卫星轨道可视化（1）
Kayhan Space Satcat
卫星目录
进入Kayhan Space Satcat后，默认的界面是卫星目录（Directory），展示了目前轨道中所有的人造物体数量。可以看到，截至2024年12月31日，轨道上共有31086个人造物体，有15797块碎片（Debris），13585颗有效载荷（Payload），764颗分析或实验平台（Analyst/Experimental）和619颗身份、任务或所属国家/组织不明确或未被公开确认的卫星或航天器（Unknown/Unidentified）。
搜索时可以根据NORAD ID（North American Aerospace Defense Command Identity Document，北美空防司令部编码）、COSPAR ID（Committee for Space Research Identity Document，国际空间研究委员会标识符）和Object Name进行搜索，例如，Sentinel-1A卫星，其NORAD ID为39634，COSPAR ID为2014-016A（由发射年份、当年发射序列号和发射中的组件编号组成）。
图1 Kayhan Space Satcat主页
空间天气
在开始介绍功能之前，先科普一下什么是空间天气（Space weather）：
空间天气是空间物理学和高空物理学（或太阳物理学）的一个分支，研究太阳系及其日光层内的变化情况。这包括太阳风的影响，特别是对地球磁层、电离层、热层和外大气层的影响。常见的空间天气有
- 无线电中断（Radio Blackouts）
- 定义：由太阳耀斑引起的电离层扰动，导致高频（HF）无线电通信中断；
- 级别：分为 R0 到 R5 六个级别，R0 表示无影响，R5 表示极端影响；
- 影响：影响航空通信、海事通信和短波广播；对依赖高频无线电通信的系统造成干扰；
- 太阳辐射风暴（Solar Radiation Storms）
- 定义：由太阳活动（如太阳耀斑或日冕物质抛射）引发的高能粒子流，增加地球周围空间的辐射水平；
- 级别：分为 S0 到 S5 六个级别，S0 表示无影响，S5 表示极端影响；
- 影响：对卫星电子设备造成损害；对宇航员和高纬度飞行的航班乘客增加辐射暴露风险；干扰极地地区的无线电通信
- 地磁暴（Geomagnetic Storms）
- 定义：由太阳风或日冕物质抛射引发的地球磁场剧烈扰动；
- 级别：分为 G0 到 G5 六个级别，G0表示无影响，G5 表示极端影响；
- 影响：导致电网波动或损坏；影响卫星轨道和通信系统；
具体的空间天气等级划分见NOAA Space Weather Scales | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center
Kayhan中给出了最近观测（2分钟前）的空间天气状况、过去24小时观测到的最大值和未来3天的预报。
图2 空间天气状况
交会事件
当两颗卫星（或其他空间物体）的轨道预测显示它们会在某一时刻接近到一定距离时，称为交会事件（conjunction events）。通常，接近距离的阈值由相关机构（如美国太空监视网络，SSN）设定，例如几公里或几百米。
图3 交会事件分析
发射统计
Kayhan在该页面展示了
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本周即将发射的任务：提供非常详细的发射数据参考，包括发射任务名称、任务用途、发射地点、预估的发射时间、倒计时和状态。
图4 本周即将发射的任务 -
历史发射的卫星（最多统计过去的六个月）
图5 过去六个月发射的卫星 -
历史报废的物体（最多统计过去的六个月）
图6 过去六个月报废的物体
沙盒、轨道设计和工具
沙盒（Sandbox）可以将TLE信息转化为可视化的卫星轨迹。除了现有的卫星本身的TLE之外，轨道设计（Orbit designer）允许用户自定义生成轨道数据并进行可视化。工具（Tools）则提供了时间转换（Time converter）、TLE信息辅助理解（TLE comprehension assistant）和 NOAA 卫星 APT 信号处理和解码 （NOAA APT Converter）的功能。
图7 Sentinel-1C 的TLE信息
图8 Sentinel-1C 的轨道可视化效果
图9 太阳同步轨道（SSO）轨道设计示例 3D视角
图10 中地球轨道（MEO）轨道设计示例 3D视角
图11 中地球轨道（MEO）轨道设计示例 2D视角
Globe
Globe页面展示了地球周边的所有人造物体，里三层外三层环绕地球，非常壮观
图12 地球周边人造物体一览
卫星可见性预测
首先设置一个经纬度，这样网页中的卫星可见性预测就是基于自己所设置的点坐标计算得到的，如下图所示。
图13 自定义位置设置
之后在搜索框中搜索想要观测的卫星，即可跳转至卫星所属界面，这里以Sentinel-1C为例，进入该卫星主页后，下滑至底部即可找到未来10天的可见性预测。
图14 未来10天的可见性预测
原文见星林社区