home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Datafile PD-CD 2 / DATAFILE_PDCD2.iso / utilities2 / _spotter / !Spotter / Docs / User_Notes < prev   
Encoding:
Text File  |  1993-07-18  |  19.0 KB  |  351 lines

  1.  
  2. Notes for Users of the !Spotter Application, version 1.06
  3. =========================================================
  4.  
  5. Introduction
  6. ============
  7.  
  8.    To my knowledge, !Spotter is the first satellite orbit prediction utility
  9. implemented on the Archimedes, although many similar programs exist on other
  10. platforms. !Spotter reads in a set of NORAD two line elements (from the
  11. elements file provided), and allows the user to perform real time analysis
  12. on these elements. This means that the user can display the location of the
  13. satellite in any of three ways, and/or the position of the satellite as
  14. viewed from any number of locations on the Earth's surface, all in real time.
  15. In addition to this, it is possible to create a printout, (or WIMPY *) for any
  16. time period, detailing the visibility coverage for up to five stations within
  17. that period.
  18.  
  19.    The !Spotter package comprises two Wimp applications. The first of these
  20. is the front end, which installs itself on the Icon bar when the application
  21. is first run. This program controls the contents of the configuration file
  22. (details later), and also launches any number of instances of the second type
  23. of application. These are the satellite tasks. Each satellite task controls all
  24. the functions (i.e. position displays and WIMPY (*) generation) for a
  25. particular satellite, and any number of satellite tasks may be running
  26. simultaneously. In addition, when a satellite task is running, the front end
  27. task is no longer required and so may be cancelled.
  28.  
  29.    The following sections describe the two types of task in more detail. These
  30. notes are by no means exhaustive, but I hope that they will eventually evolve
  31. into a complete user guide in the future. In the meantime, please do not
  32. hesitate to contact me in the event of queries, bug reports, suggestions etc.
  33.  
  34. (*) Within ESOC, a spacecraft visibility printout is known as a WIMPY for
  35.     historical reasons. (The best explanation that I have heard is that it is
  36.     colloquial expansion of the initials W.M.P., from World Map Prediction).
  37.     The reason I have used this accronym in !Spotter is that WIMPY is a lot
  38.     easier to fit in a menu list than any alternative I could think of !!
  39.  
  40.  
  41. The !Spotter Frontend
  42. =====================
  43.  
  44.    When the !Spotter application is first run (i.e. a double-click on the
  45. !Spotter icon from within a filer window has occurred), the !FrontEnd task is
  46. started, and the icon installs itself on the icon bar. Clicking SELECT over the
  47. iconbar icon will display a welcome window, but the main functions are reached
  48. via the MENU button. The items in this menu are presented in order below:
  49.  
  50.          Info: Leads to window containing standard application info
  51.  
  52.          Load Satellite: This item leads to a menu structure from where any 
  53.              satellite currently known to !Spotter can be loaded. Clicking on
  54.              a satellite name from a list will start a satellite task for
  55.              that satellite. Clicking with the 'Alt' key pressed on any menu
  56.              other than the 'User List' submenu will toggle inclusion of that 
  57.              satellite in the user list menu. The 'Find Sat' option leads to
  58.              a writable menu. Entering a string in this field will initiate a
  59.              search for this string in the satellite list, and a menu of matches
  60.              (if any) will be displayed.
  61.  
  62.          Add Satellite: Not currently implemented. Presently, to add to the
  63.              list of available satellites, a set of NORAD format elements  
  64.              must be preprepared, and then dragged to the icon bar icon.
  65.  
  66.          Save Elements: This menu item leads to a "save_as" dialogue for storing
  67.              the currently loaded element sets, including the information on the
  68.              satellite user list contents. The default save file is the !Spotter
  69.              internal file, so to update the elements loaded by !Spotter on
  70.              start up, simply click on the OK icon.
  71.  
  72.          Load Planet: Not currently implemented. I may or may not include the
  73.              facility for predicting motions of other solar system bodies
  74.              in a future release of !Spotter.
  75.  
  76.          Change Setup: This option enables the user to edit the configuration
  77.              file. Clicking on this option displays the configuration control
  78.              panel, and the contents of the file can be edited from here. More
  79.              information on the configuration file can be found below.
  80.  
  81.          Quit: Quits the application. Any satellite tasks started by the task
  82.              now being cancelled will, however, remain active.
  83.  
  84.  
  85.      Files Read By !Frontend 
  86.      -----------------------
  87.  
