卫星轨道参数计算

1、卫星轨道平面的参数方程:=1+ecos(eJr：卫星与地心的距离P：半通径(p=a(1e2)或p=b1-e2)e：卫星相对于升交点角3：近地点角距卫星轨道六要素：长半径a、偏心率e、近地点角距3、真近点角f(或者卫星运动时间tp)、轨道面倾角i、升交点赤径Q。开普勒轨道六参数:长半衿、偏心率、近地点角披5真近点角.轨道面倾角、升交点赤经皿西南交適大学OXYZ赤道惯性坐标系，X轴指向春分点T；ON卫星轨道的节线（即轨道平面与赤道平面的交线），N为升交点；S卫星的位置；P-卫星轨道的近地点；尸真近点角，卫星位置相对于近地点的角距；s近地点幅角，近地点到升交点的角距；i一轨道倾角，卫星通过升交点时，

2、相对于赤道平面的速度方向；Q升交点赤经，节线ON与X轴的夹角；e偏心率矢量，从地心指向近地点，长度等于e；W轨道平面法线的单位矢量，沿卫星运动方向按右旋定义，它与Z轴的夹角为i；a半长轴；a,5卫星在赤道惯性坐标系的赤经、赤纬。两个坐标系：地心轨道坐标系、赤道惯性坐标系。地心轨道坐标系Oxyzo:以ie为x0轴的单位矢量，以W为z0轴的单位矢量，y0轴的单位矢量e可以由xo轴的单位矢量与z0轴的单位矢量确定，它位于轨道平面内。赤道惯性坐标系：OXYZ,X轴指向春分点。由地心轨道坐标系到赤道惯性坐标系的转换：1.先将地心轨道坐标绕W旋转角（s）,旋转矩阵为RZ（-m）；2绕节线ON旋转角（-i）

3、,旋转矩阵为RJ-i）；3最后绕Z轴旋转角（-Q）,旋转矩阵为R/-Q）；经过三次旋转后，地心轨道坐标系和赤道惯性坐标系重合。在地心轨道坐标系中，卫星的位置坐标是：xrcosf0-y=rsinf0z=0I0地心轨道坐标系到赤道惯性坐标系的转换关系是:coscjcosQsin3coslsinQsinqcosQcoscjcosQsin3coslsinQsinqcosQcowcoslsinQsinlsinQ(rcosfcosqsinQ+coscjcoslsinQsinssinQ+coscoslcosQsinlcosQrsinfsinesinlcossinlcosl10丿yoz0R(Q)R(i)R()

4、zxza(1e2)1+ecosf赤道惯性坐标系下的坐标确定后，可与r、a、6联系起来，关系式如下:a=arctan-yx6=arctan(赤道惯性坐标系下的坐标确定后，可与r、a、6联系起来，关系式如下:a=arctan-yx6=arctan(x2十y2)2pa(1e2)r1+ecosf1+ecosf若卫星六要素都已知，则可以解出a、6。r=ri+rj+rkTOC o 1-5 h zxyzdrdr.drdrvxlyjdtdtdtdtdrdrdfhdrdtdfdtr2df另外一种解法：P=1e，单位矢量P从地心指向近地点，将它沿卫星运动方向旋转900就是半通径方向，它e的单位矢量记为Q。有以下关系式：r=rcosfP+rsinfQ1cos3cosQsinesinQcoslP=R(Q)R(l)R()zxz0=cosesinQ+sincjcosQcosl0sin3sinl0sincjcosQcowsinQcoslQ=R(Q)R(l)R()zxz1=sinsinQ+cowcosQcosl0cowsinlv=字=(牛cosffrsinf)P+(牛sinf+牛rcosf)Qdtdtdtdtdtr2dfh(h为常数)dt