Python之深入解析如何制作国际空间站实时跟踪器

Posted 2021-10-27 Forever_wj

一、前言

• Open Notify 是一个开源项目，旨在为 NASA 的一些出色数据提供简单的编程接口。
• open-notify.org 的作者做了一些工作，以获取原始数据并将其转换为与太空和航天器有关的 API。
• 现在将通过这个接口，获取得到国际空间站的位置，并实时地绘制到地图上。
• 为了实现该目标，得先安装 ISS_Info：

pip install ISS-Info

二、地图初始化

• 为了实时展示国际空间站的路径，需要使用 turtle 绘制曲线，因此可以创建一个 turtle 画布，将背景设为地球：

import ISS_Info
import turtle
import time
import json
import urllib.request
screen = turtle.Screen()
screen.setup(720, 360)
screen.setworldcoordinates(-180, -90, 180,90)
screen.bgpic("map.png")
screen.bgcolor("black") 
screen.register_shape("isss.gif")
screen.title("Real time ISS tracker")
iss = turtle.Turtle()
iss.shape("isss.gif") 

• 效果如下：

三、获取空间站的人数

• 如果能知道空间站上的宇航员人数，就能更加准确的跟踪国际空间站。幸运的是 open-notify 确实提供了这样的接口。
• 为了获取人数信息，必须向下列接口请求拿到数据，并将相应的宇航员名字写在左上角：

http://api.open-notify.org/astros.json

• 实现代码：

astronauts = turtle.Turtle()
astronauts.penup()
astronauts.color('black')
astronauts.goto(-178,86)
astronauts.hideturtle()
url = "http://api.open-notify.org/astros.json"
response = urllib.request.urlopen(url)
result = json.loads(response read())
print("There are currently " + str(result ["number"]) + " astronauts in space:")
print("")
astronauts.write("People in space: " + str(result["number"]), font=style)
astronauts.sety(astronauts.ycor() - 5)

people = result["people"] 

for p in people:
	print(p["name"] + " on: " + p["craft"])
	astronauts.write(p["name" ] + "on:" + p["craft"], font=style)
	astronauts.sety(astronauts.ycor() - 5)

• 效果如下：

四、绘制空间站位置

• 为了能够绘制空间站的实时位置，需要请求拿到空间站的位置信息。请求的接口是：

http://api.open-notify.org/iss-now.json

• 不过作者将其封装成了一个函数，我们直接调用 iss_current_loc 即可，循环获取国际空间站位置：

while True :
	location = ISS_Info.iss_current_loc()
	lat = location['iss_ position']['latitude']
	lon = location['iss_ position']['longitude']
	print("Position: \\n latitude: {}, longitude: {}" .format(lat, lon))
	pos = iss.pos()
	posx = iss.xcor()
	if iss.xcor() >= (179.1): 			 ### Stop drawing at the right edge of
		iss.penup() 			         ### the screen to avoid a
		iss.goto(float(lon), float(lat)) ### horizontal wrap round line 
		time.sleep(5)
	else:
		iss.goto(float(lon), float(lat))
		iss.pendown()
		time.sleep(5)

• 我们还可以标出自己目前所处的位置，以查看和国际空间站的距离及空间站经过你上空的时间点（UTC）。

# 深圳
lat = 112.5118928
lon = 23.8534489
prediction = turtle.Turtle()
prediction.penup()
prediction.color('yellow') 
prediction.goto(lat, lon)
prediction.dot(5)
prediction.hideturtle()
url = 'http://api.open-notify.org/iss-pass.json?lat=' + str(lat-90) + '&lon=' + str(lon)
response = urllib.request.urlopen(url)
result = json.loads(response.read())
over = result ['response'][1]['risetime']
prediction.write(time.ctime(over), font=style)

• 不过这里值得注意的是，iss-pass.json 这个接口的纬度计算必须在 -90 到 90 之内，因此深圳的纬度需要减去 90。
• 最终效果如下：