Jak śledzić satelity prosto z telefonu i dlaczego warto wypróbować Look4Sat

W tej chwili nad naszymi głowami przelatuje tysiące satelitów. ISS, satelity meteorologiczne NOAA, konstelacje Starlink, amatorskie CubeSaty. Jeśli kiedykolwiek próbowałeś przechwycić obrazy z satelity meteorologicznego na tanim odbiorniku SDR lub komunikować się przez repeater orbitalny, wiesz, że główny problem polega na konieczności dokładnego określenia, kiedy satelita pojawi się nad horyzontem, jaki tor lotu będzie podążał i na jakiej częstotliwości nadaje.

Gpredict od dawna jest standardem na komputery stacjonarne. Jednak noszenie laptopa w terenie lub na dach przez pięciominutowe okno komunikacyjne nie jest wygodne. Repozytorium Look4Sat rozwiązuje ten problem na Androidzie. To open-source'owy tracker satelitarny zbudowany w nowoczesnym Kotlinie, który jest w pełni autonomiczny i nie wymaga stałego połączenia internetowego podczas pracy.

Co potrafi ta aplikacja

Look4Sat pobiera dane orbitalne z publicznych katalogów Celestrak i SatNOGS. Baza danych obejmuje ponad dziewięć tysięcy aktywnych obiektów. Możesz znaleźć potrzebnego satelitę według nazwy lub numeru katalogowego NORAD.

Po ustawieniu współrzędnych aplikacja oblicza harmonogramy przelotów:

• Prognozy widoczności satelitów do 10 dni naprzód.
• Obliczanie trajektorii biegunowej z uwzględnieniem kąta azymutu i elewacji.
• Wyświetlanie zasięgu widoczności radiowej i projekcji trajektorii naziemnej na mapie świata.
• Dane o aktywnych nadajnikach radiowych i częstotliwościach do odbioru telemetrii lub głosu.
• Import niestandardowych elementów orbitalnych w formacie TLE z lokalnych plików tekstowych.

Główną cechą aplikacji jest koncepcja offline-first. Możesz zaktualizować bazę danych TLE w domu przez Wi-Fi, a następnie wybrać się w miejsce, gdzie nie ma zasięgu sieci komórkowej. Wszystkie obliczenia balistyczne są wykonywane lokalnie na procesorze telefonu, wykorzystując moduł GPS smartfona lub ustawione wcześniej współrzędne obserwacji.

Pod maską: nowoczesny stos Android

Z perspektywy kodu Look4Sat to świetny przykład tego, jak powinna wyglądać nowoczesna aplikacja Android bez dziedzictwa starszego kodu. Repozytorium pojawiło się w 2019 roku i przeszło ewolucję jakościową:

• Język i wielowątkowość: czysty Kotlin i korutyny. Obliczanie mechaniki orbitalnej dla setek obiektów jednocześnie wymaga zasobów, a obliczenia są starannie przenoszone poza główny wątek UI.
• Interfejs użytkownika: Jetpack Compose z Navigation Compose. Bez rozbudowanych układów XML ani rozdętych adapterów list.
• Czystość i otwartość: licencja GPL-3.0, brak reklam, trackerów analitycznych ani płatnych subskrypcji. Buildy są dystrybuowane nie tylko przez Google Play, ale także przez F-Droid.

// Внутри репозитория можно подсмотреть, как организована 
// математика предсказания траекторий на основе SGP4/SDP4 моделей
// и связка с локальными базами данных

Jeśli tworzysz aplikacje na Androida i chcesz zobaczyć prawdziwy przykład architektury z Jetpack Compose, złożonych niestandardowych implementacji Canvas dla wykresów biegunowych i obliczeń w tle — kod źródłowy projektu jest łatwy i przejrzysty w czytaniu.

Kto znajdzie Look4Sat przydatny

Pierwsza kategoria to krótkofalowcy i entuzjaści SDR. Jeśli masz RTL-SDR za kilka tysięcy złotych i prostą antenę DIY, możesz odbierać świeże obrazy Ziemi z satelitów NOAA-15, 18, 19 lub dane pogodowe z satelitów serii Meteor-M. Look4Sat pokazuje dokładny czas rozpoczęcia i zakończenia sesji komunikacyjnych, a także maksymalną wysokość nad horyzontem: im wyższy kąt, tym czystszy sygnał nagrasz.

Drugą grupą odbiorców są entuzjaści astronomii i obserwatorzy nocnego nieba. Aplikacja ułatwia śledzenie przelotów ISS lub „pociągów" Starlink.

Trzecią grupą są programiści zainteresowani nawigacją satelitarną, balistyką i tworzeniem aplikacji mobilnych. Aplikacja demonstruje, jak zapakować złożone obliczenia astrodynamiczne w lekki interfejs bez spadków FPS.

Od czego zacząć

Kod źródłowy znajduje się na GitHubie na licencji GPLv3. Projekt jest aktywnie rozwijany przez autora (rt-bishop) i społeczność: commity pojawiają się regularnie, a otwarte zgłoszenia w trackerkach problemów są szybko rozwiązywane.

Możesz zbudować projekt standardową metodą przez Android Studio, klonując repozytorium:

git clone https://github.com/rt-bishop/Look4Sat.git

Do codziennego użytku najłatwiej jest zainstalować binarkę z Google Play lub F-Droid, zaktualizować bazę danych TLE w ustawieniach i ustawić lokalizację domową. Cotygodniowe aktualizacje danych orbitalnych są zwykle wystarczające, aby błędy prognoz mieściły się w granicach kilku sekund.