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# 轨道监视

> WorldMonitor 轨道监视功能在交互式 3D 地球仪上实时追踪卫星轨道位置，采用 CelesTrak TLE 两行根数数据与 SGP4 轨道传播算法精确推算，支持按国家、用途与轨道类型筛选，覆盖侦察、通信、导航与气象卫星，并提供针脚抽屉查看轨道参数、过境时间与地面覆盖范围。

## 概览

轨道监视图层实时追踪约 80–120 颗与情报相关的卫星。卫星按其实际轨道高度渲染在地球仪上，带有国家编码颜色、轨道轨迹和地面覆盖投影。

**仅限地球仪** — 轨道力学无法有意义地转换为平面地图投影。

### 显示内容

| 元素       | 说明                                                                |
| -------- | ----------------------------------------------------------------- |
| **卫星标记** | 实际轨道高度处的 4px 发光点（LEO 约 400km，SSO 约 600–900km）                     |
| **国家颜色** | CN = 红色，RU = 橙色，US = 蓝色，EU = 绿色，KR = 紫色，OTHER = 灰色                |
| **轨道轨迹** | 在轨道高度处渲染为虚线路径的 15 分钟历史迹线                                          |
| **地面覆盖** | 投影在每个卫星下方地表的半透明圆（星下点）                                             |
| **工具提示** | 名称、国家、传感器类型（SAR Imaging / Optical Imaging / Military / SIGINT）、高度 |

***

## 架构

### 数据流

```
CelesTrak (free) ──2h──▶ Railway relay ──Redis──▶ Vercel edge ──CDN 1h──▶ Browser
                         (TLE parse,              (read-only,              (SGP4 propagation
                          filter,                  10min cache)             every 3 seconds)
                          classify)
```

### 成本模型

| 组件              | 成本    | 说明                                                      |
| --------------- | ----- | ------------------------------------------------------- |
| CelesTrak API   | 免费    | 公开 NORAD TLE 数据，2h 更新周期                                 |
| Railway relay   | \~\$0 | 播种循环在现有 `ais-relay.cjs` 进程内运行                           |
| Redis (Upstash) | 可忽略   | 单键，4h TTL，约 50KB 负载                                     |
| Vercel edge     | \~\$0 | CDN 缓存 1h（`s-maxage=3600`），stale-while-revalidate 30min |
| 浏览器 CPU         | 客户端   | SGP4 计算每 3s 在本地运行 — 实时移动的服务器成本为零                        |

**关键洞察**：TLE 数据变化缓慢（每 2h），但卫星位置每秒变化。通过将 TLE 送达浏览器并在客户端进行 SGP4 传播，我们以零持续服务器成本获得了实时移动。

***

## 卫星选择

抓取两组 CelesTrak 数据：`military`（约 21 颗卫星）和 `resource`（约 164 颗卫星）。经过去重和名称模式筛选后，保留约 80–120 颗与情报相关的卫星。

### 筛选模式

| 类别         | 模式                                           | 类型分类                             |
| ---------- | -------------------------------------------- | -------------------------------- |
| **中国侦察**   | YAOGAN, GAOFEN, JILIN                        | SAR (YAOGAN)，光学                  |
| **俄罗斯侦察**  | COSMOS 24xx/25xx                             | 军事                               |
| **商业 SAR** | COSMO-SKYMED, TERRASAR, PAZ, SAR-LUPE, ICEYE | SAR                              |
| **商业光学**   | WORLDVIEW, SKYSAT, PLEIADES, KOMPSAT         | 光学                               |
| **军事**     | SAPPHIRE, PRAETORIAN                         | 军事                               |
| **欧盟/民用**  | SENTINEL                                     | SAR (Sentinel-1)，光学 (Sentinel-2) |

### 国家分类

卫星按运营国分类：CN、RU、US、EU、IN、KR、JP、IL 或 OTHER。分类基于名称（例如，YAOGAN → CN，COSMOS → RU，WORLDVIEW → US）。

> **注意**：美国 KH-11 间谍卫星（USA-224/245/290/314/338）属于机密 — 不存在公开 TLE。所追踪的卫星是那些具有公开可用轨道根数的卫星。

***

## 技术细节

### SGP4 传播

浏览器使用 [`satellite.js`](https://github.com/shashwatak/satellite-js)（v6）进行 SGP4/SDP4 轨道传播：

1. **`initSatRecs()`** — 将 TLE 解析为 `SatRec` 对象（开销大，缓存至 TLE 刷新）
2. **`propagatePositions()`** — 对每颗卫星：`propagate()` → `eciToGeodetic()` → lat/lng/alt。同时计算 15 点轨迹（每分钟 1 点，回溯 15 分钟）
3. **`startPropagationLoop()`** — 通过 `setInterval` 每 3 秒运行一次。LEO 卫星在 3 秒内移动约 23km，在地球仪上产生可见运动

### 地球仪渲染

| 属性             | 值                                                    |
| -------------- | ---------------------------------------------------- |
| `htmlAltitude` | `altitude_km / 6371`（地球半径 = 6371km，globe.gl 使用归一化单位） |
| 标记大小           | 4px，带 6px 发光                                         |
| 轨迹渲染           | `pathsData` 配合 `pathPointAlt` 形成 3D 轨道路径             |
| 覆盖范围           | 地表级标记（`htmlAltitude = 0`），带 12px 半透明环                |

