Download this file

Ulysses Trajectory Bundle                                                    
Ulysses Ephemeris Data Description                                           
                                                                             
  PDS3 DATA_SET_ID                 = ULY-J-EPHEM-6-SUMM-SYS3/ECL50-V1.0      
  ORIGINAL DATA_SET_NAME           = ULY JUPITER ENCOUNTER EPHEMERIS         
                                     SYS3/ECL50 COORDS. VER. 1.0             
  START_TIME                       = 1992-01-25T02:59:59.000                 
  STOP_TIME                        = 1992-02-17T23:00:00.000                 
  PDS3 DATA_SET_RELEASE_DATE       = 1998-05-01                              
  PRODUCER_FULL_NAME               = ROBERT J. FORSYTH                       
                                                                             
                                                                             
      Collection Overview                                                    
      =================                                                      
      This collection contains Ulysses ephemeris data near Jupiter           
      covering the dates 1992-01-25 to 1992-02-18. Two slightly              
      different versions of these data are included. The first               
      (TRJ25_48.TAB), provided by the Ulysses MAG team (Imperial             
      College/JPL), includes position data in Sys 3 spherical, ECL50         
      spherical, and ECL50 Cartesian coordinates. The Ulysses spin           
      axis position is also provided in ECL50 spherical coordinates.         
      The second version (SPK25_48.TAB), generated at the PDS/PPI            
      node (UCLA), includes Sys 3 spherical trajectory, plus a               
      spacecraft local time. Note that the position values for these         
      two versions differ slightly. This variation is due to                 
      differences in the definitions of the Jovian physical                  
      constants used to generate them.                                       
                                                                             
      Data                                                                   
      ====                                                                   
                                                                             
      TRJ25_48.TAB                                                           
      ------------                                                           
      The file TRJ25_48.TAB contains positions and attitude of               
      Ulysses. Time resolution is the same as the final SEDR: 3              
      hours for Days 25-31, 1 minute for Days 32-47, 1 hour for Day          
      48.                                                                    
                                                                             
      This file simply contains convenient extractions of parameters         
      from the Final SEDR. These were reformatted at the PDS/PPI             
      node to provide time tags consistent with those used on the            
      rest of the ULYSSES JUPITER ENCOUNTER CD-ROM, and merged from          
      multiple data files into a single encounter file.                      
                                                                             
      TRJ25_48.TAB is an ASCII (CR/LF) format file consisting of the         
      following columns:                                                     
                                                                             
      column   type     description                                          
                                                                             
      time     a24      time in the format yyyy-mm-ddThh:mm:ss.sssZ          
      R        f10.5    distance from Jupiter to Ulysses (RJ; 1 RJ =         
                        71398 km)                                            
      RLATJG   f8.3     spacecraft jovian (Sys 3) latitude (degrees)         
      RLONJG   f8.3     spacecraft west (Sys 3) longitude (degrees)          
      RLATEC   f8.3     latitude of the Jupiter-to-Ulysses unit              
                        vector in ECL50 (degrees)                            
      RLONEC   f8.3     longitude of the Jupiter-to-Ulysses unit             
                        vector in ECL50 (degrees)                            
      AXISLAT  f8.3     latitude of Ulysses spin axis in ECL50               
                        (degrees)                                            
      AXISLON  f8.3     longitude of Ulysses spin axis in ECL50              
                        coordinates (degrees)                                
      XSU      1pe15.8  Cartesian X of Sun-to-Ulysses vector in              
                        ECL50 (km)                                           
      YSU      1pe15.8  Cartesian Y of Sun-to-Ulysses vector in              
                        ECL50 (km)                                           
      ZSU      1pe15.8  Cartesian Y of Sun-to-Ulysses vector in              
                        ECL50 (km)                                           
                                                                             
      This file may be read according to the fortran format                  
      statement: '(a24,1x,f10.5,6(1x,f8.3),3(1x,1pe15.8))'.                  
                                                                             
      SPK25_48.TAB                                                           
      ------------                                                           
      This file contains positions in Sys 3 coordinates,                     
      plus a local time to provide a sun reference. Positions are            
      provided in 60 second samples for the entire interval. Times           
      coincide with those for the 60 second averaged magnetometer            
      data provided to the PDS/PPI node by the Ulysses MAG team.             
                                                                             
      These data were generated from Ulysses SPICE at the PDS/PPI            
      node (UCLA). SPICE uses the latest IAU conventions as the              
      Jovian physical constants. The values used in this case                
      were those cited in the 1991 IAU report. The value used for            
      1 RJ = 71492 km.                                                       
                                                                             
