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)-展示頁
2025-05-22 15:27本頁面
【正文】 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。 中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 開普勒軌道參數(shù)示意圖 y x z 軌道 春分點(diǎn) 升交點(diǎn) 近地點(diǎn) 衛(wèi)星 地心 赤道 i ? ?s fs 中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 fs的計(jì)算 在描述衛(wèi)星無攝運(yùn)動(dòng)的 6個(gè)開普勒軌道參數(shù)中，只有真近點(diǎn)角是時(shí)間的函數(shù)，其余均為常數(shù)。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。 ?s為近地點(diǎn)角距： 即在軌道平面上，升交點(diǎn)與近地點(diǎn)之間的地心夾角，表達(dá)了開普勒橢圓在軌道平面上的定向。 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。 中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 as為軌道的長(zhǎng)半徑， es為軌道橢圓偏心率 ，這兩個(gè)參數(shù)確定了開普勒橢圓的形狀和大小。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)。 GMaTss232 4??2/13 ?????????saGMn中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 前述參數(shù) as、 es、 fs唯一地確定了衛(wèi)星軌道的形狀、大小以及衛(wèi)星在軌道上的瞬時(shí)位置。 近地點(diǎn) 地心 遠(yuǎn)地點(diǎn) 中英文日?qǐng)?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(zhǎng)半徑的立方之比為一常量，等于 GM的倒數(shù)。 ssssfeearcos1)1( 2???as bs M ms 近地點(diǎn) 遠(yuǎn)地點(diǎn) fs 中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 （ 2）開普勒第二定律：衛(wèi)星的地心向徑在單位時(shí)間內(nèi)所掃過的面積相等。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。 ???? rrr 3)( smMG??中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 （ 1）開普勒第一定律 衛(wèi)星運(yùn)行的軌道為一橢圓，該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)與地球質(zhì)心重合。引力加速度決定了衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。假設(shè)地球?yàn)榫|(zhì)球體，根據(jù)萬有引力定律，衛(wèi)星的引力加速度為 G為引力常數(shù)， M為地球質(zhì)量， ms為衛(wèi)星質(zhì)量， r為衛(wèi)星的地心向徑。 中英文日?qǐng)?bào)導(dǎo)航站 167。攝動(dòng)力使衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一些小的附加變化而偏離理想軌道，同時(shí)偏離量的大小也隨時(shí)間而改變。 中英文日?qǐng)?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)。 在各種作用力對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行軌道的影響中，地球引力場(chǎng)的影響為主，其它作用力的影響相對(duì)要小的多。 中英文日?qǐng)?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(chǎng)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。由于利用 GPS進(jìn)行導(dǎo)航和測(cè)量時(shí)，衛(wèi)星作為位置已知的高空觀測(cè)目標(biāo)，在進(jìn)行絕對(duì)定位時(shí)，衛(wèi)星軌道誤差將直接影響用戶接收機(jī)位置的精度；而在相對(duì)定位時(shí)，盡管衛(wèi)星軌道誤差的影響將會(huì)減弱，但當(dāng)基線較長(zhǎng)或精度要求較高時(shí)，軌道誤差影響不可忽略。中英
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