                *************
  6502.  
  6503.      This function should NOT be used when program RIGHTIME is 
  6504.      regulating the DOS clocks UNLESS no other method is available. 
  6505.      Use program TIMESET to set the DOS clocks accurately instead!
  6506.  
  6507.                               Program STSORBIT PLUS
  6508.  
  6509.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  6510.                                   Version 9435
  6511.  
  6512.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  6513.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  6514.  
  6515. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 121
  6516.  
  6517.  
  6518.         CAUTION: This function will change the computer's SYSTEM CLOCK!
  6519.  
  6520.                      Press ENTER to leave an item unchanged
  6521.  
  6522.               Enter TIME (HH:MM:SS):                16:34:24 PDT
  6523.               Enter DATE:                            20 AUG 1994
  6524.  
  6525.          Use US Style 'MM/DD/YYYY' or European Style 'DD.MM.YYYY'
  6526.  
  6527.          Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  6528.  
  6529. The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  6530. completed. The current ACTUAL system date and time are displayed for 
  6531. approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  6532. SPACE BAR to repeat the entries.
  6533.  
  6534. F3     Set Simulated Date and Time using Calendar Method
  6535. --------------------------------------------------------
  6536.  
  6537.      Press F3 to set a simulated date and time. The date and time may be 
  6538. either in the past or in the future. This command does NOT affect the DOS 
  6539. clock in your system! Use the F1 command above to restore the date and time 
  6540. to "real time".
  6541.  
  6542.                               Program STSORBIT PLUS
  6543.  
  6544.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  6545.                                   Version 9435
  6546.  
  6547.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  6548.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  6549.  
  6550.  
  6551.  
  6552.                      Press ENTER to leave an item unchanged
  6553.  
  6554.          Enter SIMULATED TIME  [12:05:06]:     13:00:00 PDT   20:00:00 UTC
  6555.          Enter SIMULATED DATE  [07/26/1994]:    08 AUG 1994    08 AUG 1994
  6556.  
  6557.          Use US Style 'MM/DD/YYYY' or European Style 'DD.MM.YYYY'
  6558.  
  6559.          Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  6560.  
  6561. The sample above shows the screen after the time and date entries have been 
  6562. completed. The new SIMULATED date and time are displayed (and counting) for 
  6563. approval. Press ENTER to accept the time and date displayed, or press the 
  6564. SPACE BAR to repeat the entries.
  6565.  
  6566. F4     Set Simulated Date and Time using MET
  6567. --------------------------------------------
  6568.  
  6569.      Press F4 to set a simulated date and time using MET (Mission Elapsed 
  6570. Time). Note that this command will appear ONLY if the mission name begins 
  6571. with the letters "STS", signifying a Space Transportation System (Space 
  6572. Shuttle) mission AND if a launch time and date have previously been 
  6573. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 122
  6574.  
  6575.  
  6576. entered.
  6577.  
  6578.                               Program STSORBIT PLUS
  6579.  
  6580.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  6581.                                   Version 9435
  6582.  
  6583.                   Simulated time:  00:17:18 PST   08:17:18 UTC
  6584.                   Simulated date:    10/09/1994     10/09/1994
  6585.  
  6586.  
  6587.  
  6588.                     Enter desired Mission Elapsed Time (MET)
  6589.  
  6590.                     Enter MET DAY (NN):             3 day(s)
  6591.                     Enter MET TIME (HH:MM:SS):      04:30:00 MET
  6592.  
  6593.                     Press ENTER to accept, SPACE BAR to repeat: _
  6594.  
  6595. The sample above shows the screen after the day and time entries have been 
  6596. completed. The Mission Elapsed Time is immediately converted to actual date 
  6597. and time and the current SIMULATED date and time, based upon the MET just 
  6598. entered, are then displayed (and counting) for approval. Press ENTER to 
  6599. accept the time and date displayed, or press the SPACE BAR to repeat the 
  6600. entries.
  6601.  
  6602. F9     Display Current RIGHTIME Corrections
  6603. -------------------------------------------
  6604.  
  6605.      If program RIGHTIME has been detected, the "F9" menu item will be 
  6606. displayed and you may press F9 to display the time since the last TIMESET, 
  6607. the current WARM correction, and the current COOL correction:
  6608.  
  6609.                         RighTime Version 2.53 detected!
  6610.  
  6611.  
  6612.                    Time Since Last TIMESET:   0 days 08:58:20
  6613.  
  6614.                    Current WARM Correction:   -0.01 seconds
  6615.                    Current COOL Correction:   -0.35 seconds
  6616.  
  6617.                    Press any key to continue ... _
  6618.  
  6619. The version of RIGHTIME is displayed. The time since the last TIMESET is 
  6620. saved by program RIGHTIME to the nearest 200 seconds and will therefore not 
  6621. change until that increment is reached. The time is shown as days followed 
  6622. by hours:minutes:seconds. If more than 7 days has elapsed since the last 
  6623. TIMESET, an additional message "(TIMESET suggested!)" will also appear. The 
  6624. WARM and COOL corrections are shown and are updated when the system time is 
  6625. set using Function Key F1 from this menu, by program TIMESET, or by other 
  6626. means. Press any key, such as ENTER, to return to the Time and Date Menu.
  6627.  
  6628. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 123
  6629.  
  6630.  
  6631. F10    Set UTC OFFSET and DAYLIGHT Flag
  6632. ---------------------------------------
  6633.  
  6634.      STSPLUS uses UTC or Coordinated Universal Time, an adjusted version 
  6635. of Universal Time (which STSPLUS considers the same as GMT or Greenwich 
  6636. Mean Time), for certain functions such as launch time. The difference 
  6637. between UT, UT1, UT2 and UTC is never more than 0.9 seconds. UTC is used 
  6638. because it is the standard for civil timekeeping and agrees with standard 
  6639. atomic time, TDB or Terrestrial Barycentric Time, used by astronomers. 
  6640. However, NASA continues to use the GMT designation, a holdover from earlier 
  6641. days before the introduction of UTC. Using UTC permits critical data to be 
  6642. used across many time zones without conversion. However, it also means that 
  6643. STSORBIT must know what number of hours to add to UTC in order to obtain 
  6644. your local time, and whether or not you are currently using daylight 
  6645. savings time (summer time in the UK).
  6646.      When prompted, enter the time offset in hours from your local time to 
  6647. Coordinated Universal Time. Examples are shown for most time zones in North 
  6648. America. STSPLUS then asks if you are using daylight savings time; enter 
  6649. "0" if not, and "1" if so. The sum of these two values is shown on the Main 
  6650. Menu; for example, if the computer is set to Pacific Daylight Time (UTC 
  6651. offset is -8.00 hours and Daylight Flag = 1), the sum will be -7.00. For 
  6652. most time zones in North America, the correct zone abbreviation will be 
  6653. shown on the ground track display for Local date and time. When you change 
  6654. your computer from/to daylight savings time, use this command to update 
  6655. STSPLUS. The following shows the display when using the F9 command:
  6656.  
  6657.  
  6658. Set UTC TIME ZONE OFFSET and DAYLIGHT FLAG
  6659.  
  6660.      STSPLUS must know the difference between your local time zone and 
  6661. Coordinated Universal Time (UTC), also sometimes known as Greenwich Mean 
  6662. Time (GMT). With this information, STSPLUS can automatically adjust launch 
  6663. or Epoch times and dates for your local time zone. In addition, STSPLUS 
  6664. must know if your computer is now set to STANDARD or DAYLIGHT time.
  6665.      First, enter the difference between your STANDARD time zone and UTC in 
  6666. hours. Do NOT include the hour for daylight time if you are now on DAYLIGHT 
  6667. time; it will be entered separately. For most time zones in the United 
  6668. States and Canada, the entries required are:
  6669.  
  6670.           Eastern Standard Time     EST    -5.0
  6671.           Central Standard Time     CST    -6.0
  6672.           Mountain Standard Time    MST    -7.0
  6673.           Pacific Standard Time     PST    -8.0
  6674.  
  6675.           Enter UTC Offset (hours):          -8
  6676.           Enter DAYLIGHT Flag (0=OFF, 1=ON): 1
  6677.  
  6678.  
  6679. Once this information has been entered, it will be saved in file 
  6680. STSPLUS.INI and will not be requested again. If you change from Standard to 
  6681. Daylight Time or vice versa, use the F10+F9 command to update the Daylight 
  6682. Flag.
  6683.      If you change the setting of the Daylight Flag, STSPLUS will ask if 
  6684. you wish to adjust your DOS software clock:
  6685.  
  6686. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 124
  6687.  
  6688.  
  6689.           You have changed the setting of the Daylight Flag.
  6690.  
  6691.           Do you wish to adjust your DOS clock to reflect the
  6692.           change [y/N]:
  6693.  
  6694. If you have already made the change at the DOS prompt (or using some other 
  6695. software) or do not wish to change the DOS clock, press ENTER (or type "N" 
  6696. followed by ENTER). If you wish to adjust the DOS clock to correspond to 
  6697. the new setting of the Daylight Flag, press "Y" followed by ENTER. When 
  6698. STSPLUS changes the DOS clock, it synchronizes the time change to the 
  6699. nearest second but there may be a small error introduced; only if your 
  6700. computer is precisely set would the error be detectable.
  6701.  
  6702.                                *************
  6703.                                *  CAUTION  *
  6704.                                *************
  6705.  
  6706. For computers equipped with 80286 or higher processors AND using DOS 3.2 or 
  6707. higher, changing the DOS clock will ALSO change the hardware clock. 8088-
  6708. based computers may or may not have a hardware clock installed and, even if 
  6709. a hardware clock is present, it may or may not be compatible with the DOS 
  6710. time setting commands.
  6711.  
  6712.  
  6713. F9     DOS Shell (CAUTION: DOS 3.2 or higher ONLY!)
  6714. --------------------------------------------------
  6715.  
  6716.      If a system function is desired at the Main Menu, press F9 to execute 
  6717. BASIC's DOS SHELL function. This will return you to a DOS prompt and most 
  6718. DOS commands may be executed immediately. When the Shell is executed, 
  6719. STSPLUS remains in memory and the map data will not be re-read when you 
  6720. return. All files used by STSPLUS are closed. However, this means that a 
  6721. substantial amount of memory is in use and not available to DOS during the 
  6722. shell operations. Enter "EXIT" (without the quotation marks and followed by 
  6723. ENTER) at the DOS prompt when you wish to return to STSORBIT. 
  6724.  
  6725.      CAUTION: The BASIC SHELL function is only reliable for versions of DOS 
  6726.      of 3.2 or higher! Systems with less than 640K memory may fail to 
  6727.      execute the shell and applications requiring large amounts of memory 
  6728.      may also fail.
  6729.  
  6730.      CAUTION: The BASIC SHELL function does NOT perform reliably when 
  6731.      STSPLUS is executed under Windows and a BASIC ERROR or other 
  6732.      unpredictable results may follow! Instead, close STSPLUS and use the 
  6733.      MS-DOS PROMPT function from the FILE MANAGER.
  6734. F10    Set STSORBIT PLUS Program Options and Features
  6735. -----------------------------------------------------
  6736.  
  6737.      A number of program features and display options are set using the F10 
  6738. Program Options Menu. These selections are further described in the section 
  6739. "Program Options Menu" below.
  6740.  
  6741. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 125
  6742.  
  6743.  
  6744. ENTER  Resume Mission
  6745. ---------------------
  6746.  
  6747.      Pressing ENTER resumes the current mission shown in parentheses to the 
  6748. right of the command on the Main Menu. The 2-line elements file from which 
  6749. the data was read is shown in square brackets.
  6750.  
  6751.          ENTER  Resume Mission                  (STS-41 [STS41F])
  6752.  
  6753. Any manually entered data is retained. "ENTER" means the key marked ENTER, 
  6754. RETURN, or with a left pointing arrow -- but not the backspace or cursor 
  6755. position keys which may also be marked with arrows! (I am afflicted with 
  6756. too long a memory; once upon a time this function was known as Carriage 
  6757. Return and was often shortened to RETURN or even CR. With the advent of 
  6758. electronic typewriters, video terminals, dot matrix printers and all the 
  6759. rest, "carriages" have long since disappeared but old habits die hard! Most 
  6760. PC keyboards are now marked with "ENTER".)
  6761.      Use ENTER to resume plotting a mission in progress after returning to 
  6762. the Main Menu to perform some change (such as enabling the node display, 
  6763. enabling the NASA tracking stations, or adjusting the time or date).
  6764.  
  6765.  
  6766. ESC    Quit STSORBIT PLUS and Save Current Mission
  6767. --------------------------------------------------
  6768.  
  6769.      Press ESC (the key marked "ESC" or "Esc", not the letters E+S+C) to 
  6770. quit program STSORBIT PLUS. If you press ESC to quit the program and have 
  6771. manually entered orbital data, STSPLUS will save all required mission data 
  6772. in file STSPLUS.INI prior to terminating. This will be the data available 
  6773. with the ENTER key the next time you execute the program. The demonstration 
  6774. data will not be saved, preserving any previously saved mission data.
  6775.      When you have finished with STSPLUS, press ESC at the Main Menu to 
  6776. return to DOS. The data (and any adjustments you have made) for the current 
  6777. mission are saved in file STSPLUS.INI, but the map data is lost and will be 
  6778. re-read when you next use program STSPLUS.
  6779. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 126
  6780.  
  6781.  
  6782. PROGRAM OPTIONS AND FEATURES MENU
  6783. ---------------------------------
  6784.  
  6785.      A number of program features and display options are set using the F10 
  6786. Program Options Menu. When used with CGA displays, the features shown below 
  6787. as selected by function keys F3 and F4 are not available because of the low 
  6788. resolution of the CGA display. The following Options Menu is displayed when 
  6789. the F10 command is entered from the Main Menu:
  6790.  
  6791.  
  6792.  
  6793.                               Program STSORBIT PLUS
  6794.  
  6795.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  6796.                                   Version 9435
  6797.  
  6798.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  6799.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  6800.  
  6801.  
  6802.      F1             Program STSORBIT PLUS Information
  6803.      F2             Set New Local Coordinates (Palos Verdes, CA)
  6804.      F3             Select Display Features
  6805.      F4     TGT     Set Satellite Coordinates: Ra/Dec, Elv/Azm, XYZ, TARGET
  6806.      F5     OFF     Show Ascending & Descending Node Data
  6807.      F6     ORTHO   Set Map Projection and Size
  6808.      F7     ON      Enable/Disable EVENT TIMERS
  6809.      F8     OFF     Enable/Disable Audible ALARMS
  6810.      F9    -8.00    Set UTC Time Offset and Daylight Flag
  6811.      F10    OFF     Enable/Disable Printer Logging
  6812.  
  6813.      ENTER          Return to MAIN MENU
  6814.  
  6815.      Select desired function:
  6816.  
  6817.  
  6818. F1     Program STSORBIT PLUS Information
  6819. ----------------------------------------
  6820.  
  6821.      Function Key F1 displays information about program STSORBIT PLUS 
  6822. including the copyright notice, version number, my name and address, and 
  6823. the telephone number of my RPV ASTRONOMY BBS (Bulletin Board System). The 
  6824. current version of STSORBIT PLUS is always posted on the BBS. The BBS has a 
  6825. power controller; if it hasn't answered after the THIRD RING, hang up and 
  6826. call back in two minutes. The BBS is available 24 hours per day at 9600, 
  6827. 2400 and 1200 baud.
  6828.  
  6829.  
  6830. F2     Set New Local Coordinates
  6831. --------------------------------
  6832.  
  6833.      In order to perform the calculations related to satellite visibility 
  6834. and altitude/azimuth, STSPLUS must know the geographic (geodetic) 
  6835. coordinates for the user's location. The names of the current PRIMARY and 
  6836. SECONDARY (if present) locations are shown. When STSPLUS is first started, 
  6837. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 127
  6838.  
  6839.  
  6840. the default coordinates for the PRIMARY location are set to Palos Verdes, 
  6841. California, near Los Angeles, and the SECONDARY location is disabled. The 
  6842. current PRIMARY location is indicated by the name in parentheses on the 
  6843. Options Menu. The program provides two methods for setting your own 
  6844. coordinates: reading a file of city or place names and coordinates 
  6845. (STSPLUS.CTY is the default filename); or manually entering the 
  6846. information.
  6847.      Pressing F2 at the Main Menu will display the Local Coordinates Menu:
  6848.  
  6849.      Current PRIMARY Location:      Palos Verdes, CA
  6850.      Current active CITYFILE:       STSPLUS.CTY
  6851.  
  6852.         F1  Search CITYFILE for PRIMARY location
  6853.         F2  Search CITYFILE for SECONDARY location
  6854.         F3  Enter coordinates for PRIMARY location
  6855.         F4  Enter coordinates for SECONDARY location
  6856.  
  6857.      ENTER  Return to Program Options & Features Menu
  6858.  
  6859.      Enter desired selection:
  6860.  
  6861. Or, if a SECONDARY location is currently enabled, the following Local 
  6862. Coordinates Menu will be displayed:
  6863.  
