2行軌道要素形式

2行軌道要素形式（TLE）について

2行[軌道要素]]形式（Two-Line Elements, TLE）は、人工衛星の軌道に関する情報をテキスト形式で表現するための規格です。主にアメリカ航空宇宙局]と[北アメリカ航空宇宙防衛司令部]によって使用されており、多くの分野で広く利用されています。この形式は、元々初期のコンピュータによるデータ処理のためにデザインされたもので、特に80桁の[[パンチカードに適応可能な形式として発展しました。

フォーマットの構成

2行軌道要素形式は、主に2つの行から構成されています。各行は69文字で、全体で138文字となります。また、利用可能な文字セットは英大文字A-Z、数字0-9、及び特殊文字のみとなっています。

一般に、使用時には衛星名を示すLine 0を追加し、これにより分かりやすさが増します。衛星名にはより多くの文字が使用可能ですが、文字数は24文字以内と制限されています。この制限は、一般的な慣習としてNORADやNASAのデータと整合性を保つために設けられています。

例えば、次のようなフォーマットが一般的です:

```
衛星名
1 25544U 98067A 22095.91869325 .00012930 00000-0 23502-3 0 9991
2 25544 51.6452 334.5328 0004408 351.0413 99.6998 15.49890618333972
```

この場合、最初の行が衛星名の情報を、次の2行が衛星の軌道要素を含んでいます。

更新と信頼性

TLEは、更新後30日以内のデータが最も信頼性が高く、古いデータを用いた場合、結果に誤差が生じる可能性があります。このため、衛星の位置を計算する際には、常に最新の情報を基にすることが望まれます。計算にはSGP（Simplified General Perturbations）やそのバリエーションが用いられ、特にSGP4では、通常位置誤差が約1kmとされています。

軌道要素の内容

2行の中には、元期におけるさまざまな軌道要素が含まれています。これには、軌道傾斜角、昇交点黄経、軌道離心率などがあり、各要素は地球の重力、太陽光圧、さらには地球外天体の影響を受けて変化します。

具体的には以下の要素が含まれます：

• - `t0`：元期
• - `i0`：軌道傾斜角
• - `Ω0`：昇交点黄経
• - `e0`：軌道離心率

など。これらの情報は、2行軌道要素形式を通じて衛星の動きや位置を高精度で計算するための基礎となります。

計算機能とその結果

TLEに基づく計算を行う場合、特に重視されるのが平均運動です。これは、位置の変動を理解するための基本的な要素であり、地球周回衛星の運動モデルを推定するのに役立ちます。さらに、TLEは、運動に伴うさまざまな摂動を考慮したアルゴリズムで解析されます。

結論

2行軌道要素形式は、人工衛星の軌道情報をシンプルかつ効率的に伝えるための強力なツールです。多くの分野での使用が見られる理由は、その普遍性と軽量さにあります。今後も、宇宙監視や衛星運用の分野において重要な役割を果たすことでしょう。

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