第三章 卫星运动基础与卫星星历.ppt

1、第三章卫星运动的基础及GPS卫星天体力，卫星的无尘运动，1，卫星无尘运动的基本概念地球的质心重力：将地球看作是由密度均匀或无限密度均匀的同心球体构成的球体，球体外的点的重力等于质量集中在称为质心重力的粒子上的重力。摄食(比重重力):地球是椭球体。这个非对称地球的引力场，连同太阳和月亮的重力、大气阻力、太阳的光压、地球的潮汐力等，产生了不以卫星为中心的引力。拍摄动力与中心重力相比只有10-3级。第五，卫星的无尘运动，无尘运动：只考虑地球引力作用的运动在天体力学中称为转移问题。卫星的涉外运动一般可以解释为一系列适当的参数，如果已知6个轨道根数的话，就可以唯一地确定卫星的移动状态。卫星运动的轨道参数

2、卫星运行的轨道：通过位于地球中心平面上的椭圆，椭圆的焦点之一与地球中心重合。(开普勒定律)，卫星的无共振运动，s卫星，开普勒轨道参数(轨道根数)椭圆的长半径a椭圆的短半径b升交点赤道：地球赤道平面上上升交点n和春分点r之间的地球中心角度。轨道平面上的近地点a和胜交点n之间的地球中心距离。真近地点角度v:轨道平面上的卫星和近地点之间的地球中心距离。轨道面的倾斜i:卫星轨道平面与地球赤道面之间的角度。GPS卫星位置计算-根据广播星历计算卫星位置，计算理念首先计算轨道平面坐标系下的卫星坐标，上述坐标分别围绕x轴旋转-i角度，绕z轴旋转-k角度，卫星的地面固定坐标，轨道平面坐标系，轨道参数，卫星的比萨

3、运动，2，卫星的比萨运动卫星的比萨运动对于卫星的精确定位，如果只考虑地球的质心，计算卫星的运动状态(即研究二体问题)，就不能满足准确度要求。要考虑对地球重力场、太阳和月亮、大气阻力、光的压力、潮汐等人造卫星运动状态的影响。瞬时轨道根数：受地球质心重力和各种摄政影响的卫星的轨道根数。卫星拍摄，卫星的摄动轨道(或瞬时轨道):卫星运动实际轨道上各种力的特性和影响：1)地球重力地球重力场卫星上的重力包括地球质心重力和地球重力场涉外力两部分。地球重力场的涉外是由地球的不规则形状和质量不均匀引起的。(2)日、月重力卫星，地球同时受到日、月的重力。(卫星摄影，3)太阳辐射压力4)地球的潮汐作用5)概括地说，

4、人造卫星接收的过程中，地球重力场的拍摄力约为10-3级，是最大的。其他涉外力大部分小于或等于10-6。这种涉外力引起卫星位置变化，引起轨道根数变化。通过求解卫星比萨运动的微分方程，可以得到卫星轨道根数的变化规律。3.4 GPS卫星星历、GPS卫星星历、卫星星历：描述特定时间点的一系列轨道根及其变化率的信息。可以计算一瞬间的卫星位置和速度。广播星历和精密(后处理)星历两类。广播星历：包括开普勒轨道根的数量和所需的轨道摄动修正参数。广播星历参数：共16个，1个参考时间，6个对应参考时间的开普勒轨道根数，反映涉猎影响的9个参数。此参数通过GPS卫星导航消息传递给用户。GPS卫星日历，C/A天文历：C/A代码传送的GPS卫星日历其准确度为10米。p-code星历：以p-code传送的GPS卫星星历约为5米，提高了准确度。精密后处理天文历：一些国家的部分部门应用卫星天文历，这种计算方法类似于根据从各自建立的卫星跟踪站获得的GPS卫星精确观测数据确定广播星历的方法。在观察时间内为用户提供卫星星历，防止星历外推