  6864.      Current PRIMARY Location:      Palos Verdes, CA
  6865.      Current SECONDARY Location:    Washington (USNO), DC
  6866.      Current active CITYFILE:       STSPLUS.CTY
  6867.  
  6868.         F1  Search CITYFILE for PRIMARY location
  6869.         F2  Search CITYFILE for SECONDARY location
  6870.         F3  Enter coordinates for PRIMARY location
  6871.         F4  Enter coordinates for SECONDARY location
  6872.         F5  Clear (disable) SECONDARY location
  6873.  
  6874.      ENTER  Return to Program Options & Features Menu
  6875.  
  6876.      Enter desired selection:
  6877.  
  6878. Press the indicated function key to perform the desired function, or press 
  6879. ENTER to return to the Program Options & Features Menu. The F5 selection 
  6880. will only appear if a SECONDARY Location is currently enabled. NOTE: To 
  6881. change the current active CITYFILE, use F7 from the Main Menu.
  6882.  
  6883.      NOTE: If the current active CITYFILE is not the one you wish to use, 
  6884.      press ENTER twice to return to the Main Menu and then use F7 to set a 
  6885.      new CITYFILE path and/or name.
  6886.  
  6887.  
  6888. F1/F2 Search CITYFILE for Location
  6889. ----------------------------------
  6890.  
  6891.      Pressing F1 or F2 will search the current CITYFILE for the full or 
  6892. partial name (the "CITYNAME") you enter. The following prompt appears:
  6893.  
  6894.      Enter partial NAME to match:
  6895. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 128
  6896.  
  6897.  
  6898.  
  6899. In other words, when you enter a name or partial name, STSPLUS will attempt 
  6900. to match that group of characters anywhere in the names which appear in the 
  6901. current city file. For example, 'SAN' matches 'SAN diego' as well as 'SANta 
  6902. ana" and 'thouSANd oaks'. To get 'SAN FRANCISCO' on the first try, enter 
  6903. 'SAN F' with a space between the 'N' and 'F'. Case is not significant; 
  6904. upper and lower case letters are treated identically. If you change your 
  6905. mind and wish to cancel the operation, simply press ENTER by itself. Use 
  6906. BACKSPACE to make corrections.
  6907.      To begin the search, enter the desired name after the prompt. In the 
  6908. example which follows, F2 was pressed and the name 'santa' was entered for 
  6909. the search:
  6910.  
  6911.      Processing record  1616
  6912.  
  6913.        Location:   Santa Ana, CA
  6914.        Latitude:     33.7633
  6915.        Longitude:  -117.8650
  6916.        Elevation:    20 meters
  6917.  
  6918.      Press ENTER to ACCEPT this city as your SECONDARY location, OR
  6919.      Press ESC to cancel, SPACE to search for next location:
  6920.  
  6921.      If the city displayed is the one you wish to use as your PRIMARY or 
  6922. SECONDARY location (depending upon which function key you selected, F1 or 
  6923. F2), press ENTER. The information will be used by STSPLUS and subsequently 
  6924. saved in file STSPLUS.INI. If you wish to search further in the file, press 
  6925. the SPACE BAR. If you wish to cancel the search, press ESC to return to the 
  6926. Local Coordinates Menu.
  6927.  
  6928.      NOTE: Some of the elevations contained in file STSPLUS.CTY are zero 
  6929.      because the elevation (in meters) above mean sea level was unknown 
  6930.      when the file entry was prepared. If you know the correct elevation 
  6931.      for your location, edit the file using any ASCII text editor and 
  6932.      change the last number on the line. STSPLUS.CTY contains over 2000 
  6933.      cities. If users send me their correct elevations (or additional 
  6934.      cities they wish added), I will incorporate that data into subsequent 
  6935.      releases of file STSPLUS.CTY.
  6936.  
  6937.  
  6938. F3/F4 Enter New Coordinates for Location
  6939. ----------------------------------------
  6940.  
  6941.      To enter location data manually, press F3 (for the PRIMARY location) 
  6942. or F2 (for the SECONDARY location). You will be prompted for the city name, 
  6943. latitude, longitude, and elevation. Latitude and longitude may be entered 
  6944. using three different formats for convenience (note the use of comma and 
  6945. decimal point):
  6946.  
  6947.           DDD.DDDDD           Degrees and decimal fraction
  6948.           DD,MM.MMM           Degrees, minutes and decimal fraction
  6949.           DD,MM,SS.SS         Degrees, minutes, seconds and fraction
  6950.  
  6951. The decimal point and decimal fraction are not required in any of the 
  6952. formats. For example, to enter 33 degrees and 17 minutes, type "33,17". 
  6953. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 129
  6954.  
  6955.  
  6956. Note that SOUTH latitude must be entered as a NEGATIVE number as measured 
  6957. south of the Equator. Longitudes may be entered as EAST Longitude, the 
  6958. number of detrees East of the Prime Meridian at Greenwich (0 to 360 
  6959. degrees) OR as WEST longitude( 0 to -180 degrees), the NEGATIVE number of 
  6960. degrees West of the Prime Meridian at Greenwich; regardless of the manner 
  6961. entered, the longitude will be automatically converted to the range of -180 
  6962. degrees through 180 degrees. The default unit for elevations is meters 
  6963. above mean sea level; add "F" (upper or lower case without the quotation 
  6964. marks) if you wish to use feet.
  6965.      After the elevation has been entered, the data will be displayed for 
  6966. approval. All data are converted to degrees and decimal fraction or integer 
  6967. meters as appropriate, regardless of the format or units used on input.
  6968.  
  6969.        City Name:  Rancho Palos Verdes CA
  6970.        Latitude:     33.7675
  6971.        Longitude:  -118.4033
  6972.        Elevation:   186 meters
  6973.  
  6974.      Press ENTER to ACCEPT this city as your PRIMARY location, OR
  6975.      Press ESC or SPACE to cancel this data:
  6976.  
  6977. If you are entering data for the secondary location, the word "SECONDARY" 
  6978. will appear instead of "PRIMARY" in the prompt. Press ENTER to accept the 
  6979. data as shown or press ESC or the SPACE BAR to cancel the data and return 
  6980. to the Local Coordinates Menu. If the data is accepted, STSPLUS will ask if 
  6981. you wish to append (add) this city/location to the existing file 
  6982. STSORBIT.CTY so that it will be automatically available thereafter.
  6983.  
  6984.      Do you with to append this data to file STSPLUS.CTY (Y/n):  _
  6985.  
  6986. Press "Y" or ENTER to append the data to the current city file shown in the 
  6987. prompt, OR press "N" to use the data but not modify the current city file.
  6988.  
  6989.  
  6990. F5 Clear (disable) Secondary Location
  6991. -------------------------------------
  6992.  
  6993.      If a SECONDARY Location is displayed on the Local Coordinates Menu and 
  6994. you wish to cancel (disable) that feature, press F5. If the secondary 
  6995. location is already disabled, the F5 menu item will not be displayed.
  6996. F3     Set Display Features
  6997. ---------------------------
  6998.  
  6999.      A number of display features may be enabled or disabled using a 
  7000. separate sub-menu. See the section SET DISPLAY FEATURES below for a full 
  7001. description.
  7002. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 130
  7003.  
  7004.  
  7005. F4     Set Satellite Coordinates
  7006. --------------------------------
  7007.  
  7008.      The F4 command may be used to select the units used to display the 
  7009. current coordinates for the satellite. The choices are:
  7010.  
  7011.      Ra/Dec    Right Ascension and Declination (Equator and Equinox of 
  7012.                Date).
  7013.  
  7014.      Elv/Azm   Elevation and Azimuth. Elevation (altitude) is the elevation 
  7015.                above the horizon (assuming mean sea level), and azimuth is 
  7016.                the direction in the sense NESW (North to East to South to 
  7017.                West).
  7018.  
  7019.      XYZ       Geocentric Cartesion Coordinates. The X-Axis and Y-Axis are 
  7020.                aligned with the Equator with the X-Axis pointing in the 
  7021.                direction of the Vernal Equinox. The Z-Axis points toward 
  7022.                the North Pole.
  7023.  
  7024.      TARGET    Relative Range and Velocity for a Target Satellite selected 
  7025.                from among the current Secondary Satellites. Use F6+F5 from 
  7026.                the Main Menu to select the Target Satellite BEFORE 
  7027.                selecting this mode. When enabled, the data are displayed im 
  7028.                metric or English units:
  7029.  
  7030.                TARGET:   20580          Target NORAD Number
  7031.                Rng:    1661.69 km       Relative Range, kilometers
  7032.                Vel:      -1.85 m/s      Relative Velocity, meters/second
  7033.  
  7034.                or:
  7035.  
  7036.                TARGET:   20580          Target NORAD Number
  7037.                Rng:     902.55 nm       Relative Range, nautical miles
  7038.                Vel:      -6.4 ft/s      Relative Velocity, feet/second
  7039.  
  7040.                NOTE: This mode cannot be enabled if a Target Satellite has 
  7041.                not been selected. Relative Velocity is displayed ONLY if 
  7042.                the Relative Range is less than 5000 kilometers.
  7043.  
  7044.      For all modes, select the desired units of measure using F9 while the 
  7045. map is displayed. The desired satellite coordinates may also be selected 
  7046. using F10 while the map is displayed.
  7047.  
  7048.  
  7049. F5     Show Ascending & Descending Node Data
  7050. --------------------------------------------
  7051.  
  7052.      The nodes of an Earth orbit are the points on the ground track where 
  7053. the path crosses the Equator. The ascending node crosses from South to 
  7054. North and the descending node crosses from North to South. Orbit numbers 
  7055. normally increment at the ascending node. This command adds two additional 
  7056. lines of data at the lower left of the screen giving the time (MET or time 
  7057. since epoch) and longitude of the most recent ascending and descending 
  7058. nodes. This information is useful when comparing STSPLUS's data against 
  7059. other sources such as the wall map in Mission Control.
  7060. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 131
  7061.  
  7062.  
  7063.  
  7064.  
  7065. F6     Set Map Projection and Size
  7066. ----------------------------------
  7067.  
  7068.      The F6 command selects the size and field of view of the displayed 
  7069. map. By default, the map is displayed using the orthographic projection, 
  7070. "ORTHO", shows one complete hemisphere, and is centered so that the 
  7071. selected satellite is visible. This corresponds to a magnification factor 
  7072. of 100%.
  7073.      Pressing F6 will select between WORLD, QUAD, ZOOM, and ORTHO maps. 
  7074. Selecting WORLD will display the full world using rectangular projection 
  7075. centered on the Prime Meridian at Greenwich, England at 0 degrees 
  7076. longitude or at the International Date Line at 180 degrees longitude. 
  7077. Selecting QUAD will select one of twelve Quadrant Maps showing a field of 
  7078. view (horizontal size) of 180 degrees using rectangular projection. 
  7079. Selecting ZOOM will select a Zoom Map with field of view adjustable from 30 
  7080. degrees to 180 degrees; the default field of view is 75 degrees; the Zoom 
  7081. Map is approximately centered on the current ground track position of the 
  7082. satellite. Selecting ORTHO will select the orthographic projection. See the 
  7083. sections ORTHOGRAPHIC MAPS, QUADRANT MAPS, ZOOM MAPS, and AUTOMATIC MAP 
  7084. GENERATION for additional information.
  7085.  
  7086.  
  7087. F7     Enable/Disable EVENT TIMERS
  7088. ----------------------------------
  7089.  
  7090.      Press F7 to enable or disable all event timers. Event timers are 
  7091. enabled by default if file STSPLUS.INI is present. Especially while the map 
  7092. is being drawn, the calculations associated with the event times require 
  7093. appreciable time. If the event timers are disabled, the audible alarms will 
  7094. also be disabled. See the section "Event Timers and Audible Alarms" for a 
  7095. full discussion of the event timers.
  7096.  
  7097.  
  7098. F8     Enable/Disable Audible ALARMS
  7099. ------------------------------------
  7100.  
  7101.      Provided event timers are enabled (above), you may press F8 to enable 
  7102. or disable audible alarms. Many users allow their computer to run STSPLUS 
  7103. while performing other tasks and the audible alarm will alert them to an 
  7104. imminent AOS (Acquisition of Signal) or LOS (Loss of Signal) event 
  7105. associated with either their local circle of visibility or the TDRS 
  7106. communications satellites.
  7107.      For the local circle of visibility, an "up/down" tone sounds six times 
  7108. two minutes prior to AOS and five tones sound thirty seconds prior to LOS. 
  7109. Provided TDRS coverage is enabled (F10+F3+F2 from the Main Menu), three 
  7110. brief tones sound thirty seconds prior to AOS or LOS. Provided Sun features 
  7111. are enabled (F10+F3+F8), two tones will sound approximately thirty seconds 
  7112. before orbital sunrise and sunset. The characteristics of the audible tones 
  7113. will thus allow the user to identify what kind of AOS or LOS event is about 
  7114. to happen.
  7115.      Depending upon the computer and the version of DOS being used, "music" 
  7116. such as these audible alarms may cause the DOS clock to lose a small amount 
  7117. of time each time an alarm sounds. The amount of time loss is quite small 
  7118. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 132
  7119.  
  7120.  
  7121. but may accumulate over long periods of time. (The DOS clock may also run 
  7122. either fast or slow and effectively mask the time loss due to sound 
  7123. effects.)
  7124.  
  7125.  
  7126. F9     Set User-Definable Map Colors
  7127. ------------------------------------
  7128.  
  7129.      STSPLUS allows the user to set the colors for certain map features. 
  7130. These features are the Local Station circle of visibility, the concentric 
  7131. isocontours used in the Location and Tracking Modes, and the Tracking 
  7132. Station circle of visibility color. Pressing Function Key F9 displays the 
  7133. current color assignments (and a color chart on the right of the screen):
  7134.  
  7135.           Current User-Definable Map Colors
  7136.  
  7137.           ----- 13 Local Station Color
  7138.           ----- 14 Isocontour Color
  7139.           ----- 12 Tracking Station Color
  7140.  
  7141.  
  7142.           Press ENTER to ACCEPT, SPACE to CHANGE:
  7143.  
  7144. The "-----" in the example is a solid line illustrating the map color. The 
  7145. number to its right is the number used to represent that color. The colors 
  7146. shown in the example are the default colors. If the colors shown are 
  7147. acceptable, press ENTER. To change the color assignments, press the SPACE 
  7148. BAR and the color assignments will be prompted in turn:
  7149.  
  7150.           Enter color for Local Station: 5
  7151.           Enter color for Isocontours:   6
  7152.           Enter color for Tracking Stns: 4
  7153.  
  7154. Use the color chart at the right of the screen to select new colors and 
  7155. enter the corresponding number. Press ENTER to leave a color unchanged. As 
  7156. each color is assigned, the display sample will change accordingly. When 
  7157. the last color has been assigned, the initial display will be repeated:
  7158.  
  7159.           Current User-Definable Map Colors
  7160.  
  7161.           -----  5 Local Station Color
  7162.           -----  6 Isocontour Color
  7163.           -----  4 Tracking Station Color
  7164.  
  7165.  
  7166.           Press ENTER to ACCEPT, SPACE to CHANGE:
  7167.  
  7168. Press ENTER if the new colors are acceptable, or press SPACE BAR again to 
  7169. change again.
  7170.  
  7171.  
  7172. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 133
  7173.  
  7174.  
  7175. F10    Enable/Disable Printer Logging
  7176. -------------------------------------
  7177.      I have found it interesting to log the orbital data and the ascending 
  7178. and descending node information on my printer when analyzing the mission 
  7179. data over long periods of time. The F10 command toggles the printer logging 
  7180. function on and off. The first page of the log includes the current orbital 
  7181. data and subsequent pages contain only node information. In addition to the 
  7182. information presented on the display, the printer log also calculates the 
  7183. current orbital time, the time from one ascending (descending) node to the 
  7184. next, for the third and subsequent nodes. A typical log is shown below. 
  7185.  
  7186.      IMPORTANT:     BE SURE THE PRINTER IS TURNED ON PRIOR TO ENTERING THE 
  7187.                     F10 COMMAND. 
  7188.  
  7189. STSORBIT: Space Shuttle Tracking Program, Version 9435          Page 1
  7190.  
  7191. ORBITAL DATA for STS-31 Discovery/HST
  7192.  
  7193.           NORAD Number:            20580
  7194.           Launch Date:             04/24/1990
  7195.           Launch Time:             05:33:52
  7196.           Orbit Inclination:       28.4695
  7197.           Orbit Altitude:         329.50 nm
  7198.  
  7199.                 UT DATE   UT TIME ORBIT    LONG           MET     TIME
  7200. Ascend Node: 04/28/1990  20:32:52    70  -69.95    4/14:58:07
  7201. Dscend Node: 04/28/1990  21:20:52    70   97.64    4/15:46:35
  7202. Ascend Node: 04/28/1990  22:09:52    71  -94.77    4/16:35:02  1:36:55
  7203.  
  7204.  
  7205.      When printer logging is enabled and the ground track is displayed, the 
  7206. word "LOG" will appear in red at the right of the text area. Enabling 
  7207. printer logging also automatically enagles the display of ascending and 
  7208. descending node information.
