Python 获取卫星 TLE 数据及轨道六根数预测教程

在航天工程、卫星跟踪和空间碎片监测等领域，精确的卫星轨道数据至关重要。本文将详细介绍如何使用 Python 从 Space-Track 网站获取卫星两行轨道根数（TLE），并基于这些数据预测未来任意时刻的轨道六根数，适合航天爱好者和相关领域开发者参考。

一、准备工作

1. 必要的 Python 库

首先需要安装以下 Python 库，可通过 pip 命令安装：

pip install spacetrack sgp4 numpy

• spacetrack：用于访问 Space-Track 网站 API 获取 TLE 数据
• sgp4：用于卫星轨道传播计算
• numpy：用于矢量运算，辅助轨道六根数计算

2. 注册 Space-Track 账号

TLE 数据主要从 Space-Track 网站 获取，这是一个由美国太空部队提供的卫星数据公共服务平台。使用前需要：

1. 访问官网注册账号（免费）
2. 登录后获取 API 访问权限（注册后自动开通）

二、获取 TLE 数据的实现

1. 代码实现（downloadTLE.py）

以下代码用于从 Space-Track 下载指定卫星的 TLE 数据：

from spacetrack import SpaceTrackClient

def download_specific_tle(username, password, norad_ids, output_file=None, get_latest=True):
    """
    下载指定卫星的 TLE 数据
    参数：
        username: Space-Track 账号
        password: Space-Track 密码
        norad_ids: 卫星 NORAD 编号列表
        output_file: 数据保存路径（可选）
        get_latest: 是否只获取最新数据
    返回：
        获取的 TLE 数据字符串
    """
    try:
        # 初始化客户端并登录
        st = SpaceTrackClient(identity=username, password=password)
        
        # 获取 TLE 数据（最新数据或历史数据）
        if get_latest:
            # 获取最新 1 组 TLE
            tle_data = st.tle_latest(
                norad_cat_id=norad_ids,
                ordinal=1,      # 1 表示最新
                format='tle'    # 标准 TLE 格式
            )
        else:
            # 获取历史数据（限制时间范围避免数据量过大）
            tle_data = st.tle(
                norad_cat_id=norad_ids,
                epoch=, 
                =
            )
        
        
        ()
        (tle_data)
        
        
         output_file:
             (output_file, , encoding=)  f:
                f.write(tle_data)
            ()
        
         tle_data
     Exception  e:
        ()
        ()
         


 __name__ == :
    
    USERNAME =   
    PASSWORD =           
    TARGET_NORAD = [, , ] 
    SAVE_PATH =           
    
    
    download_specific_tle(
        username=USERNAME,
        password=PASSWORD,
        norad_ids=TARGET_NORAD,
        output_file=SAVE_PATH,
        get_latest= 
    )