ISS Tracking

Как мы рассчитываем пролёты МКС

Откуда берутся данные трекера, какие расчёты мы делаем и насколько им можно доверять

Два разных вопроса: где станция сейчас и где она пролетит

Наш трекер делает две вещи, которые только кажутся одним и тем же. Первая — показывает, где МКС находится сейчас: точка на карте обновляется каждые две секунды по данным открытого API, которое отслеживает станцию в реальном времени. Вторая — предсказывает, где она пролетит: рисует линию будущей орбиты и находит пролёты над вашим городом. Такие данные для вашего точного местоположения нигде не скачать в готовом виде, поэтому мы их рассчитываем.

На этой странице рассказано, как именно, на основе каких данных и с какими ограничениями. Мы считаем, что инструмент, который называет время, должен объяснять, откуда оно берётся.

Орбитальные элементы (TLE)

Любой прогноз начинается с описания орбиты в формате TLE (от английского two-line element set — «набор элементов в две строки»). Это стандартный формат, в котором сети контроля космического пространства публикуют данные о каждом каталогизированном объекте; у МКС номер в каталоге 25544. В этих двух строках текста записаны наклонение орбиты, её форма, положение станции в опорный момент времени и то, как её тормозит трение об атмосферу.

TLE для МКС обновляются часто, обычно несколько раз в сутки, и обязательно после каждого манёвра. Пока страница открыта, трекер каждые несколько минут запрашивает свежие элементы, а если получить их не удаётся, пользуется последними полученными.

Модель SGP4

Сам по себе TLE ещё ничего не говорит: по нему нужно спрогнозировать движение, то есть рассчитать, где станция окажется в любой другой момент. Для этого используют SGP4 — математическую модель, по которой формируются и сами TLE и которая служит отраслевым стандартом для низких орбит. Среди прочего она учитывает сплюснутость Земли и торможение в атмосфере.

Мы запускаем её с помощью широко используемой библиотеки с открытым кодом прямо в вашем браузере. Иначе говоря, ваши пролёты рассчитываются на вашем же устройстве по местоположению, которое вы указали: по GPS или по точке, отмеченной на карте, если вы предпочитаете не делиться геолокацией.

Как мы находим пролёт

Зная орбиту и ваше положение, трекер перебирает ближайшие 24 часа с шагом в одну минуту и для каждой минуты вычисляет два угла: высоту, или угол места (насколько станция поднялась над вашим горизонтом), и азимут (в какой она стороне). Дальше всё просто:

Почему 8°? Ниже этой высоты почти в любом месте станцию скрывают здания, деревья или дымка у горизонта. Другие сервисы берут 10°, поэтому время начала пролёта у них может отличаться от нашего на минуту.

День и ночь на станции

Кроме пролётов, трекер показывает, находится ли МКС сейчас на солнце или в тени Земли и сколько минут осталось до следующей смены. Для этого мы вычисляем положение Солнца и проверяем, не заслоняет ли Земля линию от станции до Солнца, с учётом высоты станции.

Этот же расчёт объясняет, почему высокий пролёт может оказаться невидимым: если в этот момент МКС в тени, она не отражает свет. А если у вас разгар дня, небо слишком яркое, чтобы её разглядеть. Поэтому в наших руководствах мы настаиваем: смотрите не только на высоту пролёта, но и на время. Подробнее — в статье как читать данные о пролёте.

Насколько можно доверять времени

Источник ошибкиТипичный эффектЧто делать
Шаг расчёта в одну минутуВремя округляется до минутыВыходите на пару минут раньше
Устаревание TLEОшибка в несколько километров, которая растёт с каждым днёмПроверяйте прогноз в день пролёта
Манёвры станцииПролёты могут сместиться на несколько секунд или на минуту-другую раньше или позжеПерезагрузите страницу перед выходом
Ваше местоположениеНесколько километров почти ничего не меняютДостаточно указать ваш город

На практике для пролёта сегодня или завтра время верно с точностью до минуты, а направление и максимальная высота очень точны. Для более далёких дат прогноз постепенно теряет точность и, главное, может измениться, если станция поднимет орбиту, — а это происходит раз в несколько недель или месяцев, чтобы компенсировать торможение в атмосфере. Об этом мы рассказываем в статье как МКС облетает Землю.

Чего мы не делаем: не рассчитываем прохождения по диску Солнца или Луны, для которых нужна точность до секунд и метров, и не отсеиваем пролёты по прогнозу погоды. О прохождениях можно прочитать в нашем руководстве МКС на фоне Солнца и Луны.

Почему другие сайты дают немного другое время

Если сравнивать с другими сервисами, можно заметить расхождение в одну-две минуты. Обычных причин три: какую минимальную высоту считают началом пролёта (8°, 10° или больше), показывают ли все пролёты или только видимые невооружённым глазом и насколько свежий TLE используют. Ни одна из них не ошибка — это просто разные критерии. Если два сайта сходятся в максимальной высоте и направлении, они показывают один и тот же пролёт.

Если хотите сравнить инструменты со знанием дела, у нас есть руководство о том, как выбрать хороший трекер МКС.

Частые вопросы

Откуда трекер берёт положение МКС?

Текущее положение приходит из открытого API отслеживания в реальном времени и обновляется каждые две секунды. Прогнозы орбиты и пролётов рассчитываются по орбитальным элементам TLE с помощью модели SGP4.

Что такое TLE?

Стандартный формат из двух строк текста, который описывает орбиту объекта на определённый момент. Его публикуют сети контроля космического пространства, и он часто обновляется; у МКС номер в каталоге 25544.

Покидает ли моё местоположение устройство при расчёте пролётов?

Пролёты рассчитываются прямо в вашем браузере по местоположению, которое вы указали. Если не хотите делиться данными GPS, можно отметить на карте точку рядом с вашим городом.

Насколько точно указано время пролётов?

Для пролётов сегодня и завтра время верно с точностью до минуты, а направление и максимальная высота очень точны. Если станция выполнит манёвр, время может сместиться на несколько секунд или на минуту-другую.

Почему другой сайт показывает другое время?

Обычно потому, что там берут другую минимальную высоту для начала пролёта, показывают только видимые пролёты или используют TLE другой даты. Это разные критерии, а не ошибки.

Проверьте свои ближайшие пролёты

Открыть трекер