  7209.      The Launch Date and Launch Time entries are given if that information 
  7210. has been entered indepentently. The Epoch Date and Epoch Time are always 
  7211. shown. Note also that the orbit altitude shown is the altitude at the time 
  7212. the log was started and will not be correct for subsequent entries, 
  7213. especially if the satellite has an elliptical orbit (high eccentricity).
  7214.      A printer log may be prepared in advance of a mission by enabling 
  7215. printer logging from the Set Options Menu (with the F10+F10 command), 
  7216. setting the desired simulation time (F8+F3 command), then starting the 
  7217. ground track display with ENTER; once the ground track has appeared on the 
  7218. screen, pressing the F key twice to set STSPLUS in the X60 fast time mode 
  7219. will generate the date relatively quickly (although the UT TIME printed may 
  7220. be off by as much as one minute in the X60 mode). Allow the simulation to 
  7221. run for the desired length of time, then press ENTER to return to the Main 
  7222. Menu. While the ground track is active Function Key F3 performs the same 
  7223. function as the F10+F10 command to enable or disable printer logging.
  7224. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 134
  7225.  
  7226.  
  7227. SET DISPLAY FEATURES
  7228. --------------------
  7229.  
  7230.      Depending upon the satellite and personal preferences, a variety of 
  7231. display features may be enabled or disabled. Not all features are available 
  7232. with monochrome or CGA monitors. Pressing F3 on the Set Program Options and 
  7233. Features Menu will display the following menu:
  7234.  
  7235.  
  7236.                               Program STSORBIT PLUS
  7237.  
  7238.                   Space Shuttle and Satellite Orbit Simulation
  7239.                                   Version 9435
  7240.  
  7241.                    Current time:  19:01:57 PDT   02:01:57 UTC
  7242.                    Current date:   26 JUL 1994    27 JUL 1994
  7243.  
  7244.  
  7245.          F1     ON      Display LOCAL Circles of Visibility
  7246.          F2     ON      Display TDRS and Real Time Satellites
  7247.          F3     ON      Display Additional Map Grid Lines
  7248.          F4     OFF     Display Tracking Stations
  7249.          F5     BOTH    Display Ground Track: DOTS/LINE
  7250.          F6     ON      Display Spacecraft Circle of Visibility
  7251.          F7     OFF     Display South Atlantic Anomaly Zone
  7252.          F8     ON      Display Terminator, SUN, and Spacecraft Lighting
  7253.          F9     ON      Display Map Locations and Features
  7254.          F10    ON      Display Lakes and Rivers
  7255.  
  7256.          ENTER          Return to MAIN MENU
  7257.  
  7258.          Select desired function:
  7259.  
  7260.  
  7261. F1     Display LOCAL Circles of Visibility
  7262. ------------------------------------------
  7263.  
  7264.      Function Key F1 enables and disables the local circles of visibility, 
  7265. centered on your location and a second location (if enabled), and shows the 
  7266. approximate area within which direct line of sight communication with the 
  7267. satellite is possible. The circle is calculated at the instant the map is 
  7268. drawn and may not be accurate over long periods of time for satellites with 
  7269. highly eccentric orbits. In some situations (geosynchronous satellites, for 
  7270. example), these circles of visibility cover so large an area that they 
  7271. simply confuse and clutter the display. Use this command to disable the 
  7272. circles.
  7273.  
  7274.  
  7275. F2     Display TDRS and Real Time Satellites
  7276. --------------------------------------------
  7277.  
  7278.      This command allows the user to display TDRS and/or selected real time 
  7279. and static satellites. The command cycles through "OFF", "TDRS", "SATS", 
  7280. and "BOTH". When "TDRS" or "BOTH" is selected,the communications coverage 
  7281. for the Tracking and Data Relay Satellites (TDRS) or other geosynchronous 
  7282. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 135
  7283.  
  7284.  
  7285. satellites is also shown. The TDRS coverage boundaries overlap between the 
  7286. East and West TDRS satellites and Mission Control may select either 
  7287. satellite during the overlap period. STSPLUS displays the areas covered by 
  7288. each satellite and the times for acquisition and loss of signal (AOS and 
  7289. LOS). See the section "TDRS and Real Time Satellite Features" above for a 
  7290. full discussion of the TDRS coverage features.
  7291.  
  7292.  
  7293. F3     Display Additional Map Grid Lines
  7294. ----------------------------------------
  7295.  
  7296.      This command is not available for CGA systems. The basic world map 
  7297. includes the Equator and the meridians at 0 degrees (Prime Meridian) and 
  7298. 180 degrees (International Date Line) shown in bright blue on color 
  7299. monitors. Turning on the map grid adds additional lines of longitude and 
  7300. latitude. Displaying the additional grid lines on some monochrome monitors 
  7301. may make the screen too "busy".
  7302.      In the Orthographic, Quadrant and Zoom Map modes, the spacing of the 
  7303. additional grid lines is adjusted for the map field of view. In all 
  7304. rectangular map modes and for orthographic map modes with MAG > 500 except 
  7305. for polar and near polar views, each latitude grid line is labeled at the 
  7306. left and each longitude grid line at the top or bottom of the display 
  7307. screen.
  7308.  
  7309.  
  7310. F4     Display Tracking Stations
  7311. --------------------------------
  7312.  
  7313.      The F4 command enables/disables the display of the tracking stations 
  7314. included in file STSPLUS.TRK or the current TRACKING STATION filename as 
  7315. set by Function Key F7 on the Main Menu. If that file is not found, 
  7316. internal data are used for NASA's 14 original ground tracking stations plus 
  7317. the NASA Ground Terminal at White Sands, NM. Each tracking station is 
  7318. located with a small red circle. The circle of visibility is also shown if 
  7319. that circle has an angular diameter of 90 degrees or less. The circles of 
  7320. visibility are calculated at the instant the map is drawn and may not be 
  7321. accurate over long periods of time for satellites with highly eccentric 
  7322. orbits. For all map modes EXCEPT the World Maps, each tracking station is 
  7323. also labeled with its 3-character abbreviation. This command is not 
  7324. available for CGA monitors.
  7325.  
  7326.  
  7327. F5     Display Ground Track: DOTS/LINE
  7328. --------------------------------------
  7329.  
  7330.      STSPLUS calculates the ground track for the satellite for a period 
  7331. from one and one half hours in the past to three hours in the future. Press 
  7332. F5 to change from one mode to the next. Depending upon the user's 
  7333. preferences, this function may be used to set the displayed ground track to 
  7334. any of the following modes:
  7335.  
  7336.      NONE      The ground track is not displayed.
  7337.  
  7338.      DOTS      The ground track is displayed using RED dots for the past 
  7339.                ground track and GREEN dots for the future ground track. The 
  7340. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 136
  7341.  
  7342.  
  7343.                dots are spaced at one minute intervals. As time passes, the 
  7344.                GREEN dots will change to RED.
  7345.  
  7346.      LINE      The ground grack is displayed using a GREEN line.
  7347.  
  7348.      BOTH      The ground track is displayed using a GREEN line with RED 
  7349.                dots for past ground track minute marks and YELLOW dots for 
  7350.                future ground track minute marks. As time passes, the YELLOW 
  7351.                dots will change to RED.
  7352.  
  7353.  
  7354. F5     Display Spacecraft Circle of Visibility
  7355. ----------------------------------------------
  7356.  
  7357.      STSPLUS can calculate the approximate circle of visibility from the 
  7358. spacecraft, the area of the Earth's surface which is visible from the 
  7359. cockpit windows and television cameras or, for unmanned spacecraft, the 
  7360. direct line of sight visibility from the ground. Note that the shape of the 
  7361. "circle" varies depending upon the magnification or zoom factor and map 
  7362. projection being used. With rectangular projection, the shape is 
  7363. approximately a circle near the Equator and more like a rounded triangle at 
  7364. higher latitudes; near the poles, the "circle" spreads out across the map. 
  7365. This is an artifact of the rectangular map projection.
  7366.      When enabled, the circle of visibility is recalculated every 10 
  7367. seconds based upon the spacecraft's current altitude. This means that 
  7368. orbits with a high eccentricity (that is, a highly elliptical orbit whose 
  7369. apogee and perigee are very different) will exhibit a constantly changing 
  7370. circle of visibility.
  7371.  
  7372.  
  7373. F7     Display South Atlantic Anomoly Zone
  7374. ------------------------------------------
  7375.  
  7376.      The South Atlantic Anamoly (SAA) is an area in the southern hemisphere 
  7377. lying between southern tip of Africa and South America which can cause 
  7378. severe electromagnetic disturbances on spacecraft. For example, the 
  7379. semiconductor memory on the Hubble Space Telescope (which regularly passes 
  7380. through the SAA) was being changed by this phenomenon until a patch was 
  7381. uplinked to work around the problem. The area is shown on the ground track 
  7382. as an ellipse for simplicity; its actual outline is more nearly shaped like 
  7383. a kidney bean. Using NASA Mission Charts for various Space Shuttle 
  7384. missions as a reference, the SAA is adjusted for spacecraft altitudes from 
  7385. 160 nm to 350 nm (although it extends out to geosynchronous orbits).
  7386.      SAA coverage is disabled in orthographic modes pending better data and 
  7387. the development of a mathematical model for use in those modes.
  7388.  
  7389.  
  7390. F8     Display Terminator, Sun, and SpaceCraft Lighting
  7391. -------------------------------------------------------
  7392.  
  7393.  
  7394.      This function enables and disables the Sun and related solar features. 
  7395. See the section "Sun and Solar Features" for a full discussion. STSPLUS 
  7396. calculates whether the spacecraft is in full sun, penumbra (partial shadow) 
  7397. or refracted sunlight, or umbra (full shadow) and adjusts the color of the 
  7398. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 137
  7399.  
  7400.  
  7401. spacecraft icon accordingly: bright white, yellow, and dim white 
  7402. respectively. This feature is not available on CGA and HGC monitors. The 
  7403. current spacecraft solar lighting is indicated in the data block (next to 
  7404. "Orbit #:") by the following symbols:
  7405.  
  7406.      *    Full sunlight
  7407.      +    Partial sunlight (penumbra)
  7408.      -    Refracted sunlight
  7409.           Full shadow (umbra)
  7410.  
  7411.  
  7412.  
  7413. F9     Display Map Locations and Features
  7414. -----------------------------------------
  7415.  
  7416.      This feature enables or disables the display of the map locations and 
  7417. features contained in file STSPLUS.LOC if present. See the section 
  7418. "Location and Features Labels" above for a full discussion.
  7419.  
  7420.  
  7421. F10    Display Lakes and Rivers
  7422. -------------------------------
  7423.  
  7424.      This feature enables or disables the display of lakes and rivers on 
  7425. the map. Removing the lakes and rivers will lessen the time required to 
  7426. draw a map and can improve screen legibility especially for CGA systems. 
  7427. (The lakes and rivers are always disabled on the rectangular world map to 
  7428. avoid cluttering an already busy display!)
  7429. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 138
  7430.  
  7431.  
  7432. STSORBIT PLUS's Orbital Model
  7433. -----------------------------
  7434.  
  7435.      The original version of STSORBIT was first prepared without reference 
  7436. materials of any kind and the simplest possible orbital model was therefore 
  7437. selected. The primary objective was to duplicate the NASA wall map at 
  7438. the Mission Control Center in Houston, Texas. This "simple" model assumed 
  7439. that the orbit was perfectly circular at a specified altitude and 
  7440. inclination which never degraded due to other factors such as drag or 
  7441. perturbation. Some simplifying assumptions were incorporated to handle the 
  7442. initial ascent portion of a mission and the launch site was hard coded to 
  7443. Cape Canaveral, Florida. With only minor modifications, the program was 
  7444. essentially unchanged for the next year.
  7445.      The launch of STS-31 and the Hubble Space Telescope highlighted the 
  7446. need for improved accuracy because of public interest and the length of the 
  7447. mission. The orbital calculations were modified (STSORBIT Version 9015) to 
  7448. include the J2 factor, the perturbation of low Earth orbits due to 
  7449. variations in the gravitational field related to the non-spherical shape of 
  7450. the Earth (among other factors); omission of the J2 factor caused errors in 
  7451. longitude of approximately -5 to -7 degrees per day. That is, the orbital 
  7452. track drifted Westward from its true position by that amount. More accurate 
  7453. models of low orbits also include the J3 and J4 perturbation factors, 
  7454. atmospheric drag, and a host of other less significant items.
  7455.      Although reasonably accurate for the first day or so of a space 
  7456. shuttle mission, the "simple" model is by no means ideal. In calculating 
  7457. the current orbital longitude, for example, the "simple" model assumes a 
  7458. circular orbit. For orbits with low inclinations, as is typical for 
  7459. launches from Kennedy Space Center, the errors are not particularly 
  7460. significant and are probably overshadowed by the fundamental uncertainties 
  7461. in orbital parameters and by the limitations imposed by display resolution. 
  7462. Orbits with higher inclinations, as would be the case if near-polar 
  7463. launches from Vandenburg AFB in California are ever initiated, would have 
  7464. much larger periodic errors which would be both noticeable and 
  7465. objectionable. More important for longer missions and for general satellite 
  7466. tracking is the fact that due to the method used, errors in the orbital 
  7467. calculations tend to be cumulative. After a day or two, the errors become 
  7468. unacceptably large.
  7469.      The real problem with the simple method, of course, is that the Earth 
  7470. is not a perfect sphere and actual satellite orbits are never perfectly 
  7471. circular. Satellite orbits are significantly perturbed by the non-spherical
  7472. gravitational field of the Earth, by the Sun and Moon, atmospheric drag, 
  7473. and other factors. Accurate satellite tracking over longer periods of time 
  7474. therefore demands more accurate data and a more rigorous treatment of 
  7475. satellite orbits. The only practical alternative is to use the NASA/NORAD 
  7476. 2-line orbital element sets. Not only are these data readily available 
  7477. publicly, but they are relatively accurate and are updated regularly. 
  7478. Therefore, STSORBIT PLUS relies on the NORAD SGP4 prediction model and the 
  7479. 2-line orbital element sets for orbit predictions. 2-line element sets for 
  7480. non-military space shuttle missions are typically available on the same day 
  7481. as the launch. Amateur astronomers and satellite tracking experts often 
  7482. generate "unofficial" 2-line element sets even for military missions.
  7483.      Six quantities are required by classical gravitational theory to 
  7484. completely characterize the orbit of one body about another in time and 
  7485. space, the "Two Body Problem". These six quantities, often referred to as 
  7486. Keplerian orbital elements, are included in the NASA/NORAD 2-line element 
  7487. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 139
  7488.  
  7489.  
  7490. sets along with other numerical and statistical data. The U.S Space 
  7491. Command, (formerly NORAD, the North American Air Defense Command) 
  7492. headquartered in Cheyenne Mountain, Colorado, developed the SGP4 and SDP4 
  7493. orbital models and the 2-line element format many years ago as part of 
  7494. their satellite tracking efforts and NASA subsequently adopted the same 
  7495. format -- more or less. NASA and NORAD do not always use the same 
  7496. definition for revolution (orbit) numbers; NASA frequently gives a number 
  7497. one (or two) greater than NORAD, calling the first partial orbit number one 
  7498. while NORAD calls that same partial orbit number zero. Except for short 
  7499. duration missions, such as the Space Shuttle, revolution numbers are of no 
  7500. practical importance.
  7501.      Having timely and accurate orbital data is of little help without a 
  7502. computer model or program which can use those data. NORAD has rather 
  7503. arbitrarily divided satellite orbits into two categories: near Earth orbits 
  7504. and deep space orbits. Near Earth orbits are defined as those with orbital 
  7505. periods of 225 minutes or less and deep space orbits are all others. 
  7506. Computer models are described in the literature for each category. STSORBIT 
  7507. PLUS employs the SGP4 Near Earth Model only, using a composite of code of 
  7508. my own combined with translated Fortran and Basic source supplied by Paul 
  7509. Traufler and C source by Paul Hirose. I plan to add the SDP4 deep space 
  7510. model in due course. Not only are the near Earth orbits generally of more 
  7511. interest to observers, but the errors associated with deep space orbits 
  7512. processed with the SGP4 model (rather than the correct SDP4 model) are not 
  7513. particularly significant for the purposes of a program such as STSORBIT 
  7514. PLUS. Further, watching a geostationary satellite orbit on the screen is 
  7515. not unlike watching grass grow and is about as exciting.
  7516. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 140
  7517.  
  7518.  
  7519. Accurate Time and the Personal Computer
  7520. ---------------------------------------
  7521.  
  7522.      For a program like STSPLUS, accuracy and precision of the timekeeping 
  7523. functions are essential. There is a tendency these days to accept whatever 
  7524. a computer says as the absolute truth without regard for whether or not the 
  7525. information is even "reasonable". For something as basic as time, even an 
  7526. experienced computer user may assume that it is correct. This discussion 
  7527. attempts to compare reality with that expectation.
