gps原理及應(yīng)用(第四章gps衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及坐標(biāo)計(jì)算)-wenkub
2023-05-21 15:27:51 本頁面
【正文】 兩體問題。 在攝動(dòng)力的作用下的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)稱為 受攝運(yùn)動(dòng) ，相應(yīng)的衛(wèi)星軌道稱為 受攝軌道 。若假設(shè)地球引力場的影響為 1，其它引力場的影響均小于 105。此外，為了制訂GPS測量的觀測計(jì)劃和便于捕獲衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，也需要知道衛(wèi)星的軌道參數(shù)。中英文日報(bào)導(dǎo)航站 第四章 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)及 GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)計(jì)算 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 167。 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 衛(wèi)星在空間繞地球運(yùn)行時(shí)，除了受地球重力場的引力作用外，還受到太陽、月亮和其它天體的引力影響，以及太陽光壓、大氣阻力和地球潮汐力等因素影響。 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 為了研究工作和實(shí)際應(yīng)用的方便，通常把作用于衛(wèi)星上的各種力按其影響的大小分為兩類： 一類是假設(shè)地球?yàn)榫|(zhì)球體的引力（質(zhì)量集中于球體的中心），稱為中心力 ，決定著衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和特征，由此決定的衛(wèi)星軌道，可視為理想軌道，是分析衛(wèi)星實(shí)際軌道的基礎(chǔ)。 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 167。引力加速度決定了衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。由萬有引力定律可得衛(wèi)星繞地球質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的軌道方程。 近地點(diǎn) 地心 遠(yuǎn)地點(diǎn) 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 （ 3）開普勒第三定律：衛(wèi)星運(yùn)行周期的平方與軌道橢圓長半徑的立方之比為一常量，等于 GM的倒數(shù)。確定衛(wèi)星軌道與地球體之間的相互關(guān)系，可以表達(dá)為確定開普勒橢圓在天球坐標(biāo)系中的位置和方向，尚需三個(gè)參數(shù)。 i為軌道面傾角： 即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面之間的夾角。該參數(shù)為時(shí)間的函數(shù)，確定衛(wèi)星在軌道上的瞬時(shí)位置。 as bs as r m? fs Es ases 近地點(diǎn) 中英文日報(bào)導(dǎo)航站 為了計(jì)算真近點(diǎn)角，引入兩個(gè)輔助參數(shù) Es— 偏近點(diǎn)角和 Ms— 平近點(diǎn)角。 天球坐標(biāo)系（ x,y,z）與軌道坐標(biāo)系 (?s, ?s, ?s)具有相同的原點(diǎn)，差別在于坐標(biāo)系的定向不同，為此需將軌道坐標(biāo)系作如下旋轉(zhuǎn)： ?繞 ?s軸順轉(zhuǎn)角度 ?s使 ?s軸的指向由近地點(diǎn)改為升交點(diǎn)。由于瞬時(shí)地球空間直角坐標(biāo)系與瞬時(shí)天球空間直角坐標(biāo)系的差別在于x軸的指向不同，若取其間的夾角為春分點(diǎn)的格林尼治恒星時(shí) GAST，則在地球坐標(biāo)系中衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)（ X， Y， Z）與天球坐標(biāo)系中的瞬時(shí)坐標(biāo)（ x， y， z）存在如下關(guān)系： ?????????????????????zyxG A STRZYX)(3?????????? ??1000c o ss i n0s i nc o s)(3 G A STG A STG A STG A STG A STR中英文日報(bào)導(dǎo)航站 167。參考?xì)v元的衛(wèi)星開普勒軌道參數(shù)稱為參考星歷（或密切軌道參數(shù)），是根據(jù) GPS監(jiān)測站約 1周的監(jiān)測資料推算的。 一般來說，如果用軌道參數(shù)的攝動(dòng)項(xiàng)對已知的衛(wèi)星參考星歷加以改正，可以外推出任意觀測歷元的衛(wèi)星星歷。據(jù)此 GPS衛(wèi)星發(fā)播的廣播星歷每小時(shí)更新一次。 GPS用戶通過衛(wèi)星廣播星歷可以獲得的有關(guān)衛(wèi)星星歷參數(shù)共 16個(gè)，其中包括 1個(gè)參考時(shí)刻， 6個(gè)相應(yīng)參考時(shí)刻的開普勒軌道參數(shù)和 9個(gè)反映攝動(dòng)力影響的參數(shù)。但對精密定位服務(wù)則難以滿足精度要求。 中英文日
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