卫星目录随时间传播的有效途径
问题陈述
我需要通过使用近期TLEs的整个目录或类似的方式从space-track.org中传播skyfield (需要一个免费帐户查看)。列表中通常有15k-16k TLEs。我让它起作用了，但它很慢。在一台服务器上使用46个核心的小时数。
没有嫁给skyfield。如果astropy或pyephem或其他东西更快，我会很高兴地接受一个能显示我正在使用它做什么的答案。
极小例子
对于我的应用程序，我正在将TLEs加载到Pandas数据框架中，并在那里进行分析，因此我将在Pandas世界中保留我的示例。下面是最小的例子。
假设卫星目录被保存为catalog.txt，设置环境，然后读取TLEs，生成sf.sgp4lib.EarthSatellite对象，并将所有内容加载到Pandas中。我们也是一些观测点的偏移位置。我把选择一个观察站点留给读者(0，0，0就可以了)：
import skyfield as sf
import pandas as pd
from skyfield.api import load, Topos
from datetime import datetime, timezone, timedelta
with open('catalog.txt', 'r') as f:
tle_list = [line.strip() for line in f.read().split('\n')
if line is not '']
data = []
for i in range(0, len(tle), 2): # every two lines
temp = {}
temp['tle1'] = tle_list[i]
temp['tle2'] = tle_list[i+1]
temp['earthsat'] = sf.sgp4lib.EarthSatellite(tle_list[i],
tle_list[i+1])
data.append(temp)
df = pd.DataFrame(data=data)
site = Topos(latitude_degrees=site_lat,
longitude_degrees=site_lon,
elevation_m=site_alt)
df['earthsat'] = df.earthsat - site # offset to site location2.1s±20 ms /环(平均±std )。dev.7次运行，每一次循环1次)
创建一个时区感知的日期时间对象数组，用于传播所有的卫星。在这里，我选择了每10分钟，从午夜前4小时，在我写这一天，到4小时后。
ts = load.timescale()
tz = timezone(timedelta(hours=-4)) # Eastern or whatever timezone
midnight = datetime(2018, 4, 4, 0, 0, 0, tzinfo=tz) # midnight today
start = midnight - timedelta(hours=4)
end = midnight + timedelta(hours=4)
delta_time = timedelta(minutes=10)
# This is ugly, but I had issues using linspace or arange...
times = [start]
now = start
while now <= end:
now += delta_time
times.append(now)每环189 ms±36.9ms(平均±std )。dev.7次运行中，每一次循环10次)
最后，计算每个卫星的每个时间步长的天体测量位置。这才是永远需要的。太长了，我不能再运行一次，只是为了获得时间，但它是按小时的顺序使用46个核心服务器。
df['astrometric'] = df.earthsat.apply(lambda x: [x.at(ts.utc(time)) for time in times])附加细节
我找到了建议立即将整个数组传递进来的关于文档中日期数组的讨论：x.at(ts.utc(times))。到目前为止，这需要较少的核心和运行速度有点快，但仍然需要令人望而却步的长。
我通过为占星术创建生成器(最初为什么我不再同时传递整个times数组)来克服这种放缓，但最终我实际上需要评估一些事情，所以我无法永远避免繁重的工作。
如果最终用例导致某些特定的加速，我最终需要从这些对象中获取站点的观察角度，因此[x.altaz() for x in row.astrometrics]类型的东西。
关于解决问题的几点思考
我现在的想法是，我正在为目录中的每一颗卫星计算每晚观测地点的位置。我可能错了，但如果我是对的，我想我会看到一个相当不错的加速(也许还不够)，通过计算这一次，然后查找它为每一颗新的卫星。有人知道怎么做吗？
另外，如果轨道传播器有一个更快的实现，或者是加速skyfield实现的方法，我会很高兴地接受一个答案，说明如何使用它来完成我想要做的事情(因此包括astropy和pyephem标记)。
谢谢。
回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2019-08-03 02:52:54
我最好的建议是在这种工作中使用美国宇航局香料工具包。这让我们加载两行元素，然后使用NASA的奈夫/SPICE内核来完成剩下的工作(您可能还会发现一些其他格式的卫星，但TLE很好)。
如果您在C中工作，您将使用C方法来读取它们，并使用C来获得该职位。幸运的是，有一个名为香料的python包装器！
在TLE中，getelm_c方法被包装在spiceypy.spiceypy.getelm(frstyr, lineln, lines)到加载中。您可能希望使用spiceypy.spiceypy.spkpos(targ, et, ref, abcorr, obs)来获取相对于引用体的位置。
我建议使用香料类型的文档，特别是卡西尼号的位置，以确保如果你决定使用美国宇航局的香料内核：https://spiceypy.readthedocs.io/en/master/exampleone.html，所有正确的文件都准备好了。
https://stackoverflow.com/questions/49657250
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