  7528.      Given the clock drift and accuracy problems inherent in the design of 
  7529. the typical IBM-compatible personal computer, frequent time setting and/or 
  7530. adjustments are required. Accurate time setting would not be practical 
  7531. for most people without the various time services provided by the National 
  7532. Institute of Standards and Technology (NIST) and the U.S. Naval Observatory 
  7533. (USNO). The NIST radio stations WWV and WWVH provide an inexpensive and 
  7534. convenient means for "ordinary folks" to synchronize clocks and other 
  7535. equipment. The NIST and USNO Telephone Time Services offer a high precision 
  7536. standard time calibration source when such accuracy is required. Similar 
  7537. radio and telephone services are available in Canada and Europe.
  7538.      Once a computer clock has been set with reasonable accuracy, the 
  7539. accuracy of the computer's clock will indeed be sufficient for many 
  7540. applications; if you are using a word processing or spreadsheet program, 
  7541. knowing the time to within a minute or two is probably adequate. For 
  7542. programs such as STSPLUS and other time-dependent applications, however, 
  7543. this level of accuracy simply will not suffice; when used for satellite 
  7544. tracking, the time should be accurate to within a second. Unless steps are 
  7545. taken to both set the clock and to maintain its accuracy, this will not be 
  7546. the case. No matter how accurately the clock on a typical personal computer 
  7547. is set, it will only be a matter of hours before the time will have drifted 
  7548. by some seconds. Measured over a number of days, the accumulated errors can 
  7549. easily amount to a minute or more.
  7550.      The timekeeping operations of an IBM-compatible computer are actually 
  7551. performed by two separate and independent functions: a clock-calendar 
  7552. CMOS integrated circuit and lithium battery combination which maintains the 
  7553. current time and date in hardware; and, a section of the DOS operating 
  7554. system software which maintains the current time and date in software. When 
  7555. computer power is off, the hardware chip continues to operate using its 
  7556. battery; when the computer is started ("booted"), the operating system 
  7557. software reads the hardware clock and sets its internal software clock. 
  7558. Absent special software, the DOS time thereafter relies entirely on the 
  7559. software clock until the next time the computer is restarted. 
  7560. Unfortunately, neither of these clocks was designed for accuracy; early 
  7561. versions of the PC did not even include the hardware/battery arrangement. 
  7562. Even the typical electric clock, which uses the power line frequency for 
  7563. its timekeeping reference, is usually far more accurate.
  7564.      The accuracy of the DOS time at any instant is the result of the 
  7565. accumulated errors in both clocks. The hardware clock will drift as a 
  7566. function of time, temperature, voltage, and crystal aging; the software 
  7567. clock will gain or lose time depending upon the skill with which its 
  7568. software was written and how well that software "cooperates" with the 
  7569. balance of the computer's hardware and software. Some software, especially 
  7570. network and high speed communications software, can prevent the DOS clock 
  7571. software from incrementing when it should, usually resulting in the DOS 
  7572. clock losing time. The problem was compounded with the release of DOS 
  7573. Version 3.3; beginning with that version, the DOS TIME and DATE commands 
  7574. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 141
  7575.  
  7576.  
  7577. adjust BOTH the hardware and software clocks and thereby potentially 
  7578. eliminate the hardware clock as even a modestly reliable reference.
  7579.  
  7580.  
  7581. Methods for Setting DOS Time
  7582. ----------------------------
  7583.  
  7584.      Bearing these considerations in mind, there are a number of approaches 
  7585. to the DOS time question. The most obvious approach, used by the vast 
  7586. majority of computer users, is to either ignore the computer clock entirely 
  7587. or to say "It's close enough". Regardless of the application, I strongly 
  7588. recommend that the DOS clock be REGULARLY set to the correct time if only 
  7589. to assure that files are more or less correctly date and time stamped. If 
  7590. the accuracy of DOS time is important, the computer clock may be set or 
  7591. synchronized in a number of ways, some of which are described below. In 
  7592. this context, "ACCURACY" means the accuracy of the time setting operation 
  7593. and NOT the longer term accuracy and stability of the DOS time.
  7594.  
  7595. 1.   TELEPHONE: Many local telephone companies offer a telephone time 
  7596.      service, usually with a message such as "When you hear the signal the 
  7597.      time will be ... (beep)". I am not aware of any hardware or software
  7598.      which uses this signal for time setting purposes.
  7599.  
  7600.      ACCURACY: Generally plus or minus 5 seconds. With the advent of 
  7601.      digital voice response equipment in recent years, the accuracy has 
  7602.      improved to perhaps plus or minus 1 second.
  7603.  
  7604. 2.   COMMERCIAL RADIO: Hourly time signals broadcast on commercial radio 
  7605.      may be used to manually set the time. My experience suggests that the 
  7606.      CBS network time signal is usually reliable.
  7607.  
  7608.      ACCURACY: Usually within plus or minus 2 seconds, depending upon the 
  7609.      source. Satellite distribution of network feeds add a time delay of 
  7610.      approximately 0.25 seconds per "hop" but some stations, including some 
  7611.      network stations, generate time signals locally.
  7612.  
  7613. 3.   SHORTWAVE RADIO: Time signals are broadcast on shortwave radio 
  7614.      stations WWV and WWVH by the National Institute of Standards and 
  7615.      Technology. These time signals may be used to manually set the time. 
  7616.      WWV and WWVH broadcast on several frequencies: 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 
  7617.      15MHz, and 20 MHz (WWV only). Reception will vary according to your 
  7618.      distance from the transmitter, time of day, and atmospheric 
  7619.      conditions. These time signals are very precise; the only major 
  7620.      variable is the propagation delay, the time it takes the radio signal 
  7621.      to travel from the transmitter to your receiver. The typical 
  7622.      propagation delay is approximately 5 microseconds per mile. Outside 
  7623.      North America, other national radio services such as the British 
  7624.      Broadcasting Company's BBC World Service offer accurate hourly 
  7625.      shortwave time signals.
  7626.  
  7627.      ACCURACY: Time setting using WWV or WWVH can usually be performed to 
  7628.      within about plus or minus 250 milliseconds, of which up to 25 
  7629.      milliseconds is transmission time and the balance is user response 
  7630.      time. With practice, plus or minus about 100 milliseconds is 
  7631.      practical.
  7632. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 142
  7633.  
  7634.  
  7635.  
  7636. 4.   HEATH GC-1000 MOST ACCURATE CLOCK: The GC-1000 is a combination 
  7637.      digital clock and scanning shortwave radio receiver which may be 
  7638.      equipped with an RS-232 communications port for use with computers and 
  7639.      other electronic equipment. Operation with DC power is available to 
  7640.      maintain accurate time during periods of AC power loss. This is the 
  7641.      only method which provides more or less continuous accurate time 
  7642.      information without telephone toll charges.
  7643.  
  7644.      ACCURACY: When properly configured for your location, equipped with an 
  7645.      external antenna, used with appropriate computer software, and when 
  7646.      the receiver is locked to one of the WWV (or WWVH) time signals, the 
  7647.      GC-1000 can provide time information and a standard calibration 
  7648.      frequency to an accuracy of plus or minus 10 milliseconds. When signal 
  7649.      lock is lost, the receiver scans the 5MHz, 10MHZ, and 15MHz broadcasts 
  7650.      to reacquire signal and lock. Even after signal lock is lost, the 
  7651.      receiver maintains an accuracy of plus or minus 100 milliseconds for 
  7652.      some hours.
  7653.  
  7654. 5.   NIST/USNO TELEPHONE TIME SERVICE: When real precision and accuracy are 
  7655.      required, the computer clock may be set remotely using the telephone 
  7656.      time service of either the National Institute of Standards and 
  7657.      Technology (NIST, formerly the National Bureau of Standards or NBS) in 
  7658.      Boulder, Colorado, or the U.S. Naval Observatory (USNO) in Washington, 
  7659.      D.C. This method requires a modem connected to a telephone line and is 
  7660.      available for systems using DOS version 3.3 or higher AND equipped 
  7661.      with 80286 processor or higher; some 8088-equipped systems may also 
  7662.      use this method depending upon the type of clock hardware installed 
  7663.      and the version of DOS being used. The recommended method uses the 
  7664.      programs TIMESET and RIGHTIME (see below) although other commercial 
  7665.      and shareware programs may be available.
  7666.  
  7667.      ACCURACY: This is the most accurate method available for setting and 
  7668.      maintaining the DOS clocks. Depending upon which service is used, NIST 
  7669.      or USNO, whether or not line delay compensation ("lag") is employed, 
  7670.      and the frequency of time setting, the DOS time can be set to within 
  7671.      plus or minus 2 milliseconds. However, since the "time ticks" of the 
  7672.      DOS software clock occur every 55 milliseconds, or 18.2 times per 
  7673.      second, this "granularity" may limit the accuracy of reading the DOS 
  7674.      clocks. See the documentation for programs TIMESET and PRECISION TIME 
  7675.      (below) for additional discussion.
  7676.  
  7677.      Choose one of the methods suggested or a suitable alternative based 
  7678. upon your precision and accuracy requirements. Other methods of maintaining 
  7679. an accurate time standard such as atomic clocks, Global Positioning 
  7680. Satellite (GPS) time receivers, and NIST time code equipment, are also 
  7681. available -- for a price. Those methods are beyond the scope of this 
  7682. documentation.
  7683.  
  7684.  
  7685. Maintaining Accurate DOS Time
  7686. -----------------------------
  7687.  
  7688.      Just in case you missed the point earlier, accurately setting DOS time 
  7689. is only half the battle. Even if the DOS time is set very precisely as 
  7690. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 143
  7691.  
  7692.  
  7693. discussed above, all that assures is that the time is correct to the 
  7694. required accuracy at that instant. The problem then becomes one of knowing 
  7695. how the DOS clocks change or drift with time and how to compensate for 
  7696. those changes or, alternatively, checking the DOS time frequently enough 
  7697. that any drift on the part of the DOS clocks is acceptable for the intended 
  7698. application.
  7699.      Of the two clocks in a typical personal computer, the hardware clock 
  7700. is considerably more consistent and reliable. I have checked perhaps a 
  7701. dozen PC hardware clocks in recent years, and almost all kept reasonably 
  7702. good time over a period of several days; as expected, none kept "perfect" 
  7703. time. Typical drift rates ranged from about 3 seconds per day to near zero 
  7704. seconds per day, with the magnitude and direction of the drift more or less 
  7705. constant over the period of measurement. The hardware clock is typically 
  7706. sensitive to both voltage and temperature, both of which undergo 
  7707. significant change when the computer is turned on or off. Complete 
  7708. calibration of the hardware clock requires knowledge of its performance 
  7709. under both circumstances. Once a hardware clock has been calibrated, 
  7710. its performance may be predicted with reasonable accuracy over periods of 
  7711. some weeks or more. Crystal aging rates suggest that calibration should be 
  7712. performed at least monthly.
  7713.      The hardware clock is normally interrogated only when the computer is 
  7714. first started or rebooted. The correct time can therefore be predicted at 
  7715. that moment for a calibrated hardware clock, given the last time that clock 
  7716. was synchronized with an appropriate time standard. Microsoft provides no 
  7717. standard software tools for interrogating the hardware clock at other 
  7718. times except for low level interrupt services. Quite the contrary; 
  7719. beginning with DOS Version 3.3, using the DOS TIME and DATE commands to set 
  7720. the DOS software clock will also set the hardware clock and effectively 
  7721. destroy its usefulness as a calibrated time reference. I am at a complete 
  7722. loss to understand the reasoning behind this change in DOS; I presume that 
  7723. users were being "confused" by differences between the hardware and 
  7724. software clocks; instead of either explaining or fixing the problem, 
  7725. Microsoft elected to "legislate" the problem away -- a process any 
  7726. politician would recognize instantly. The only mitigating consideration is 
  7727. that any really effective solution would probably require hardware as well 
  7728. as software changes. Blame IBM, I guess.
  7729.      The software clock provides the only time information readily 
  7730. accessible to DOS using standard software. Since this clock is maintained 
  7731. entirely in software, with no reference to the hardware clock except at 
  7732. bootup, it is at the mercy of other software which may execute from time to 
  7733. time. The software clock increments its time using "interrupts", a 
  7734. technique which stops a software process in progress just long enough to do 
  7735. the required tasks and then resumes the interrupted process. These 
  7736. interrupts occur every 55 milliseconds. So long as none is missed, the 
  7737. software clock should keep accurate time -- if the software is written 
  7738. correctly and if the computer's crystal controlled oscillator is in turn 
  7739. accurate. It may be that neither of these conditions is true; certainly the 
  7740. crystal controlled oscillator (quite similar to the one which runs the 
  7741. hardware clock) was not designed for accuracy or stability. It's original 
  7742. purpose was solely to generate the necessary timing signals for the 
  7743. operation of the computer. Cost, not accurate time, was the primary 
  7744. consideration in its design.
  7745.      Other software designers have contributed to the problem by writing 
  7746. software which, deliberately or inadvertently, prevents the software clock 
  7747. from being updated. Off-brand BIOS firmware can present occasional 
  7748. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 144
  7749.  
  7750.  
  7751. problems. Local Area Network (LAN) and high speed communications software 
  7752. are also frequent culprits in this respect. For example, a casual check of 
  7753. the clock while using a high speed computer-to-computer file transfer 
  7754. program indicated that the clock was effectively suspended when data 
  7755. transfers were in progress. In one relatively brief test, the DOS clock 
  7756. lost about 30 seconds.
  7757.      As a result of all of these factors, the accuracy of the DOS software 
  7758. clock can vary wildly from one computer to the next and from one situation 
  7759. to another. One inexpensive "clone" computer that I'd rather forget 
  7760. couldn't manage to keep time to better than about 30 seconds per HOUR! 
  7761. Before planning to use a particular computer as a time reference with 
  7762. programs like STSPLUS, check the computer hardware and software you intend 
  7763. to use very carefully.
  7764.  
  7765.  
  7766. Programs TIMESET and RIGHTIME
  7767. -----------------------------
  7768.  
  7769.      Two fine shareware programs, TIMESET by Peter Petrakis and RIGHTIME by 
  7770. Tom Becker, provide all the features required to accurately set and 
  7771. maintain the computer's hardware and software clocks. Development efforts 
  7772. on these programs have been carefully coordinated so that they cooperate 
  7773. with each other. Both programs are copyrighted commercial software 
  7774. distributed as "shareware" and require registration after an initial 
  7775. evaluation period. I highly recommend these programs and encourage users to 
  7776. support the authors and their work. So far as I know, there are no other 
  7777. comparable programs available at any price!
  7778.  
  7779. TIMESET, Version 7.10 or higher, uses the telephone time services of NIST, 
  7780. USNO, and three European services to precisely set the computer clocks. The 
  7781. standard distribution also includes several additional time-related utility 
  7782. programs. It is available on many computer bulletin board systems or direct 
  7783. from:
  7784.  
  7785.           Peter Petrakis
  7786.           Life Sciences Software
  7787.           8925 271st N.W., Suite 112
  7788.           Box 1560
  7789.           Stanwood, Washington  98292  USA
  7790.  
  7791.           Telephone: (206) 387-9788
  7792.  
  7793. RIGHTIME, Version 2.5+, is a program to compensate for the various drift 
  7794. factors in a computer's hardware and software clocks. When used in 
  7795. conjunction with TIMESET and properly calibrated, RIGHTIME "learns" the 
  7796. warm and cool drift factors for a specific computer. As a result, the 
  7797. clock's can be maintained with an accuracy of a fraction of a second over 
  7798. long periods of time. It is available on many computer bulletin board 
  7799. systems or direct from:
  7800.  
  7801.           Tom Becker
  7802.           Air System Technologies, Inc.
  7803.           14232 Marsh Lane, Suite 339
  7804.           Dallas, Texas  75234  USA
  7805.  
  7806. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 145
  7807.  
  7808.  
  7809.           Telephone: (214) 402-9660
  7810.  
  7811. Tom Becker and Peter Petrakis may be also contacted directly on the Air 
  7812. Systems Technologies computer bulletin board system in Dallas, Texas. The 
  7813. BBS always has the latest versions of TIMESET and RIGHTIME available for 
  7814. download:
  7815.  
  7816.           Air Systems Technologies BBS
  7817.           (214) 869-2780
  7818.  
  7819.      STSPLUS is now "aware" of program RighTime and its use is recommended 
  7820. for accurate timekeeping. Audible alarms in prior versions would perform 
  7821. unpredictably when RighTime was active because they use the hardware 
  7822. clock's timer functions (which RighTime also uses). STSPLUS now detects 
  7823. RighTime and temporarily disables RighTime while an audible alarm is being 
  7824. generated and then re-enables RighTime after the alarm has completed, 
  7825. restoring precise timekeeping. With RighTime active, alarms are generated 
  7826. in foreground, which may cause a slight delay in screen updating.
  7827.  
  7828.  
  7829.                                *************
  7830.                                *  CAUTION  *
  7831.                                *************
  7832.  
  7833.      STSPLUS expects RighTime Version 2.5+; performance with prior 
  7834.      versions of RighTime may yield unpredictable results. If using a 
  7835.      prior version of RighTime, do NOT enable audible alarms!