      SPK25_48.TAB is an ASCII (CR/LF) format file consisting of the         
      following columns:                                                     
                                                                             
      column   type     description                                          
                                                                             
      time     a24      time in the format yyyy-mm-ddThh:mm:ss.sssZ          
      R        f10.5    Jupiter to spacecraft range (jovian radii)           
      LAT      f8.3     spacecraft Jovian (Sys 3) latitude                   
                        (degrees)                                            
      LON      f8.3     spacecraft Jovian west longitude (degrees)           
      LocTime  f8.3     angular separation between the meridian              
                        containing the sun and the one containing            
                        the spacecraft converted to a time. The sun          
                        meridian is defined to be noon (12.000), with        
                        midnight (0.000) opposite it. Dawn (6.000)           
                        and dusk (18.000) are where the sun rises and        
                        sets according to the planet's rotation              
                                                                             
      This file may be read according to the fortran format                  
      statement: '(a24,1x,f10.5,3(1x,f8.3))'.                                
                                                                             
      Coordinate System                                                      
      =================                                                      
      System III (1965.0) (Sys 3) is a jovicentric left handed               
      coordinate system defined such that longitude increases with           
      time as viewed by a stationary remote observer.                        
                                                                             
      Jovicentric System III (1965.0) spherical coordinates                  
                                                                             
      R      Jupiter to spacecraft range (positive away from                 
             Jupiter)                                                        
                                                                             
      LAT    completes the left handed, orthogonal set                       
                                                                             
      LON    System III (1965) west longitude (with longitude                
             increasing westward from a specific jovian prime                
             meridian)                                                       
                                                                             
      Coordinate Transformation Matrices                                     
      ----------------------------------                                     
      The file TRJ25_48.TAB contains all the parameters necessary to         
      transform the field components into System III, ECL50, or              
      inertial spacecraft coordinates. The paragraphs below give             
      methods for computing transformation matrices using these              
      parameters. As an alternative, the orbital elements of Ulysses         
      with respect to Jupiter and demonstrates how to calculate the          
      position of Ulysses in System III and other coordinate systems         
      without recourse to trajectory data files.                             
                                                                             
      The transformation matrix from R-THETA-PHI to System III               
      (1965.0) consists of the column vectors of the R, THETA, and           
      PHI axes expressed in System III. The R-axis in System III is          
      cos(RLATJG) cos(360-RLONJG), cos(RLATJG) sin(360-RLONJG),              
      sin(RLATJG). The PHI axis is the normalized crossproduct J x           
      R, where J is the rotation axis which is just 0,0,1, so the            
      unit vector in the PHI direction is -sin(360-RLONJG),                  
      cos(360-RLONJG), 0. The unit vector in the THETA direction is          
      the crossproduct PHI x R = sin(RLATJG) cos(360-RLONJG),                
      sin(RLATJG) sin(360-RLONJG), -cos(RLATJG).                             
                                                                             
      The transformation matrix from R-THETA-PHI back to ECL50               
      consists of the column vectors of the R, THETA, and PHI axes           
      expressed in ECL50. R is cos(RLATEC) cos(RLONEC), cos(RLATEC)          
      sin(RLONEC), sin(RLATEC). PHI is the normalized crossproduct           
      J x R, where J (North Pole of Jupiter) is given in the                 
      reference as -92.002 RA, 64.504 DEC, Earth Mean Equinox and            
      Equator 1950.0. Rotating by 23.4458 deg (1950.0 obliquity)             
      gives J in ECL50 = (-.015037545, -.035534090, 0.999255323).            
      The THETA axis is PHI x R.                                             
                                                                             
      Inertial spacecraft coordinates are defined as follows: Z is           
      the Ulysses spin axis, which points approximately towards              
      Earth; X is is perpendicular to Z and lies in the plane                
      containing Z and S, where S is the Ulysses-to-Sun vector. X is         
      positive toward the Sun. Z in ECL50 is cos(AXISLAT)                    
      cos(AXISLON), cos(AXISLAT) sin(AXISLON), sin(AXISLAT). S in            
      ECL50 is -XSU, -YSU, -ZSU. The Y axis is the normalized                
      crossproduct Z x S, and the X axis is Y x Z. The                       
      transformation matrix from ECL50 back to inertial spacecraft           
      coordinates consists of the column vectors X, Y, and Z.                
                                                                             