  88.         The Elements File
  89.         -----------------
  90.  
  91.               The names of satellites along with the two line elements are read
  92.         from the file 'elements', which should reside in the !Spotter directory.
  93.  
  94.           Updating The Elements File
  95.           --------------------------
  96.  
  97.                  To use a different elements file, drag the new file to the
  98.           !Spotter icon on the icon bar. The FrontEnd task will then read in
  99.           the contents of the new file, and then open a window above the icon
  100.           bar. This window displays the total number of element sets in the new
  101.           file, how many of these sets are more recent elements for satellites
  102.           already in the database, and how many of them are for satellites not
  103.           presently defined. The user can update the elements currently loaded
  104.           by clicking on the OK icon, but the nature of the update is determined
  105.           by the status of the radio icons as follows:
  106.  
  107.              "Replace old data": If this option is selected, the data from the 
  108.                   new file will completely overwrite the data currently loaded.
  109.                   The currently defined "User List" will be lost.
  110.  
  111.              "Merge data": If this option is selected, the new data will be merged
  112.                   with the old data, with the manner of the merging being determined
  113.                   by the following radio icons:
  114.  
  115.                     "New": All satellites in the new file that do not appear in the 
  116.                            currently loaded satellite database will be appended to
  117.                            the database.
  118.  
  119.                     "Updated": All satellites for which newer elements have been 
  120.                            received will be updated in the loaded database.
  121.  
  122.                     "Selection": Satellites explicitly selected from the list of 
  123.                            elements in the new file (list obtained by clicking
  124.                            menu) will be updated. Useful if you need to load old
  125.                            elements for some reason.
  126.  
  127.               In order that the updated elements are available to !Spotter the next
  128.         time the application is started, the elements should be saved. To do this,  
  129.         simply Click OK in the "Save Elements" submenu.
  130.  
  131.           
  132.         The Configuration File
  133.         ----------------------
  134.  
  135.               This file is intended to hold any user configurable parameters.
  136.         Currently, this file contains only two types of information. The first
  137.         of these is the local time offset from Coordinated Universal Time
  138.         (UTC, or, more often GMT). All orbit work is done in UTC, and the 
  139.         offset is needed to relate this time to the time read from the computer
  140.         clock. If your computer is running in GMT, then the offset should be
  141.         set to 0 hours, 0 minutes, 0 seconds. If your computer uses British
  142.         Summer Time (1 hour ahead of GMT), set the offset to 1 hour, 0 minutes
  143.         and 0 seconds, and similarly for other locations. It is worth noting
  144.         that the sign of the time offset applies to all three fields, i.e.
  145.         - 02 hours 30 minutes means -2.5 hours, and not -1.5 hours. 
  146.  
  147.               The second type of information currently contained in the
  148.         configuration file is the list of observation stations set up by the
  149.         user. The list comprises names and coordinates of any number of
  150.         stations, where the coordinates are given as longitude, geodetic
  151.         latitude and altitude relative to the WGS 72 geoid. The stations
  152.         provided in the file with the distribution are a few of the locations
  153.         that I have used in the past, with varying levels of precision. It is
  154.         unlikely that any of these will be of any use to you, so feel free to
  155.         delete them and add your own.
  156.  
  157.               All information in the configuration file may be edited via the
  158.         'Change Setup' option in the !FrontEnd main menu. Stations may be
  159.         added, deleted or modified, and coordinates may be entered as geodetic,
  160.         geocentric or cartesian. Alternatively, the 'config' file may be
  161.         edited directly, but make sure that the numer of stations given in the
  162.         second line matches the number of stations following.
  163.                      
  164.  
  165.      Some Additional Points 
  166.      ----------------------
  167.  
  168.         When a satellite task is loaded, the configuration is the same as the 
  169.      configuration in the Front End task, i.e. any changes made in the 'Change 
  170.      Set Up' panel will be transmitted to ant initialised satellite tasks. This
  171.      does not apply to versions previous to 1.02.
  172.  
  173.  
  174. The Satellite Subtasks
  175. ======================
  176.  
  177.    As described in the previous section, satellite specific subtasks are
  178. started from the !FrontEnd menu. These tasks start by displaying their main
  179. window in the centre of the screen, and are quit by clicking on the exit icon
  180. of this window. While this window exists, the task is still active. The main
  181. window displays some basic information on the satellite that has been loaded,
  182. i.e. the satellite name, NORAD number, epoch of the loaded two-line elements
  183. (which gives an indication of the accuracy of predictions), the orbital
  184. period and the orbital inclination. Clicking MENU within this window displays
  185. the following list of options:
  186.  