  7836.  
  7837.  
  7838.      If RighTime is not present or is not detected, the audible alarms are 
  7839. generated in background as in prior versions. This usually causes the loss 
  7840. of several clock ticks in the DOS software clock for each audible alarm. 
  7841. Although the time loss per audible alarm is very small, the cumulative 
  7842. error may become significant over extended time periods.
  7843.  
  7844.      The following descriptive text is extracted with permission from the 
  7845. documentation for the current versions of TIMESET and RIGHTIME; please 
  7846. consult the documentation for each program for full details. Although 
  7847. future versions of both programs are expected to remain compatible with 
  7848. STSPLUS, they should be tested carefully before regular use.
  7849.  
  7850.  
  7851. FEATURES OF TIMESET 7.10
  7852. ------------------------
  7853.  
  7854.      TimeSet has been evolving steadily ever since the first version was 
  7855. released in the summer of 1987.  That version and several subsequent ones 
  7856. could only set a computer's clock from the U.S. Naval Observatory (USNO) in 
  7857. Washington, D.C.  Version 6.00, released in 1990, added ability to use 
  7858. telephone time signals from the National Institute of Standards and 
  7859. Technology (NIST) in Boulder, Colorado, making it the first program of its 
  7860. kind able to address more than one atomic time service.  This made it 
  7861. possible for computer users in the eastern and western United States to 
  7862. keep down long distance bills by choosing the time service closest to them.
  7863.      Version 7.10 continues that evolution with a number of new features 
  7864. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 146
  7865.  
  7866.  
  7867. and supporting utilities:
  7868.  
  7869. o    TimeSet can now access five atomic clock-based telephone time services 
  7870.      on two continents: the USNO and the NIST in the United States, as 
  7871.      before, and atomic time services in Sweden (National Time and 
  7872.      Frequency Laboratory), Austria (Technical University of Graz), and 
  7873.      Italy (National Electrotechnical Institute).  People in European 
  7874.      countries who want to set their computers to an atomic clock no longer 
  7875.      need to make a trans-Atlantic phone call.
  7876.  
  7877. o    TimeSet 7.10 is designed to interact closely with version 2.5+ of 
  7878.      RighTime (tm), the excellent memory-resident regulator for computer 
  7879.      clocks developed by Tom Becker of Air System Technologies, Inc., 
  7880.      Dallas.  RighTime learns the drift rate in the computer's clock and 
  7881.      continuously applies a correction to compensate for it, and it refines 
  7882.      the correction each time the computer clock is set.  A computer with 
  7883.      RighTime installed and trained can maintain system clock accuracy 
  7884.      within a second for at least a week. Furthermore, version 2.46 
  7885.      provides true 0.01-sec resolution in the DOS clock, in contrast to the 
  7886.      normal 0.055-sec resolution.  This allows greater accuracy in 
  7887.      timesetting than ever before, indeed the maximum accuracy that can be 
  7888.      obtained with a computer clock.  Life Sciences Software and Air System 
  7889.      Technologies cooperated closely during the development of TimeSet 7.10 
  7890.      and RighTime 2.46, with the result that TimeSet can access several 
  7891.      RighTime functions directly. 
  7892.  
  7893. "TIMESET" is a trademark of Life Sciences Software (TM)
  7894.  
  7895. The following is a screen dump of the data displayed by TIMESET:
  7896.  
  7897. +------------------- From NIST.  Connect time: 11.97 sec. --------------------+
  7898. | DATA FOR TIME CALCULATIONS (all data pertain to Coordinated Universal Time) |
  7899. |    Time data string:  49051 93-03-05 14:07:20 81 0 -.1 051.1 UTC(NIST)      |
  7900. |                Date:  03-05-1993                                            |
  7901. |         Julian date:  2449051                                               |
  7902. |         Day of year:  064                                                   |
  7903. |                Hour:  14    Minute:  07    Second:  20                      |
  7904. |              The United States mainland is on standard time.                |
  7905. |        U.S. daylight time begins on 04-04-1993 at 02:00:00 local time.      |
  7906. +-----------------------------------------------------------------------------+
  7907.                                                 System clock set: 06:07:20.01
  7908. +-----------------------------------------------------------------------------+
  7909. |                 ACTION SUMMARY (at instant of timesetting)                  |
  7910. |    Internal delay adjustment:  .01 sec. (added to set time)                 |
  7911. |        Line delay adjustment:  .0511 sec. (precompensated by time service)  |
  7912. |                                                                             |
  7913. |   Universal Time Coordinated:  14:07:20.01           (time at 0x longitude) |
  7914. |                     UTC Date:  03-05-1993, Friday    (date at 0x longitude) |
  7915. |                                                                             |
  7916. |      Local computer time was:  06:07:20.01 (RighTime-assisted)              |
  7917. |                       Set to:  06:07:20.01 Pacific Standard                 |
  7918. |      Local computer date was:  03-05-1993                                   |
  7919. |                       Set to:  03-05-1993, Friday, Day 064 of 1993          |
  7920. +-----------------------------------------------------------------------------+
  7921.  
  7922. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 147
  7923.  
  7924.  
  7925.  
  7926. FEATURES OF RIGHTIME 2.5+
  7927. -------------------------
  7928.  
  7929.      RighTime brings exceptional system time of day clock performance to 
  7930. the DOS-based AT-class-compatible PC computer with no additional hardware.  
  7931. With RighTime installed, the standard real time clock system becomes an 
  7932. Adaptive Mathematically Compensated Crystal-controlled Oscillator based 
  7933. clock.  Under stable conditions, RighTime can produce a system clock that 
  7934. keeps time within one half second per week or better (some testers have 
  7935. reported accuracy of 0.07 second per week); this is about 0.8 parts per 
  7936. million error, or more than 100 times better than an unconditioned crystal 
  7937. time base alone, or 30 times better than a moderately conditioned one like 
  7938. a modern watch of quality.
  7939.  
  7940. o    True one hundredth second DOS clock resolution: the 55-millisecond 
  7941.      barrier is broken!  The standard DOS clock resolves to only about 1/18 
  7942.      second; under RighTime v2, the new high resolution DOS clock resolves 
  7943.      to, and increments in, hundredths while the Int 08h and 1Ch tick rate 
  7944.      remains standard. 
  7945.  
  7946. o    RighTime intrinsically sets the hardware clock and solves the midnight 
  7947.      rollover date bug that exists in some DOS versions; this eliminates 
  7948.      the need for other utility programs or drivers that perform these 
  7949.      functions.  Unlike DOS alone, the hardware clock seconds transition 
  7950.      will be properly set by RighTime and the time will be set to 
  7951.      hundredths of a second resolution, and these qualities will survive 
  7952.      through rebooting.
  7953.  
  7954. o    Each time you set the time, RighTime will improve the accuracy of the 
  7955.      clock error corrections and will subsequently improve the accuracy of 
  7956.      the clocks.  It should be easy to achieve a worst-case error of less 
  7957.      than 0.5 second per day and under good conditions, less than 0.5 
  7958.      second per week; typical results are much better.  Command line 
  7959.      options are provided that allow fine tuning the correction process to 
  7960.      your system.  A trimming option provides for offset adjustments in 
  7961.      hundredths of a second.
  7962.  
  7963. The following is a screen dump of the data displayed by RIGHTIME:
  7964.  
  7965. RighTime: Indicated DOS clock date and time is 1993/03/05 06:04:45.66.         
  7966. RighTime: Warm correction rate is +2.83 seconds per day.                       
  7967. RighTime: Cool correction rate is +4.27 seconds per day.                       
  7968. RighTime: Current applied DOS-CMOS RTC offset is +0.46 second.                 
  7969. RighTime: Last CMOS RTC adjustment was 0.00 hours ago.                         
  7970. RighTime: Last timeset was 23.33 hours ago.                                    
  7971. RighTime: System has been warm 17% of the time since the last timeset.         
  7972. RighTime: Stack A headroom is 92 bytes; Stack space used is 68 bytes.          
  7973.           Stack D headroom is 100 bytes; Stack space used is 60 bytes.         
  7974. RighTime: /?=Help; Version 2.53
  7975. RighTime: Copyright 1991-93 GTBecker, Dallas 214/402-9660. All Rights
  7976.           Reserved.
  7977. RighTime: Resident and enabled.                                                
  7978. RighTime: Selftest passed.                                                     
  7979.  
  7980. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 148
  7981.  
  7982.  
  7983.  
  7984. Program PRECISION TIME
  7985. ----------------------
  7986.  
  7987.      Program PRECISION TIME, a commercial product by Crystalogic, Inc., 
  7988. provides in a single program the time setting and time maintenance 
  7989. functions to keep a PC clock running accurately. An AT-class (80286 or 
  7990. higher) computer is required and, as with all such programs, the computer's 
  7991. hardware clock must be "reasonably" stable and predictable with respect to 
  7992. cold and warm drift rates in order to maintain long term accuracy. 
  7993. PRECISION TIME is suitable for applications which require an absolute 
  7994. accuracy of approximately +/-1 second referenced to NIST or USNO; 
  7995. applications requiring higher accuracy should consider alternative 
  7996. solutions. The one second granularity of the program's time adjustments may 
  7997. also cause difficulties for certain applications.
  7998.      PRECISION TIME ("PTIME") is an "all-in-one" program which calls a 
  7999. telephone time service (NIST or USNO), sets the computer's hardware and 
  8000. software clocks, then executes as a TSR (Terminate and Stay Resident) 
  8001. program to maintain the accuracy of the hardware clock to within one 
  8002. second. Calling the telephone time service may be performed manually on 
  8003. demand or at predetermined intervals (1 to 999 days). PTIME "guards" 
  8004. against inadvertent setting of the time or date EXCEPT by PTIME using a 
  8005. telephone time service. PTIME may be configured to handle the changes 
  8006. between Standard Time and Daylight Savings Time automatically. All program 
  8007. activity may be logged for future reference in a log file, PTIME.LOG.
  8008.      PTIME is well documented with a printed manual and installs easily and 
  8009. quickly. Although PTIME does not adjust the hardware clock as frequently 
  8010. nor to comparable precision as do programs such as RIGHTIME (above), this 
  8011. may make its internal interface somewhat more robust and reliable in 
  8012. complex hardware or software environments. During the entire time that 
  8013. PTIME has been operating on the RPV ASTRONOMY BBS there have been no 
  8014. failures or system crashes. As the following (edited) excerpt from 
  8015. PTIME.LOG illustrates, the system clock is updated periodically and is kept 
  8016. within approximately one second of the correct time as received from NIST:
  8017.  
  8018.      06/21/1994  07:24:11.00  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8019.      06/21/1994  10:32:16.01  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8020.      06/21/1994  13:40:18.01  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8021.      06/21/1994  16:48:24.03  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8022.      06/21/1994  19:56:28.03  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8023.      06/21/1994  23:04:34.00  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8024.      06/22/1994  02:00:41.04  Time was changed by: Calling an Atomic Clock
  8025.                               Drift amount was: 00:00:00.98 
  8026.      06/22/1994  05:08:42.01  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8027.      06/22/1994  08:18:49.00  PTIME - Time adjusted one second backwards.
  8028.  
  8029. In fact, the error of 0.98 seconds was the largest seen in two months of 
  8030. operation and, after an initial calibration period, NIST is called only 
  8031. every five days. (The RPV ASTRONOMY BBS primary computer is always turned 
  8032. on except for very brief maintenance periods.)
  8033.      The user may view the current status of PTIME and its adjustments at 
  8034. any time. The following is an example screen:
  8035.  
  8036. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 149
  8037.  
  8038.  
  8039.           ----------------- Time Adjustments ------------------
  8040.           Calibration Driver Version:    1.56                  
  8041.           Last Sleep Time:               06/22/1994 06:55:28.05
  8042.           Last Wake Time:                06/22/1994 06:57:37.39
  8043.           Last Wakeup Adjustment:        +0 seconds            
  8044.           Current Time:                  17:40:58.10           
  8045.           Seconds Between Adjustments:      11282              
  8046.           Hundredths/Sec to Adjust:          -100              
  8047.           Seconds Until Next Adjustment:     7771              
  8048.           Adjustments Handled:                262              
  8049.           Error Count:                          0              
  8050.           Last Adjustment                06/24/1994 16:42:29.03
  8051.           Sleep Time Since Last Call:         129 (0%)         
  8052.           Awake Time Since Last Call:      229151 (100%)       
  8053.  
  8054. PRECISION TIME is available from:
  8055.  
  8056.      Crystalogic, Inc.
  8057.      2525 Perimeter Place Drive, Suite 121
  8058.      Nashville, TN  37214
  8059.  
  8060.      Voice: (615) 391-9100
  8061.      FAX:   (615) 391-9997
  8062.      BBS:   (615) 391-8065
  8063.  
  8064. As of 1 May 1994, the list price for PRECISION TIME was $79.95 plus 
  8065. shipping and handling. Contact Crystalogic for current information.
  8066. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 150
  8067.  
  8068.  
  8069. Computer Bulletin Board Systems
  8070. -------------------------------
  8071.  
  8072.      RPV Astronomy BBS        (310) 541-7299
  8073.      CELESTIAL BBS            (513) 253-9767  <-- Note new number 1/06/94
  8074.      NASA GSFC OIG RBBS       (301) 262-6784  <-- Note new number 7/24/93
  8075.      NASA Spacelink BBS       (205) 895-0028
  8076.      CSS BBS                  (905) 458-5907  <-- Note new number 3/15/94
  8077.      JPL PAO BBS              (818) 354-1333
  8078.      JSC PAO BBS              (713) 244-5625
  8079.  
  8080.      Timely 2-line orbital elements are essential for accurate satellite 
  8081. tracking. In addition to my own bulletin board systems, five other bulletin 
  8082. board systems provide authoritatve data for the general public. Some or all 
  8083. files on these systems are compressed to reduce download time and must be 
  8084. decompressed before use; compressed files may be recognized by file types 
  8085. such as ".ZIP", ".ARJ", ".ARC", ".PAK", etc.
  8086.      I have maintained my RPV Astronomy BBS (computer bulletin board 
  8087. system) as a public service since 1987, (310) 541-7299, 2400-14400 baud 
  8088. with 2 lines. The system has some 2000+ files, 150MB, available for 
  8089. download. During Space Shuttle missions, I post current 2-line elements at 
  8090. least daily (provided I'm in town!). The system usually also has current 2-
  8091. line elements for a large number of satellites in addition to other files 
  8092. of interest to space and astronomy enthusiasts. The system is very popular 
  8093. and, therefore, is frequently busy! The RPV Astronomy BBS is open to all 
  8094. callers but first time callers are granted more limited access and time 
  8095. than registered users.
  8096.      Since the mid-1980s, Lt. Col. T. S. Kelso, USAF, has been making the US 
  8097. Space Command (formerly NORAD) orbital data available as a public service 
  8098. on his Celestial BBS at (513) 253-9767, 1 line at 1200 to 14400 baud. The 
  8099. 2-line element sets are prepared by Kelso using data received directly from 
  8100. U.S. Space Command (formerly NORAD) by special arrangement. I regularly 
  8101. post a concantenated and sorted version of the current element sets on my 
  8102. own RPV ASTRONOMY BBS as file TLEnnn.ZIP, where "nnn" is a number such as 
  8103. "420", the current Prediction Bulletin number. Kelso provides data for 
  8104. several categories of satellites:  Amateur Radio, Earth Resources, Manned 
  8105. Spacecraft, Navigation, Weather, and NASA's 30 Day Specials (which contain 
  8106. objects launched within the last 30 days and are often easy to spot 
  8107. visually). More specifically, these include the following satellites or 
  8108. satellite series: OSCAR, Radio Sputnik, UOSAT, Cosmos, LandSat, SeaSat 1, 
  8109. SPOT, Mir, Salyut 7, Soyuz, Space Shuttle, NAVSTAR (GPS), GOES, Meteor, and 
  8110. NOAA.
  8111.      The Canadian Space Society BBS, (416) 458-5907, 1 line at 1200 and 
  8112. 2400 baud, also regularly posts NORAD 2-line elements. Much of the orbital 
  8113. data is obtained from Celestial BBS but additional data is generated by Ted 
  8114. Molczan and his worldwide team of observers. Note that the CSS format is 
  8115. slightly non-standard, having additional information on the first (title) 
  8116. line for each satellite, and may have to be edited for use with some 
  8117. tracking programs. The CSS files also have considerable additional text 
  8118. material (including current satellite news) before and after the actual 2-
  8119. line elements data; this text may have to be edited out before use.
  8120.      The U.S. Space Command sends all unclassified 2-line elements to the 
  8121. Orbital Information Group at Goddard Space Flight Center. These elements 
  8122. are available on the GSFC OIG RBBS, (301) 262-6784, 4 lines @ 1200 and 2400 
  8123. baud. The OIG database contains elements for some 7000+ satellites and is 
  8124. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 151
  8125.  
  8126.  