      The EPHEM files in this submission include all the parameters          
      necessary to calculate the above transformations. In a few             
      cases where the direction of the spin axis was not available           
      in the SEDR, the Ulysses-to-Earth direction was substituted in         
      the EPHEM files. It is suggested that interpolations in time           
      be performed on vector components rather than angles in order          
      to avoid difficulties near 0 or 360, and that double precision         
      arithmetic be used in matrix multiplication.                           
                                                                             
                                                                             
      Confidence Level Overview                                              
      =========================                                              
      As noted above, the two versions of Sys 3 ephemeris provided           
      contain slightly different values. In the case of R, the               
      variation is due to two different definitions of the Jovian            
      radius. A value of 1 RJ = 71398 km was used to generate                
      TRJ25_48.TAB, and a value of 1 RJ = 71492 km was used for              
      SPK25_48.TAB. The reason why latitude and longitude values             
      differ is unknown (though possibly due to different                    
      definitions of the position of Jupiter's magnetic pole, or             
      statistical variation).                                                
                                                                             
      The differences in the values contained in the two versions            
      are summarized below:                                                  
                                                                             
      COLUMN    MINIMUM       MAXIMUM         AVERAGE                        
      NAME      VALUE         VALUE           VALUE                          
                                                                             
      RJG        6.3052       262.609         80.6974                        
      RLATJG   -37.512         39.854        -12.7527                        
      RLONJG     0.001        359.999        180.357                         
      R          6.29692      262.264         80.5913                        
      LAT      -37.5168        39.859        -12.754                         
      LON        0.00591442   359.999        180.372                         
      dR        -0.345123      -0.0082798     -0.106104                      
      dLAT      -0.00553894     0.00556946    -0.00129919                    
      dLON      -0.0112224    359.998          0.0146073                     
                                                                             
      where: RJG    : Jupiter-to-s/c range (TRJ25_48.TAB)                    
             RLATJG : s/c latitude (TRJ25_48.TAB)                            
             RLONJG : s/c west longitude (TRJ25_48.TAB)                      
             R      : Jupiter-to-s/c range (SPK25_48.TAB)                    
             LAT    : s/c latitude (SPK25_48.TAB)                            
             LON    : s/c west longitude (SPK25_48.TAB)                      
             dR     = R - rjg                                                
             dLAT   = LAT - rlatjg                                           
             dLON   = LON - rlonjg                                           
                                                                             
      TRJ25_48.TAB                                                           
      ------------                                                           
      For the position of Ulysses in Jupiter-centered coordinates,           
      1-sigma uncertainties are less than 1 part in 1 million, or            
      less than 0.5 km at closest approach.                                  
                                                                             
      The attitude of Ulysses during the Jupiter encounter interval          
      is stated to be accurate within +/- 0.005 degrees.                     
                                                                             
      SPK25_48.TAB                                                           
      ------------                                                           
      Spacecraft positions were derived from SPICE using software            
      that has been extensively tested. They should give as accurate         
      representation of spacecraft ephemeris as possible using these         
      kernels.                                                               
                                                                             
      Comparisons between these data and data from previous Jupiter          
      missions should be performed with caution. Some key parameters         
      (such as the Jovian radius) have changed from mission to               
      mission. Definitions for Jupiter's spin rate and the                   
      orientation of its spin-axis have also changed slightly since          
      the early Pioneer days.                                                
                                                                             
      These data were generated using the current definition of the          
      Jovian radius, 71492 km. The spin rate used in generating these        
      data is the same as that used for System III (1965), +870.536          
      degrees/24 hours.                                                      
                                                                             
  References                                                                 
  ==========                                                                 
                                                                             
  Balogh, A., T.J. Beek, R.J. Forsyth, P.C. Hedgecock, R.J.                  
  Marquedant, E.J. Smith, D.J. Southwood, and B.T. Tsurutani,                
  The magnetic field investigation on the Ulysses mission:                   
  Instrumentation and preliminary scientific results, Astron.                
  Astrophys. Suppl. Ser. 92, 221-236, 1992.                                  
                                                                             
  Balogh, A., M.K. Dougherty, R.J. Forsyth, D.J. Southwood, E.J.             
  Smith, B.T. Tsurutani, N. Murphy, and M.E. Burton, Magnetic                
  field observations during the Ulysses flyby of Jupiter,                    
  Science, 257, 1515-1518, 1992.                                             
  (https://doi.org/10.1126/science.257.5076.1515)                            
                                                                             
  Smith, E.J., and K.-P. Wenzel, Introduction to the Ulysses                 
  Encounter with Jupiter, J. Geophys. Res., 98, 21111, 1993.                 
  (https://doi.org/10.1029/93JA02584)