### 生命周期

| 事件         | 动作                                                     |
| ---------- | ------------------------------------------------------ |
| 图层启用       | `loadSatellites()` → 抓取 TLE → 初始化 satrecs → 启动 3s 传播循环 |
| 图层禁用       | `stopSatellitePropagation()` → 清除 interval             |
| 地球仪 → 平面地图 | 传播停止（仅地球仪图层）                                           |
| 页面加载（冷启动）  | 如果 `satellites` 已启用且为地球仪模式：与其他情报信号一起加载                 |
| 页面卸载       | 在 `destroy()` 中清理                                      |

### 断路器

客户端抓取使用断路器：连续 3 次失败触发 10 分钟冷却。冷却期间继续使用缓存数据。

***

## Redis 键

| 键                                   | TTL | 写入方                  | 形状                                                  |
| ----------------------------------- | --- | -------------------- | --------------------------------------------------- |
| `intelligence:satellites:tle:v1`    | 4h  | Railway relay（2h 周期） | `{ satellites: SatelliteTLE[], fetchedAt: number }` |
| `seed-meta:intelligence:satellites` | 7d  | Railway relay        | `{ fetchedAt: number, recordCount: number }`        |

### 健康监控

* `api/health.js` 将 `intelligence:satellites:tle:v1` 作为独立键检查
* 播种元数据以 `maxStaleMin: 180` 检查（3h — 可承受 1 次错过的周期）

### 后端端点

| 访问面          | 端点                                         | 备注                                                                                                      |
| ------------ | ------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| 卫星 TLE 镜像    | `GET /api/intelligence/v1/list-satellites` | 生成的 IntelligenceService RPC，读取 `intelligence:satellites:tle:v1`；当前渲染器仍使用下方列出的遗留 `api/satellites.js` 路径。 |
| SAR / 光学场景搜索 | `GET /api/imagery/v1/search-imagery`       | 按 `bbox`、`datetime`、`source` 和 `limit` 的 STAC 后端 Sentinel 搜索，按吸附后的查询缓存。                                 |

***

## 文件

| 文件                                    | 用途                                                 |
| ------------------------------------- | -------------------------------------------------- |
| `scripts/ais-relay.cjs`               | `seedSatelliteTLEs()` + `startSatelliteSeedLoop()` |
| `api/satellites.js`                   | Vercel edge 处理器（Redis 读取，CDN 缓存）                   |
| `src/services/satellites.ts`          | 前端服务：抓取、解析、传播、循环                                   |
| `src/components/GlobeMap.ts`          | 标记渲染、轨迹、覆盖、工具提示                                    |
| `src/components/MapContainer.ts`      | 带缓存和重水合的适配器                                        |
| `src/app/data-loader.ts`              | 生命周期：加载、循环、停止、清理                                   |
| `src/config/map-layer-definitions.ts` | 图层注册表条目（仅地球仪）                                      |

***

## 分层可用性

| 功能                         | Free | Pro | Enterprise  |
| -------------------------- | ---- | --- | ----------- |
| 地球仪上的实时卫星位置                | 是    | 是   | 是           |
| 轨道轨迹（15 分钟迹线）              | 是    | 是   | 是           |
| 地面覆盖标记                     | 是    | 是   | 是           |
| 过顶预测                       | —    | 计划中 | 计划中         |
| 重访频率分析                     | —    | 计划中 | 计划中         |
| 成像窗口告警                     | —    | 计划中 | 计划中         |
| 跨图层关联（卫星 + GPS 干扰，卫星 + 冲突） | —    | 计划中 | 计划中         |
| 卫星情报摘要面板                   | —    | 计划中 | 计划中         |
| 传感器幅宽 / FOV 可视化            | —    | 计划中 | —           |
| 历史过顶日志（24h）                | —    | 计划中 | 计划中（30 天归档） |
| 实际卫星图像（SAR/光学）             | —    | —   | 是           |

***

## 路线图（第 2 阶段）

### 过顶预测

计算用户所选位置（热点、冲突区、基地）的下次过顶时间。示例：*"GAOFEN-12 将在 14 分钟后过顶塔尔图斯。"*

### 重访时间分析

计算某位置被敌方或友方卫星观测的频率。适用于作战安全和情报缺口分析。

### 成像窗口告警

当 SAR 或光学卫星过顶用户关注区域时推送通知。与 Pro 投递渠道（Slack、Telegram、WhatsApp、Email）集成。

### 传感器幅宽可视化

基于卫星传感器规格和轨道高度，用实际视场锥替换星下点覆盖。

### 跨图层关联

通过将卫星位置与其他图层结合，检测与情报相关的模式：

* **卫星 + GPS 干扰区** → 电子战背景
* **卫星 + 冲突区** → 战场 ISR 探测
* **卫星 + AIS 缺口** → 海上侦察指示

### 卫星情报摘要面板

专用 Pro 面板，包含所追踪卫星的表格：运营方、传感器能力、轨道类型、当前位置以及下次过顶用户定义关注点的时间。

### 历史过顶日志

过去 24h（Pro）或 30 天（Enterprise）内过顶给定位置的卫星。适用于事后分析：*"事件发生时有哪些成像资产过顶？"*