  8127. updated every weekday morning except holidays. Elements for popular 
  8128. satellites are posted in a file called GROUPTLE.ZIP which contains seven 
  8129. ".TLE" files for some 750+ popular satellites. The data for the entire 
  8130. database of satellites are available on a query basis. Access time is 
  8131. limited to 20 minutes per caller per day. I regularly post a combined and 
  8132. sorted set of the .TLE data as file GSFCnnn.ZIP on my own RPV ASTRONOMY BBS 
  8133. where "nnn" is a number like "408". Individuals who wish access to the RBBS 
  8134. must write (include full name and address):
  8135.  
  8136.           NASA Goddard Space Flight Center
  8137.           Project Operations Branch/513
  8138.           Attn: Orbital Information Group
  8139.           Greenbelt, MD  20771  USA
  8140.  
  8141. The OIG RBBS began operation in September, 1991. Until that time, the only 
  8142. method for obtaining the OIG data was by mail. OIG now plans to discontinue 
  8143. all mail services in early 1993 and thereafter the only method for 
  8144. obtaining the OIG data will be via the RBBS.
  8145.      The NASA SpaceLink BBS in Huntsville, Alabama, (205) 895-0028, 8 lines 
  8146. @ 300-9600 baud, provides mission information for all space shuttle 
  8147. missions and (usually) 2-line orbital elements both pre-mission and while a 
  8148. mission is in progress. 2-line elements for selected satellites are also 
  8149. available. In addition, SpaceLink has a wealth of other NASA information, 
  8150. computer programs, teaching materials, and image files.
  8151.      In January of 1993 the Public Affairs Office at the NASA Jet 
  8152. Propulsion Laboratory began BBS service related to JPL-supported missions. 
  8153. Mission status reports and high quality GIF images are the principal files 
  8154. currently available. The number is (818) 354-1333, two lines at 1200 to 
  8155. 9600 baud.
  8156. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 152
  8157.  
  8158.  
  8159. STSORBIT PLUS Revision History
  8160. ------------------------------
  8161.  
  8162.       Each released version of STSPLUS uses a four digit revision code such 
  8163. as 9435. The first two digits indicate the year and the second two digits 
  8164. indicate the week of the year. In some cases, an additional letter suffix 
  8165. is added to distinguish changes occurring within the same week or to 
  8166. identify special versions. A partial week at the beginning or end of the 
  8167. year is counted as a full week. Using this method, a year will typically 
  8168. have 53 weeks although it is possible to have 54 weeks in a leap year (1972 
  8169. is an example). The current year-week revision code is shown on the Julian 
  8170. Date display, Display Mode 7, in my program ASTROCLK.
  8171.      This file records the revision history of program STSPLUS through all 
  8172. of the minor twists and turns that usually accompany the evolution of such 
  8173. a complex program. It illustrates the tortuous process of maintaining and 
  8174. refining a program as ideas and problems are reported from every quarter. 
  8175. These notes may also be helpful to users who are upgrading from one version 
  8176. to another to find out what has changed.
  8177.  
  8178.                                               David H. Ransom, Jr.
  8179.  
  8180.  
  8181. Version 9435A -- August 1994
  8182. ----------------------------
  8183. -Version 9435A corrects a problem with certain country codes (such as those 
  8184. which use the "YY-MM-DD" date format) which still caused "BASIC Error = 5" 
  8185. in the orthographic mode for Version 9435. The program should now be 
  8186. independent of the country code.
  8187. -Corrected a minor bug with amateur radio satellite frequencies. If the 
  8188. primary satellite was changed with F6, the frequency file (STSPLUS.FRQ) was 
  8189. not rescanned and the frequencies from the prior satellite remained. 
  8190. STSPLUS will now always rescan file STSPLUS.FRQ if the primary satellite is 
  8191. changed.
  8192.  
  8193.  
  8194. Version 9435 -- August 1994
  8195. ---------------------------
  8196. -This release repairs an unfortunate bug which surfaced when I added the
  8197. NORAD-style date on the orthographic display. Only users who set DOS to
  8198. non-US-style date formats were affected. The problem occurred immediately 
  8199. when drawing the orthographic map as "BASIC Error = 5" and returned the 
  8200. user to DOS.
  8201. -Added satellite name cross-reference in file STSPLUS.XRF. When TLEs are 
  8202. read and accepted, STSPLUS now checks for the cross-reference file and, if 
  8203. the file is present in the current directory, checks for the NORAD Number 
  8204. of the satellite and a cross-reference name. If found, the new name is 
  8205. substituted for that found in the TLE file. The file is standard ASCII and 
  8206. each entry consists of a SPACE, the five-digit NORAD Number, a SPACE, and 
  8207. then the satellite name. A sample file:
  8208.  
  8209.  22920 HST Solar Array
  8210.  22076 Topex/Poseidon
  8211.  21225 Gamma Ray Observ
  8212.  20638 Rosat Observatory
  8213.  20580 Hubble Telescope
  8214. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 153
  8215.  
  8216.  
  8217.  16609 MIR Space Station
  8218.  
  8219. NOTE: The leading space is required for file compatibility with my program 
  8220. ORBITEL (but is optional for STSPLUS). The NORAD Number MUST be 5 digits; 
  8221. pad with leading zeroes if necessary. Only one entry is read per satellite. 
  8222. If the satellite name is longer than 19 characters, only the left 19 
  8223. characters will be used. This feature may be used to substitute any name 
  8224. for that given in a TLE file (which is not always consistent from source to 
  8225. source) or to specify a payload piggy-backed on another satellite (as is 
  8226. frequently the case with amateur radio transponders). A number of XRF files 
  8227. are posted on my RPV Astronomy BBS; such files must be renamed for use with 
  8228. STSPLUS.
  8229. -Repaired a minor bug which caused the pass predictions (F3 from Main Menu 
  8230. to repeat a pass indefinitely when that pass was a grazing pass with a 
  8231. maximum elevation of less than one degree (0.14 degrees in the test case 
  8232. reported by Ken Ernandes).
  8233. -Corrected a bug in read/save .SCF files (F6 from the Main Menu). If a 
  8234. fileltype is entered (".SCF" or whatever), it is now ignored and ".SCF" is 
  8235. automatically appended to the filename. Thanks to Paul Becker for reporting 
  8236. the problem.
  8237. -In response to many requests, the date input routine has been modified to 
  8238. permit entry in the European style "dd.mm.yyyy" in addition to the US style 
  8239. "mm/dd/yyyy". The choice of delimiter ("." or "/") determines the method of 
  8240. interpretation. In both cases, the year may be entered as the last two 
  8241. digits only, "yy", if desired; "50" through "99" will be interpreted as 
  8242. "1950" through "1999" and all others as 2000+yy. Dates are displayed as "dd 
  8243. MMM yyyy" where "MMM" is the English abbreviation for the month.
  8244. -All current .SCF files are now displayed for both SAVE and READ functions 
  8245. (F6+F2 and F6+F3 from the Main Menu).
  8246. -Improved backspace processing and error checking when entering TLE 
  8247. filenames (F2 from the Main Menu).
  8248. -Corrected "West Latitude" to "West Longitude" in the data entry section 
  8249. for local coordinates (F10+F2).
  8250. -Various minor cosmetic changes.
  8251.  
  8252. -Version 9434 was released as a Beta Version to selected users and included 
  8253. all changes in Version 9435 EXCEPT the repair to the NORAD-style date bug.
  8254.  
  8255. Version 9432A -- August 1994
  8256. ----------------------------
  8257. -As too often happens, a bug was discovered in Version 9432 just after it 
  8258. was released. The elevation ("Elv") and azimuth ("Azm") in the rectangular 
  8259. projections either remained at zeroes or at the last value calculated 
  8260. during orthographic projection. There was no workaround. The problem has 
  8261. been repaired. My apologies to those who received the defective version.
  8262.  
  8263.  
  8264. Version 9432 -- July 1994
  8265. -------------------------
  8266. -Version 9432 adds several new features and corrects a number of program 
  8267. errors and/or "bugs". Several minor cosmetic changes were also made.
  8268. -Added Data Output Mode 8 to generate tabular output for Doppler Shift 
  8269. calculations for a selected pass while the tracking map is displayed. Use 
  8270. F3 from the Main Menu and select Mode 8; setup features are identical to 
  8271. other modes (output device, interval, etc.). See text for details.
  8272. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 154
  8273.  
  8274.  
  8275. -Look angle calculations [elevation ("Elv") and azimuth ("Azm")] during the 
  8276. tracking map display are more accurate thanks to an improved algorithm 
  8277. supplied by Ken Ernandes. Users should note that near culmination (maximum 
  8278. elevation) for passes near the user's zenith (approaching 90 degrees 
  8279. elevation) there is some uncertainty and ambituity as to azimuth although 
  8280. the angular error remains very small.
  8281. -Changed "Alt" to "Elv" as the label for satellite elevation (altitude) 
  8282. above mean sea level to conform to standard satellite tracking convention.
  8283. -Because STSPLUS is used worldwide, I have reformatted all displayed dates 
  8284. throughout the program to avoid confusion of the day versus the month. For 
  8285. orthographic displays, the display now shows the current UTC date and time 
  8286. ("dd MMM hh:mm:ss UTC") and then the local time ("dd mmm hh:mm:ss PDT" 
  8287. where "PDT" is replaced by the local time abbreviation). For both dates, 
  8288. the year is implied. The MET/T+E is moved up one line. A typical time 
  8289. display will show:
  8290.      15 JUL 19:57:36 UTC
  8291.      15 JUL 12:57:36 PDT
  8292.           7/03:14:36 MET
  8293. For the Main Menu and rectangular projections, the dates are all given as 
  8294. "dd MMM yyyy". Data locations are unchanged. A typical date and time will 
  8295. now be displayed as:
  8296.      15 JUL 1994  19:57:36 UTC
  8297. For all cases, "MMM" is the three letter English abbreviation for the 
  8298. month, "JAN" for January, "FEB" for February, etc.
  8299.  
  8300.      IMPORTANT NOTE: Keyboard entry of dates is still in the American 
  8301.      numeric format, "mm/dd/yyyy" or "mm/dd/yy".
  8302.  
  8303. -For orthographic projections, the current time using NORAD convention 
  8304. ("yyddd.dddddd") is displayed immediately beneath the current TLE filename:
  8305.         94196.831667
  8306. This provides an immediate method to identify the current year and day-of-
  8307. the-year, "94" and "196" respectively in the example above.
  8308. -Added an additional data line in orthographic display to show the current 
  8309. orbital period ("Per'd" using the format "hh:mm:ss") for normal display OR, 
  8310. for satellites with Eccentricity >= 0.005, satellite Phase, defined as Mean 
  8311. Anomaly normalized to the range 0-256 ("Phase" using the format "nnn.n") 
  8312. for use with the Doppler Shift mode [press F8 while the map is displayed] 
  8313. and satellites which change transponder mode based upon phase. Although 
  8314. Phase is technically defined as an integer value from 0 through 255, 
  8315. STSPLUS displays it to one decimal place to alert users to upcoming 
  8316. phase/transponder changes. Other users may also be interested in two 
  8317. important Phase or Mean Anomaly angles: Phase=0.0 (Mean Anomaly is 0 
  8318. degrees) corresponds to perigee and Phase=128.0 (Mean Anomaly is 180 
  8319. degrees) corresponds to apogee.
  8320.  
  8321.      NOTE: Mean Anomaly (and therefore Phase) becomes undefined for a 
  8322.      perfectly circular orbit. In practice, satellites with eccentricity 
  8323.      less than 0.005 will display some ambiguity as to Mean Anomaly and 
  8324.      Phase. Note also that the "Elv" is the geodetic elevation (altitude) 
  8325.      of the satellite above Mean Sea Level and NOT the geocentric radius of 
  8326.      the satellite's orbit, the paramter used to determine apogee and 
  8327.      perigee; the difference due to the shape of the Earth is as much as 
  8328.      21 km. See the section "Satellite Communications and Amateur Radio" 
  8329.      for additional discussion!
  8330. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 155
  8331.  
  8332.  
  8333.  
  8334. -Repaired the Tracking Station color feature (F10+F9) so that it operates 
  8335. correctly. Versions 9415/9414 caused the entire screen to turn light red 
  8336. when the Tracking Station color was changed due to a careless coding error.
  8337. -Rewrote the local coordinates code and text (F10+F2) to improve clarity 
  8338. and add several features. Now uses a function key menu to select action to 
  8339. perform. Press ENTER to return to prior menu. When entering new 
  8340. coordinates, an illegal latitude or longitude will cause that coordinate to 
  8341. be set to zero. Longitude may be entered as East Longitude (0 to +360) or 
  8342. West Longitude (0 to -180); the longitude is converted if necessary and 
  8343. stored in the range from -180 to 0 to +180.
  8344. -The threshold for generating the "Satellite may have decayed!" message has 
  8345. been increased to a Mean Motion of 16.4 revs/day to reduce the probability
  8346. of the message appearing during low shuttle flights.
  8347. -Added code to check for synchronization and data errors in the .INI file 
  8348. between the "short form" satellite position data and the 2-line elements. 
  8349. If the NORAD numbers do not agree, the "short form" data will be set to the 
  8350. TLE NORAD number and the remaining data reset; if TLEs are not present, 
  8351. dummy TLEs are inserted. Use F6 to verify and/or correct the secondary 
  8352. satellites, then use F2+& to update data from TLE file(s).
  8353. -Adjusted the "trigger" for automatic redraw in orthographic modes with 
  8354. higher zoom factors to compensate for high speed processors such as the 
  8355. 90MHz Pentium. (Under some circumstances, redraw was being triggered 
  8356. continuously.)
  8357. -Repaired a minor bug that caused the TDRS and Sun AOS/LOS data to be 
  8358. missing on the rectangular display when Doppler Shift mode had been 
  8359. selected on the orthographic display.
  8360. -Corrected the conversion factor used to convert meters to feet. Thanks to 
  8361. Steve Lenz for reporting the bug!
  8362. -Removed all references to the RPV HOTLINE BBS since that telephone line is 
  8363. now in rotary with the main number, (310) 541-7299.
  8364.  
  8365. -Versions 9424, 9429, and 9431 were beta test versions not released 
  8366. publicly and included some of the features and changes in this release. For 
  8367. Version 9424, the precision of Doppler shift frequencies was increased to 5 
  8368. digits (10 Hz) to the right of the decimal point but this proved confusing 
  8369. and has been restored to 4 digits (100 Hz).
  8370.  
  8371. Version 9415 -- April 1994
  8372. --------------------------
  8373. -This release repairs a problem in rectangular projections which caused the 
  8374. Alt/Az calculations to be incorrect. (The data in orthographic projections 
  8375. were alright.) The problem was traced to a duplicated variable name which 
  8376. was added to shared common. Only file STSPLUS.EXE is changed.
  8377.  
  8378.  
  8379. Version 9414 -- March 1994
  8380. --------------------------
  8381. -This is a MAJOR UPGRADE, adding new features for satellite communications 
  8382. and amateur radio, user-definable map colors for certain map features, 
  8383. improving RA/DEC coordinates, and incorporating several bug fixes.
  8384. -See also the notes below for Version 9406 (not released publicly).
  8385.  
  8386. ENHANCEMENTS FOR SATELLITE COMMUNICATIONS AND AMATEUR RADIO:
  8387. ------------------------------------------------------------
  8388. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 156
  8389.  
  8390.  
  8391. -By popular request and with the assistance of Ken Ernandes, N2WWD, I have 
  8392. added Doppler shift calculations for uplink and downlink frequencies. The 
  8393. calculated uplink (XMIT) and downlink (RECV) frequencies have been tested 
  8394. in full duplex with RS-10 and yield excellent results. The Doppler shift 
  8395. calculations are available in orthographic projections ONLY for this 
  8396. release. See the text for complete discussion.
  8397. -The satellite NORAD Number, UPLINK and DOWNLINK frequencies (referenced to 
  8398. the satellite), and the transponder mode are specified in file STSPLUS.FRQ 
  8399. in that order, separated by commas and without any leading or trailing 
  8400. spaces. A sample file might include:
  8401.  
  8402.         00000,100,100,1           (Default values if sat # not found)
  8403.  
  8404.         18129,145.8900,29.3900,1  (Parameters for NORAD #18129)
  8405.         --+-- ----+--- ---+--- +
  8406.           |       |       |    |
  8407.           |       |       |    +-- Transponder Mode:  1 = NORMAL
  8408.           |       |       |                          -1 = INVERTED
  8409.           |       |       |
  8410.           |       |       +------- DownLink Center Frequency (MHz)
  8411.           |       |
  8412.           |       +--------------- UpLink Center Frequency (MHz)
  8413.           |
  8414.           +----------------------- Satellite NORAD Number
  8415.  
  8416. The first sample line shows the "00000" entry which determines the default 
  8417. parameters if the satellite is NOT included in file STSPLUS.FRQ. This 
  8418. should be the FIRST LINE in file STSPLUS.FRQ. The second line gives real 
  8419. parameters for a specific satellite; the frequencies shown select the Mode 
  8420. A voice passband for Radio Sputnik 10 (RS-10, piggybacked on COSMOS 1861, 
  8421. NORAD #18129). The uplink and downlink frequencies should not exceed 
  8422. 99000.0000 MHz to avoid an overflow condition on the display.