  187.    Time Control: This menu item leads to a window controlling the epoch used for the
  188.        display windows, and also for the frequeny of update of the control windows. To
  189.        set the epoch to a particular time, simply enter the time and click the 'SET'
  190.        icon. The time can then be reset to the computer time (i.e. actual time) by
  191.        clicking on 'RESET EPOCH', and the epoch can be frozen by toggling the
  192.        'Freeze Epoch' radio icon. To reduce the update frequency of the display windows,
  193.        deselect the 'Update Frequency' icon, and change the interval to the desired
  194.        value. This can be useful to improve the response time for other applications.
  195.  
  196.    Display: This menu item controls the real time displays for this satellite
  197.        task. Hanging off of this menu is a list of the types of display
  198.        available, and these are dealt with in more detail in the next
  199.        section.
  200.  
  201.    Create Hardcopy: All output product files generated by the satellite task are
  202.        controlled by this submenu. This currently consists of ephemeris & WIMPY
  203.        generation, but I intend to add groundtrack plot generation in the near
  204.        future. A WIMPY is a chronological list of pass events for up to five
  205.        different locations. Additionally, the WIMPY contains details of when the
  206.        spacecraft is lit by the Sun, and hence when the satellite is potentially
  207.        visible to the naked eye. Presently this is the only way of obtaining this
  208.        information from within !Spotter (although I intend to rectify this).
  209.        Details on ephemeris & WIMPY generation are given below. 
  210.  
  211.      Types of Display Windows
  212.      ------------------------
  213.  
  214.         As mentioned above, the Display option on the satellite task main menu
  215.      leads to a submenu containing a list of the different types of real time
  216.      displays available. The items on this submenu are presented in order below:
  217.  
  218.          UTC Epoch: Clicking on this item opens a window in which the UTC time
  219.              for which the other display windows are valid is displayed.
  220.  
  221.          Inertial State: Clicking on this item opens a window displaying the
  222.              current Earth Centred Inertial state vector (as defined by NORAD:
  223.              mean equinox, true equator of date).
  224.  
  225.          Earth-Fixed State: This item displays the current Earth-Fixed state,
  226.              calculated by rotating the ECI state through an angle
  227.              corresponding to the current Greenwich Mean Sidereal Time.     
  228.             
  229.          Lat/Lon/Altitude: This menu item opens a window containing the
  230.              Earth-Fixed state expressed as latitude, longitude and altitude
  231.              relative to the WGS-72 geoid.
  232.  
  233.          Station View: This menu item leads to another submenu containing a list
  234.              of the stations in the configuration file. Each of these submenu
  235.              items opens a window containing the position of the spacecraft
  236.              relative to the viewing station. This information is presented as
  237.              range (in km), azimuth (in deg), and elevation (in deg), but it is
  238.              the last two of these that will enable you to see the satellite.
  239.              Azimuth is defined as 0 deg due North, increasing to the East, i.e.
  240.              due East is 90 deg, South is 180 deg, and West is 270, or -90
  241.              deg). Elevation is defined as elevation above the horizon, so that
  242.              if the satellite is visible, the elevation will be in the range 0
  243.              to 90 deg.
  244.          
  245.          World View: Not currently implemented. It is intended that this option
  246.              toggles the real time display of the satellite position
  247.              superimposed on a map of the world.
  248.  
  249.         When any of these windows are opened, then the menu item that was used 
  250.      to open the window is greyed out to avoid duplicate windows. When the
  251.      window is closed (by clicking on the close icon), then the appropriate
  252.      menu option is reenabled.
  253.  
  254.  
  255.      WIMPY Generation
  256.      ----------------
  257.  