  8423. -File STSPLUS.FRQ may be created or edited with any ASCII editor; word 
  8424. processor users, use the "non-document" mode. Note that only minimum error 
  8425. checking is performed and the user must observe the required format exactly 
  8426. for each line in the file.
  8427. -The Doppler shift calculations replace the TDRS and Sun AOS/LOS data in 
  8428. the data block to the right of the orthographic map. To enable display of 
  8429. these frequencies, press F8 while the map is displayed; to return to the 
  8430. AOS/LOS calculations, press F8 again while the map is displayed. F8 is NOT 
  8431. active when in PAUSE mode. The following example illustrates the display as 
  8432. a satellite approaches the ground station (using 1000 MHZ for both 
  8433. frequencies to show the relative transmit and receive ratios):
  8434.  
  8435.         UpLink:  1000.0000    Uplink frequency received by satellite
  8436.           XMIT:   999.9761    TRANSMIT frequency at ground station
  8437.         DnLink:  1000.0000    Downlink frequency xmitted by satellite
  8438.           RECV:  1000.0239    RECEIVE frequency at ground station
  8439.  
  8440. The XMIT and RECV frequencies will be shown in color on EGA/VGA color 
  8441. monitors:
  8442.  
  8443.         RED     Satellite is below receiver's horizon
  8444.         YELLOW  Satellite is 5 degrees or less above receiver's horizon
  8445.         GREEN   Satellite is 5 degrees or more above receiver's horizon
  8446. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 157
  8447.  
  8448.  
  8449.  
  8450. Transmissions will not normally be possible when RED is shown. 
  8451. Transmissions MAY be possible when YELLOW is shown. Transmissions should be 
  8452. practical when GREEN is shown provided the ground station has a clear 
  8453. horizon in the direction of the satellite.
  8454. -STSPLUS includes a "fine tuning" feature for the uplink and downlink 
  8455. frequencies. While in the Doppler shift calculation mode, the following 
  8456. keys have a different function from the normal map modes:
  8457.  
  8458.         UP Arrow        Increase RECV frequency by 100 Hz
  8459.         DOWN Arrow      Decrease RECV frequency by 100 Hz
  8460.         PgUp            Increase RECV frequency by 1 KHz
  8461.         PgDn            Decrease RECV frequency by 1 KHz
  8462.         Home            Restore Uplink and DnLink frequencies to those
  8463.                           read in from file STSPLUS.FRQ
  8464.         End             (not used)
  8465.  
  8466. If the satellite transponder is NORMAL, the XMIT frequency will be 
  8467. increased or decreased by the same amount as the RECV frequency. If the 
  8468. satellite transponder is INVERTED, the amount of change in the XMIT 
  8469. frequency will be the same magnitude but in the opposite direction as the 
  8470. change to the RECV frequency.
  8471.  
  8472. OTHER SOFTWARE ENHANCEMENTS AND CHANGES IN THIS RELEASE:
  8473. --------------------------------------------------------
  8474. -In response to numerous user requests, the colors for certain map features 
  8475. are now user-definable. The assignable features are:
  8476.      Local Station circle of visibility
  8477.      Isocontour circles in Location and Tracking Station modes
  8478.      Tracking Station circles of visibility
  8479. From the Main Menu, use F10+F9 to set these colors. The new colors will be 
  8480. saved in file STSPLUS.INI for future use. To those users who want to 
  8481. change EVERYTHING, my response is: a) that's a non-trivial programming 
  8482. exercise, and b) I've spent considerable time designing the program to have 
  8483. a certain "look and feel" which I wish to retain.
  8484. - The Program Features and Options menu has been changed. Function Key F9 
  8485. is now used for User-Definable Colors (above) and not for setting the UTC 
  8486. Offset and Daylight Flag. Use F8+F10 from the Main Menu to set the UTC 
  8487. Offset and Daylight Flag.
  8488. -Users are reminded that STSPLUS expects ground station coordinates 
  8489. (latitude and longitude) in the geodetic coordinate system, as commonly
  8490. used on maps (WGS-72 System). Ground station altitude (elevation above Mean 
  8491. Sea Level) is expected in METERS; if a ground station is significantly 
  8492. above Mean Sea Level, accuracy will be substantially improved if an 
  8493. accurate altitude is used. Many cities in file STSPLUS.CTY have ZERO given 
  8494. as the altitude if no altitude was available in the source(s) used for 
  8495. preparation of the file. The same comments apply to Tracking Stations in 
  8496. file STSPLUS.TRK.
  8497. -The coordinates for Right Ascension and Declination were incorrect in 
  8498. prior versions. The ground station's GEODETIC latitude instead of the 
  8499. GEOCENTRIC latitude was used in the calculations. The error was greatest 
  8500. (especially the Declination) for ground stations in mid-latitudes as a 
  8501. satellite approached local zenith. Thanks to Alan Nutley of Australia for 
  8502. putting me on the track of this one!
  8503. -Local horizon coordinates were also affected by the latitude error. The 
  8504. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 158
  8505.  
  8506.  
  8507. typical error near maximum was one or two degrees in altitude (elevation).
  8508. -The keyboard response time has been improved; except when the map is 
  8509. actually being drawn, response is immediate instead of waiting for the next 
  8510. second. In the Doppler Shift Mode, the arrow keys and PgUp and PgDn may be 
  8511. held down to repeat. During rapid key repeats, map and data updates may be 
  8512. deferred; waiting for a second will allow the map and data to be updated.
  8513. -The primary satellite's circle of visibility did not display on the World 
  8514. Map when the Motion Map (Dual-Page EGA Mode) was enabled. This has been 
  8515. corrected. Thanks to Todd Sherman for reporting the bug.
  8516. -Corrected a problem which caused BASIC ERROR 6 on restart when the SHELL 
  8517. TO DOS (F9 from the Main Menu) was used and the program was in orthographic 
  8518. projection.
  8519. -Various minor bug fixes and cosmetic changes.
  8520.  
  8521. -Versions 9412 and 9413 were BETA VERSIONS released on a limited basis.
  8522. -Special thanks to Ken Ernandes, N2WWD, for his assistance and testing of 
  8523. the satellite communications and amateur radio features!
  8524.  
  8525.  
  8526. Version 9406 -- February 1994
  8527. -----------------------------
  8528. -This version was for Beta Test only and was not released publicly.
  8529. -Several users have reported that file STSPLUS.INI sometimes became corrupt 
  8530. and I have (finally) found and corrected the problem. An array index was 
  8531. overrunning the bounds of the array and overwriting other data in SHARED 
  8532. COMMON. This usually only affected the data in secondary satellites but was 
  8533. potentially more dangerous. The problem also caused some dot colors on the 
  8534. ground track to be incorrect.
  8535. -When no STSPLUS.INI file is present (or when the UTCOffset is set to -99), 
  8536. the user is automatically asked to set filenames and paths.
  8537. -In response to quite a number of user requests, I have added the "/SS" 
  8538. command line option to force STSPLUS into a "screen saver" mode. In this 
  8539. mode the program displays the full orthographic globe, ground track and all 
  8540. selected map features but NO DATA at the right. Use ENTER or ESC to return 
  8541. to DOS.
  8542. -New command line options have been added to control certain display 
  8543. features (especially from batch files). The new feature status is saved in 
  8544. file STSPLUS.INI.
  8545.      +L   Include Location and Feature Labels
  8546.      -L   Exculde Location and Feature Labels
  8547.      +R   Include Rivers and Lakes
  8548.      -R   Exclude Rivers and Lakes
  8549.      +T   Include Tracking Stations
  8550.      -T   Exculde Tracking Stations
  8551.      +V   Include Local Circle of Visibility
  8552.      -V   Exclude Local Circle of Visibility
  8553. -Because of problems reported with word processors which add the 8th bit to 
  8554. some characters (and have been used to edit TLE files), I have added code 
  8555. to strip off the 8th bit in Line 0 of TLEs. However, this is not foolproof, 
  8556. and users are cautioned to use ONLY editors which do NOT add the 8th bit 
  8557. and which maintain the "standard" CR/LF at the end of each text line.
  8558.  
  8559.  
  8560. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 159
  8561.  
  8562.  
  8563. Version 9405 -- January 1994
  8564. ----------------------------
  8565. -Version 9405 is a MAINTENANCE UPDATE, correcting a number of relatively 
  8566. minor bugs and updating the documentation to reflect changes in Versions 
  8567. 9403 and 9405.
  8568. -Rewrote MET calculations to (hopefully) avoid truncation and rounding 
  8569. errors which sometimes caused MET to be one second off. The problem was 
  8570. dependent upon both launch and epoch times.
  8571. -Added default filenames and paths if UTCFlag is set to -99. (Setting 
  8572. UTCFlag to -99 may be used to distribute STSPLUS.INI files when the 
  8573. ultimate user's time zone is unknown. This procedure forces the user to set 
  8574. the UTC and DAYLIGHT values, and is NOT recommended for the novice!) 
  8575. Filenames and paths should ALWAYS be checked and set if necessary using F7 
  8576. from the Main Menu whenever upgrading to a new version.
  8577. -Improved calculation algorithm for "Calculating Orbital Data" phase of 
  8578. program initialization for satellites with mean motion less than 15 and 
  8579. greater than 2. The improvement may only be apparent on slower processors 
  8580. or systems without a math coprocessor.
  8581. -Corrected a cosmetic bug which caused the time portion of negative MET to 
  8582. appear at the left on the next line in rectangular projection modes. 
  8583. (Missing semicolon!)
  8584.  
  8585.  
  8586. Version 9403 -- January 1994
  8587. ----------------------------
  8588. -In response to numerous complaints about BASIC ERROR 6 ("Overflow") when 
  8589. using Relative Target Tracking with rectangular map projection, I have 
  8590. corrected a condition while calculating relative velocity which could 
  8591. generate the overflow error. The error may be related to processor speed 
  8592. and/or specific 2-line elements and has been difficult to reproduce.
  8593. -Corrected several differences between rectangular and orthographic maps so 
  8594. that rectangular maps are processed as close as practical to the way that 
  8595. orthographic maps are processed. This eliminated some spurious data that 
  8596. was displayed momentarily as the rectangular map was first drawn and may 
  8597. also help avoid the BASIC ERROR 6 problem (above).
  8598. -Corrected a cosmetic bug which caused the "s" in "ft/s" and "m/s" to 
  8599. remain on the screen when switching coordinates from target data to other 
  8600. coordinates using F10 while the map is displayed.
  8601. -Several minor cosmetic changes.
  8602.  
  8603.  
  8604. Version 9402 -- January 1994
  8605. ----------------------------
  8606. -Corrected (I hope) a bug which caused BASIC ERROR = 6 when switching from 
  8607. MET to T+E while using a Target Satellite. The problem was traced to a 
  8608. variable which was not re-initialized when F5 was pressed while the map was 
  8609. displayed.
  8610.  
  8611.  
  8612. Version 9353 -- December 1993
  8613. -----------------------------
  8614. -Added Relative Target Tracking (not included in Beta Test Versions 9351 
  8615. and 9352) to report relative range [km or nm] and velocity [m/s or ft/s] 
  8616. between the Primary Satellite and a Target Satellite selected from among 
  8617. the Secondary Satellites. Relative Velocity data is presented ONLY if the 
  8618. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 160
  8619.  
  8620.  
  8621. Relative Range is less than 5000 km. The Target Satellite is selected with 
  8622. F6+F5 and the relative tracking data is enabled by F3+F6 from the Main Menu 
  8623. or F9 while the map is displayed. See text for details.
  8624. -The Secondary Satellite code has been modified to save a skeletal TLE when 
  8625. a new satellite is added. This permits the user to use F2+'&' to update 
  8626. TLEs INCLUDING the new satellite(s). The warning message for satellites 
  8627. without TLEs in F6 has been modified to remind users that they may either 
  8628. update the TLEs or display the satellite ground track.
  8629. -I seem to have tracked down an internal timing anomaly that caused errors 
  8630. in the tracking data of about +/-0.5 seconds. Worst case, this caused an 
  8631. error in calculated position on the order of tens of meters (about the 
  8632. length of the space shuttle!) and would not be easily detectable under most 
  8633. circumstances. Thanks to Ken Ernandes for first reporting the problem 
  8634. several months ago.
  8635. -Corrected a problem which caused the STSPLUS.INI file to become corrupt if 
  8636. Event Timers were set to OFF. Thanks to Chuck Dean for reporting the bug!
  8637. -Corrected a problem with secondary satellites and .SCF files when one or 
  8638. more secondary satellites was deleted, leaving blank satellite slots. 
  8639. Secondary satellites may now occupy any slot with or without intervening 
  8640. blank slots.
  8641. -The Primary Satellite is now labeled "Primary" and shown in YELLOW if it 
  8642. is included in the satellite configuration data (F6+F1).
  8643. -When displaying the satellite configuration data (F6+F1), the 2-line 
  8644. elements are checked for epoch. If the epoch is more than 10 days (Real 
  8645. Time) or 60 days (Static) prior to the current/simulated time, a flashing 
  8646. RED asterisk ("*") is shown next to the satellite number and a warning is 
  8647. shown at the botton of the screen. NOTE: This is a caution warning only; 
  8648. the elements may or may not still be valid.
  8649. -Added an "OFF" mode for Secondary Satellites (F6+F1). The OFF mode permits 
  8650. one or more satellites to be disabled (not displayed) without removing the 
  8651. data from the secondary satellite data. All data are retained and the 
  8652. satellite may be re-enabled at any time. Thanks to Paul Grupp for the 
  8653. suggestion!
  8654. -Added grid labels in the orthographic displays (when Additional Grid Lines 
  8655. are enabled with F10+F3+F3) for latitude and longitude when the MAG factor 
  8656. is 500 or greater. Latitude labels are always at the left side of the map; 
  8657. longitude labels are at the top or the bottom depending upon the map 
  8658. center. The labels are disabled for polar and near polar maps because of 
  8659. the projection.
  8660. -Changed the plot update interval for secondary satellites to EVERY SECOND 
  8661. if a 386 or higher processor AND a math coprocessor are present. This 
  8662. avoids a "leapfrogging" effect between the primary and secondary satellites 
  8663. during close proximity operations. For other processor/coprocessor 
  8664. combinations, the plot update interval remains TEN SECONDS as in prior 
  8665. versions. In all cases, the ground track for secondary satellites is only 
  8666. plotted every ten seconds in order to avoid cluttering the display.
  8667. -Changed the orbit number calculation after considerable debate. The code 
  8668. used in all prior versions caused the TLE orbit number to be incremented if 
  8669. the epoch of the TLE was in the latter half of the orbit (at or past the 
  8670. descending node). The new method increments the TLE orbit number only if 
  8671. the epoch is within 0.1 orbit of the ascending node. CAUTION: This change 
  8672. may cause orbit numbers to be different if prior missions are replayed 
  8673. using TLEs which were adjusted to compensate for STSPLUS' prior orbit 
  8674. numbering conventions.
  8675. -Removed code which translated satellite names. Names beginning with "HST" 
  8676. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 161
  8677.  
  8678.  
  8679. were changed to "Hubble Space Telescope"; with the jettisoning of the "HST 
  8680. Solar Array", that debris was being renamed also. A similar problem occured 
  8681. with MIR debris. If you wish to rename one or more satellites, use my 
  8682. program ORBITEL (available free on my BBS or for a donation of US$10.00 by 
  8683. mail).
  8684. -Corrected a cosmetic bug which caused stray pixels to appear when a 
  8685. secondary satellite intersected the circle of visibility for the primary 
  8686. satellite. Thanks to Joel Runes for spotting the problem.
  8687. -Added the International Date Line in orthographic displays as a dotted 
  8688. bright blue line where it is different from the 180th meridian.
  8689. -Corrected a cosmetic bug for map drawing time in orthographic mode. If the 
  8690. operation spanned midnight, the drawing time overflowed the field with a 
  8691. number like "%-86300.12", wrapping around to the left side of the screen.
  8692. -Removed the function to disable solar features (Sun and Terminator) from 
  8693. the map using F8 while the map is displayed. The function is now available 
  8694. ONLY from the Main Menu using F10+F3+F8.
  8695. -Changed the "Additional Grid Lines" function, F10+F3+F3, to ON or OFF.
  8696. -USSPACECOM has changed the format of the 3-character "Launch Piece" 
  8697. portion of the International Designator in their 2-line elements (TLE) from 
  8698. right justified to left justified. This caused STSPLUS to show "(n/a)" for 
  8699. the launch piece. The data displayed when the elements are presented for 
  8700. user approval have been changed from numeric to the alpha designation given 
  8701. in the TLE. In other words, launch piece "B" will be so shown instead of 
  8702. "2" as in prior versions.
  8703. -All references to "IAU Designation" have been changed to "International 
  8704. Designation" or "Int'l Designation".
  8705. -Changed the limits on UTC Offset to allow +13 hours and -13 hours to 
  8706. conform to civil practice for certain areas in the South Pacific.