  258.         If you wish to find out when (or if) a particular satellite will be 
  259.      visible within a specific time interval, then the WIMPY will give you this
  260.      information. To generate a WIMPY for a particular satellite, select the
  261.      'WIMPY' option from the 'Create Hardcopy' submenu of the satellite task main
  262.      menu, and then a WIMPY options panel will appear. Either by clicking on the
  263.      raise and lower icons,or entering the times manually, set the start and end
  264.      times for the new WIMPY to cover the desired interval. The list of available
  265.      stations is obtained by clicking MENU in the central section of the control
  266.      panel.  Clicking on a station name toggles its inclusion in the WIMPY, up to
  267.      the  maximum of 5 stations. As is standard RISC OS practise, clicking with 
  268.      ADJUST will keep the menu on the screen. Next, you can change the time step 
  269.      used between records in the WIMPY by directly overwriting the default 
  270.      value. However, the default value of 60 seconds should be adequate for most 
  271.      purposes. In a future release, it may be possible to change the elevation 
  272.      cutoff applied to the rise and set times, but this is not presently 
  273.      implemented. Clicking on GO will begin present the user with a "save_as" box,
  274.      where the user can drag the file icon to a filer window to indicate where the
  275.      WIMPY should be stored. When this has been done, the WIMPY generation will
  276.      commence.
  277.  
  278.         Whilst the WIMPY generation is in progress, a window will be present in
  279.      the centre of the screen showing the status of the generation. Although
  280.      the generation does multitask, it will go much faster if no other display
  281.      windows are active at the same time.
  282.  
  283.  
  284.      Ephemeris Generation
  285.      --------------------
  286.  
  287.         For some purposes (for example when making plots), a list of state vectors
  288.      (called an ephemeris) is required. Three types of ephemeris can be created by
  289.      !Spotter - Inertial, Earth-Fixed, or the groundtrack of the subsatellite point
  290.      (as latitude & longitude). Selecting any of these options from the 'Create 
  291.      Hardcopy' submenu will pop up a options menu for the required ephemeris. There,
  292.      you can select the time range required and the step size, and also (by dragging
  293.      the filer icon) select the name of the file to hold the ephemeris. When ready,
  294.      a click on the 'OK' icon will begin ephemeris generation. If sufficient RAM is
  295.      available, then the ephemeris will be generated into RAM and written to the file
  296.      in one go when complete. Otherwise, writing to the output file will begin
  297.      straight away.
  298.  
  299.         As for the WIMPY generation, a window displaying the status of the ephemeris
  300.      generation will be created.
  301.  
  302.  
  303.      Groundtrack Plot Generation
  304.      ---------------------------
  305.  
  306.         To visualise the path of a spacecraft over the Earth, it is possible to create
  307.      a plot of the path of the sub-satellite point over the Earth's surface. Selecting
  308.      'Groundtrack Plot' from the hard copy submenu will open a plot options window.
  309.      Here you can set a number of options defining the features of the plot. First,
  310.      the time range for the groundtrack path can be chosen, and by clicking on the node
  311.      arrows, it is possible to force the path to start or end at an ascending node.
  312.      It is also possible to select the page size for the plot if it is to be printed,
  313.      and the longitude to be at the centre of the map is also selectable. The Map can
  314.      contain a latitude/longitude grid, with the step size configurable, and may also
  315.      be surrounded by tick marks (to enable labelling). Large tick marks are put at
  316.      specified interval, with 10 smaller tick marks in between. Clicking MENU over
  317.      colour icons opens up a !Draw-like colour selection menu, where the colours for
  318.      the land and sea in the plot can be selected. Clicking menu over the 'Stations'
  319.      selection of the window will open a list of available ground stations, and
  320.      selecting any of these will put the visibility circle for this station in the
  321.      ground track plot. Unlike WIMPY generation, there is no limit to the number of
  322.      stations used for the groundtrack plot. Finally, by dragging the file icon, it is
  323.      possible to choose where the file will be stored. Clicking on the OK icon will
  324.      start the generation of the plot. The path and map data are read first into RAM,
  325.      and then all data is written to the output file in one go.
  326.  
  327.          As for the other hardcopy generation, a window displaying the status of the 
  328.      groundtrack generation will be created.
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333. Final Remarks
  334. =============
  335.  
  336.    As I mentioned in the introduction, these notes are just that, notes, and do
  337. not describe every detail of the !Spotter application. However, I hope that they
  338. contain enough information to enable you to make some use of the program, and
  339. also to inform you of some of the drawbacks of the current version. I have tried
  340. to point out where I think improvements are necessary, but a more specific list
  341. of my intended updates is given in the file 'To_Do' in this directory. Of
  342. course, if you have any comments yourself, I would be delighted to hear them.
  343.  
  344. Finally, to those new to satellite spotting, I have include a file 'Hints'
  345. which contains a few pointers that should enable you to find you first
  346. satellite.
  347.  
  348. Happy Spotting,
  349.  
  350. Stuart Martin, 18th July 1993.
  351.