  8707. -Removed the "FOV" (field of view) data from the orthographic data block. 
  8708. The calculation was incorrect and misleading.
  8709. -Various cosmetic changes and improvements.
  8710.  
  8711. Versions 9351 and 9352 were BETA TEST VERSIONS with limited distribution. 
  8712. A number of minor bugs were reported and have been corrected for this 
  8713. release:
  8714. -Selecting a new Primary Satellite before a map was displayed sometimes 
  8715. failed.
  8716. -Selecting a new Primary Satellite did not set MET correctly. The MET was 
  8717. calculated for the prior Primary Satellite. Thanks to David Cottle!
  8718. -Secondary satellites set to OFF were drawn (but not updated) on the 
  8719. rectangular projection.
  8720. -Corrected a cosmetic bug which caused the thousands digit of MET DAYS not 
  8721. to be erased when switching large clock times (Mag=100, VGA only) with F2. 
  8722. Similarly, the colon (":") was omitted when switching from MET to/from T+E 
  8723. using F2.
  8724.  
  8725.  
  8726. Version 9338 -- September 1993
  8727. ------------------------------
  8728. -Repaired a bug in multi-satellite modes which caused a "trail of dots" to 
  8729. be left behind if the primary satellite icon fell on top of a secondary 
  8730. satellite icon (such as during close proximity operations).
  8731. -Repaired a bug when reading SCF files. In prior versions, the primary 
  8732. satellite was changed if the SCF file had a different primary satellite. 
  8733. The primary satellite in the SCF file is now ignored. The format of the SCF 
  8734. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 162
  8735.  
  8736.  
  8737. file is unchanged to maintain compatibility with prior versions.
  8738. -Modified the World and Zoom Maps in rectangular projection so that the 
  8739. PgDn key switches to Zoom Map (180 degrees) from World Map, and the PgUp 
  8740. key switches to World Map from Zoom Map (180 degrees).
  8741. -Added list of available .SCF files when reading, F6+F3 from the Main Menu.
  8742. -Added a warning when writing .SCF files if the requested file already 
  8743. exists. F6+F2 from the Main Menu. User must now press "Y" to overwrite an 
  8744. existing file, ENTER or any other key to cancel.
  8745. -By user request, modified the small character set (used for labels) to 
  8746. include the DASH ("-").
  8747. -After numerous user complaints, I've finally repaired the BLINK mode so 
  8748. that for most systems the primary satellite icon will blink on and off once 
  8749. per second. Press "B" while the map is displayed to toggle the BLINK mode.
  8750. -Repaired a minor bug which caused the message "Pause ... press ENTER" not 
  8751. to be displayed if the map was redrawn during Pause Mode.
  8752. -Thanks to the many users who took the time to carefully document these 
  8753. bugs, enabling me to find and fix them!
  8754.  
  8755.  
  8756. Version 9334 -- August 1993
  8757. ---------------------------
  8758. -The maximum number of Static and Real Time satellites is increased to 32. 
  8759. This permits the entire GPS constellation, currently 25 active Block I and 
  8760. Block II satellites, to be tracked. The satellite setup display, F6+F1 from 
  8761. the Main Menu, has been modified to two display pages of 16 satellites 
  8762. each; the second page of 16 is not displayed if no active satellites are 
  8763. present.
  8764. -Added "Clear Static and Real Time Satellites", F6+F4 from the Main Menu, 
  8765. to speed reconfiguration of these satellites. It may be used to clear any 
  8766. block of satellites NOT INCLUDING #1 AND #2 (which are assigned to TDRS 
  8767. East and TDRS West and must be cleared manually). Users are cautioned that 
  8768. once cleared, the satellite data for the cleared satellites is lost. If in 
  8769. doubt, save the current satellite configuration to a SCF file using F2 
  8770. BEFORE clearing!
  8771. -Somehow the "bullseye" was lost in the Tracking Mode for rectangular 
  8772. projection several releases back. It has now returned. Thanks to Alan Pound 
  8773. for reporting the problem!
  8774. -As an experiment, I changed the color of land boundaries from Light Cyan 
  8775. to Cyan to make multi-satellites and other display features a little easier 
  8776. to spot. Feedback welcome!
  8777. -When Extra Grid Lines are OFF (F10+F3+F3), changed the color of the grid 
  8778. lines from Light Blue to Blue and added lines of latitude at +80 and -80 
  8779. degrees.
  8780. -Various repairs to eliminate spurious pixels and other minor problems 
  8781. associated with multi-satellites.
  8782.  
  8783.  
  8784. Version 9333 -- August 1993
  8785. ---------------------------
  8786. -This is a MAJOR UPGRADE, adding multi-satellite capability. This is the 
  8787. first in a series of upgrades for tracking multiple satellites and 
  8788. rendezvous missions. Comments, suggestions, and bug reports are welcome!
  8789. -Special thanks to Joel Runes for his assistance during beta testing!
  8790. -OPERATIONAL HINT: With the addition of multi-satellite tracking, the 
  8791. Motion Map feature now really comes into its own; press "M" when the normal 
  8792. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 163
  8793.  
  8794.  
  8795. map is displayed to switch to the EGA Motion Map, press "M" or ENTER to 
  8796. return to normal map or to the Main Menu. All satellites are updated as 
  8797. fast as the computer can draw the map. See the notes on a "vanilla" boot 
  8798. without memory managers for dedicated STSPLUS uses.
  8799. -The format of file STSPLUS.INI has been substantially modified and files 
  8800. from prior versions of STSPLUS will be ignored. The configuration 
  8801. information must therefore be re-entered.
  8802. -Increased to sixteen the number of additional TDRS and real time satellite 
  8803. positions in file STSPLUS.INI so that all active satellites may be updated 
  8804. and displayed. Sample data are shown below. See the section "TDRS and Real 
  8805. Time Satellite Features" for additional information.
  8806.  
  8807.      19883,"TDRE ", -0.04218, -41.14169,10014
  8808.      21639,"TDRW ", -0.03643,-174.14074,10014
  8809.      22314,"TDR5 ", -0.31155,-138.36021,10004
  8810.      19548,"TDR2 ",  0.05352, -61.66467,10004
  8811.      13969,"TDR1 ", -6.59117,-170.55876,10004
  8812.      16609,"MIR  ",-17.45706,-178.73251,14115
  8813.  
  8814. -TLEs for each active satellite are now saved in the .INI file so that 
  8815. accurate positions may be calculated dynamically. These TLEs should be 
  8816. updated periodically.
  8817. -TLEs are may now also be saved in and read from special .SCF (Satellite 
  8818. Configuration File) files so that multiple TDRS and Real Time satellite 
  8819. configurations may be saved and/or selected. A sample file, STSPLUS.SCF is 
  8820. included in the standard distribution. Function Key F6 from the Main Menu 
  8821. is used to display, modify, save, or read these data.
  8822. -The 5-character abbreviation of each TDRS satellite may now be used to 
  8823. label the satellite. The size and color of the icon used to display each 
  8824. TDRS or real time satellite may now be independently controlled.
  8825. -STSPLUS now uses the calculated LATITUDE for the display of all TDRS 
  8826. satellites. This will cause TDRS1, for example, to appear up to 7 degrees 
  8827. North or South of the Equator (as of 8/9/93).
  8828. -The drive, path, and name of the .CTY file may now be set with F7 from the 
  8829. Main Menu.
  8830. -The Motion Map is now available for the World Map in rectangular 
  8831. projection. This is helpful with multiple real time satellites.
  8832. -Repaired an infrequent bug discovered by Joel Runes which causes the 
  8833. orthographic map to be redrawn continuously when a) the satellite has a 
  8834. high eccentricity (.73 in the test case), and b) when the map is being 
  8835. drawn at approximately the time of perigee. The code has been modified to 
  8836. take the Eccentricity into account in calculating the map offset time.
  8837. -Corrected a minor bug which caused MET in excess of 9999 days to overflow 
  8838. the assigned format statement for the data block and appear as 
  8839. "%12038/00:00:00 MET" with the "MET" wrapping around to the left side of 
  8840. the screen. Obviously, there aren't many satellites with this problem, but 
  8841. NORAD #00051 is one such. The STSPLUS.LTD entry for this satellite is:
  8842.  
  8843.      00051,2437158.90208333,0
  8844.  
  8845. and the problem was noted because of the pre-launch "temporary" NORAD 
  8846. number assignment for STS-51.
  8847. -A similar problem occured with the large clock displays. In both 
  8848. projection modes, only the last four days of MET are now displayed (12038 
  8849. days will display as "2038").
  8850. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 164
  8851.  
  8852.  
  8853. -Added a reminder in the text that when entering filenames using F7 from 
  8854. the Main Menu, a drive and path may also be included if desired. That 
  8855. capability has been present for some time but was not stated explicitly.
  8856. -Changed the precision that the "plain English" display of the elements 
  8857. Epoch Time is displayed for approval (F2 from the Main Menu) from [rounded] 
  8858. integer seconds to 0.001 seconds, coordinated with VEC2TLE V9331.
  8859. -Several V9332 Beta Versions were released privately for testing.
  8860.  
  8861.  
  8862. Version 9331 -- July 1993
  8863. -------------------------
  8864. -In coordination with Ken Ernandes' VEC2TLE, the data output for Format 7,
  8865. ECI State Vector (Labeled Data), has been modified. The data have been 
  8866. supplemented by the addition of two lines: Element Set Number; and, Rev 
  8867. Number at Epoch. The International Designation has been added to the 
  8868. Catalog Number line and the Epoch Time is now given to .001 seconds. The 
  8869. data output for Format 4 has been changed so that it is identical to Format 
  8870. 7. See text for details.
  8871. -Per Ken Ernandes, the Format 4 & 7 label "Ndot/3" is changed to "Nndot/6".
  8872. -I have received NO REPORTS from anyone using Data Formats 5 and 6. Those 
  8873. formats may not continue to be supported indefinitely UNLESS I am informed 
  8874. of applications which use them.
  8875.  
  8876.      CAUTION: STSPLUS Version 9331 Data Formats 4 and 7 are NOT compatible 
  8877.      with VEC2TLE Version 9322 when multiple state vectors are generated! 
  8878.      Use a release of VEC2TLE with a version number equal to or greater 
  8879.      than 9331. (However, manually editing the data to remove the Elset and 
  8880.      Rev Number lines can restore compatibility with the older version.)
  8881.  
  8882.      NOTE: Users are urged to update to VEC2TLE Version 9331 or the current 
  8883.      version, which ever is later! Not only does the current version of 
  8884.      VEC2TLE maintain compatibility with STSPLUS but several important new 
  8885.      features have been added and a bug in Version 9322 which affected data 
  8886.      accuracy under certain circumstances has been repaired.
  8887.  
  8888. -The Tracking Station Mode is now active in both Orthographic and 
  8889. Rectangular projections. The projection used will same as the one which is 
  8890. active when the "T" key is pressed.
  8891. -Repaired a bug which caused the NORAD number displayed in the Pass 
  8892. Prediction Mode to be incorrect under certain circumstances. Thanks to 
  8893. Grant Pinto!
  8894. -Repaired a bug in the pass prediction logic which caused the MAX 
  8895. VISIBILITY data to be missstated by a significant amount for certain 
  8896. satellites, especially ones with higher eccentricities. Thanks to Grant 
  8897. Pinto for spotting and reporting the bug!
  8898. -Changed the default time zone abbreviation for unrecognized (foreign) time 
  8899. zones from all spaces (which confused the Pass Prediction setup!) to "LCL".
  8900. -Corrected a bug using F2 from the Main Menu which showed no 2-line 
  8901. elements files if no .TXT files were found in the current directory but one 
  8902. or more .TLE files were present. Thanks to Bob Krohn for reporting the bug. 
  8903. If no files of either filetype are found, an error is displayed and the 
  8904. user is returned to the Main Menu.
  8905. -Corrected a bug in default paths if the root directory was used. (Path 
  8906. defaulted to "B:\\" instead of "B:\" for drive B:, etc.)
  8907. -Corrected a bug in the NORAD number for F2 from the Main Menu. If the 
  8908. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 165
  8909.  
  8910.  
  8911. NORAD number was greater than 32767, a negative nunber was shown.
  8912. -Disabled RIGHTIME detection for 8086/8088 processors. The detection 
  8913. process affected the time in certain XT-class machines.
  8914. -Corrected a minor bug which caused the "blink" feature for the satellite 
  8915. icon not to function under certain circumstances.
  8916. -Corrected a minor bug which initialized the Location Flag incorrectly for 
  8917. CGA systems when file STSPLUS.INI was not present. Locations and Features 
  8918. were displayed even though the menu display indicated they were OFF.
  8919. -Various cosmetic changes.
  8920. -Most of the changes in this release were included in Beta Version 9329.
  8921.  
  8922.  
  8923. Version 9320 -- May 1993
  8924. ------------------------
  8925. -This is a MAJOR UPGRADE, adding new improvements and features along with 
  8926. high precision state vector data output for use with Ken Ernandes' program 
  8927. VEC2TLE.
  8928. -By popular request, STSPLUS now estimates if a satellite may be visible to 
  8929. the naked eye or binoculars, and displays "VIS" in bright white next to the 
  8930. orbit inclination if a visual sighting may be possible. See the section 
  8931. "Satellite Visibility" for additional discussion.
  8932. -Also by popular request, the pass predections (F3, Data Mode 9) have been 
  8933. enhanced to permit dates and times to be displayed for either UTC/GMT or 
  8934. LOCAL time. An additional prompt has been added for that selection.
  8935. -When displaying predicted passes (F3, Data Mode 9), the satellite is now 
  8936. approximately centered in the display (instead of being well to one side).
  8937. -After considerable confusion and several user comments, I have reworked 
  8938. the pass prediction logic so that when the user returns to the Main Menu 
  8939. after the ground track for a predicted pass is displayed, the time is 
  8940. automatically restored to the real or simulated time in effect BEFORE the 
  8941. pass prediction was displayed. This means that repeated use of the pass 
  8942. prediction feature will generally display the same list of numbered passes 
  8943. and the user no longer needs to restore real time (or reset simulated time) 
  8944. after displaying predicted passes.
  8945. -Corrected a cosmetic bug on pass predictions when an illegal pass number 
  8946. (greater than the last pass number displayed) was entered at the prompt.
  8947. -Added an asterisk ("*") at the left of each event timer when the satellite 
  8948. is AOS (signal/Sun is being received). This will particularly benefit users 
  8949. with monochrome or shades of gray.
  8950. -Enhanced the Precision X-Y-Z State Vector Data Modes (F3, Data Modes 4 
  8951. through 7) to include four output formats: multi-line Ascending Node with 
  8952. state vector, 2 numeric data lines, comma delimited, and multi-line labeled 
  8953. data. State vectors may now be logged continuously, for a specific time, or 
  8954. for a specified time span. See text for details.
  8955. -Corrected a problem with state vectors being generated at the wrong time 
  8956. (Data Modes 5 through 7) when the time was entered in UTC and local time 
  8957. was a different date.
  8958. -Removed the low precision state vector data output (F3, Data Mode 4).
  8959. -Changed the angle used to calculate the Earth's partial penumbra from 1.2 
  8960. degrees to 0.3 degrees to better correspond with observed lighting. The Sun 
  8961. AOS and LOS penumbral calculations were also slightly adjusted; timings 
  8962. during STS-56 indicated about a 15 to 20 second error before these changes.
  8963. -Updated the TDRS information in the section "TDRS Satellite Features" and 
  8964. all five TDRS satellites are now displayed on the maps at their approximate 
  8965. locations as of 05/05/93. Thanks to Jim Walls for reminding me!
  8966. Program STSORBIT PLUS Satellite Orbit Simulation                   Page 166
  8967.  
  8968.  
  8969. -Corrected a bug which caused "BASIC Error = 5" when the selected satellite 
  8970. had probably decayed. #22209 MIR Debris was an example in file TLE180.TXT. 
  8971. STSPLUS now displays a warning message if the satellite has a current 
  8972. altitude less than 75 nautical miles and then returns to the Main Menu.
  8973. -Corrected the conversion from kilometers to feet per Ken Ernandes. (My 
  8974. original conversion factor was taken from a 40+ year old Handbook of 
  8975. Chemistry and Physics and was very slightly in error!)
  8976. -Repaired (I think...) a truncation problem which sometimes caused MET/T+E 
  8977. to run one second slow.
  8978. -For all those who refuse to read documentation, I added a reminder to the 
  8979. Main Menu: "WHILE MAP IS DISPLAYED: F1 = HELP, ENTER = Main Menu".
  8980. -Special thanks to Ken Ernandes, Joes Runes, and Willie Musty for state 
  8981. vectors, testing, and validation of the new features in recent versions!
  8982. -Version 9319 was released privately for beta testing.
  8983.  
  8984.  
  8985. (Intermediate update notes deleted to save space, available on request.)
  8986.  
  8987.  
  8988. Beta Version 9137 -- September, 1991
  8989. ------------------------------------
  8990. -Initial public beta version.
  8991.