GNSS原理与应用(四)——卫星运动基本知识
目录
1、前言
1.1卫星轨道在GNSS定位中的重要性
1.2影响卫星轨道的因素与研究方法
2、卫星的无摄运动
2.1无摄运动的定义
2.2开普勒三大行星定律
2.3开普勒轨道参数
3、卫星的受摄运动
4、GPS卫星星历(重点)
4.1卫星星历的定义与分类
4.1.1定义
4.1.2分类
5、卫星坐标计算(重点)
5.1卫星计算步骤
5.2计算公式与各参数
6、课后习题
7、参考材料
1、前言
1.1卫星轨道在GNSS定位中的重要性
1.2影响卫星轨道的因素与研究方法
2、卫星的无摄运动
2.1无摄运动的定义
2.2开普勒三大行星定律
- 卫星运动的轨迹为椭圆,椭圆的一个焦点与地球质心重合;
- 卫星的地心向径在单位时间内所扫过的面积相等;
- 卫星运行周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量,等于GM的倒数。
2.3开普勒轨道参数
开普勒轨道参数:是利用开普勒三大定律描述卫星与地球之间的空间位置的参数。
3、卫星的受摄运动
受摄运动:卫星在摄动力的作用下会偏离开普勒轨道。
非球形引力摄动可使GPS卫星在3小时的弧段上,偏离无摄轨道达2km。
主要的摄动力有:
日月引力、太阳辐射光压、地球潮汐作用力、大气阻力
4、GPS卫星星历(重点)
4.1卫星星历的定义与分类
4.1.1定义
卫星星历是描述卫星运动轨道的信息,是一组对应某一时刻的轨道根数及其变率。根据卫星星历可以计算出任一时刻的卫星位置及其速度,精密的轨道信息是精密定位的基础。
4.1.2分类
根据发布的时间:
预报星历:GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。预报星历又称广播星历。
后处理星历:GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。后处理星历又称精密星历。
根据精度:
广播星历:是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文,传递给用户,经解码获得所需的卫星星历,广播星历都属于预报星历。包括:
- 相对某一参考历元的开普勒轨道参数。
- 必要的轨道摄动项改正参数。
- 参考星历: 参考历元的卫星开普勒轨道参数称为参考星历,是根据GPS监测站约1周的监测资料推算的。
- 用户在观测时可以通过导航电文实时得到,对导航和实时定位十分重要。
- 广播星历精度目前一般为1m左右,对精密定位服务难以满足精度要求。
精密星历:是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料,进行预报或事后解算而得到的卫星星历,分为:
- 超快速预报星历(igu)
- 快速预报星历(igr)
- 事后精密星历(igs)
- 目前由IGS组织统一提供,目前上述精密星历的精度可达厘米级
5、卫星坐标计算(重点)
5.1卫星计算步骤
卫星的坐标,是在协议地球坐标系上的坐标。
什么是协议地球坐标系?
原点位于地球质心,采用协议地极方向CTP(Conventional Terrestrial Pole)作为Z轴指向,x轴指向协议地球赤道面和包含CIO与平均天文台赤道参考点的子午面的交点,y轴构成右手坐标系取向的地球坐标系。
基本步骤如下:
- 计算真近点角fs
- 计算升交角距及轨道摄动改正项
- 计算改正后的升交交距、卫星的地心距离及轨道倾角
- 计算卫星在轨道坐标系中的坐标
- 计算升交点的经度
- 计算在协议地球坐标系中的空间直角坐标系
5.2计算公式与各参数
6、课后习题
- 开普勒轨道参数有哪些?
- 什么是无摄运动和受摄运动?
- 什么是真近点角?
- 如何计算某时刻的真近点角?
- 简述GPS卫星星历的分类及其特点。
- 如何计算GPS卫星在协议地球坐标系下的坐标?
7、参考材料
广播星历_百度百科 (baidu.com)https://baike.baidu.com/item/%E5%B9%BF%E6%92%AD%E6%98%9F%E5%8E%86/1365627?fromtitle=%E9%A2%84%E6%8A%A5%E6%98%9F%E5%8E%86&fromid=4138443&fr=aladdin星历(时间的函数)_百度百科 (baidu.com)https://baike.baidu.com/item/%E6%98%9F%E5%8E%86/7285926?fr=aladdin协议地球坐标系_百度百科 (baidu.com)https://baike.baidu.com/item/%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%9D%90%E6%A0%87%E7%B3%BB/8777270?fr=aladdin
封面图源网络
GNSS原理与应用(四)——卫星运动基本知识相关推荐
- GPS卫星运动及定位matlab仿真
GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用.该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方 ...
- 卫星伪距定位matlab,GPS卫星运动及定位matlab仿真.doc
书山有路勤为径! PAGE GPS卫星运动及定位matlab仿真 摘要 全球定位系统是具有全球性.全能性.全天候优势的导航定位.定时和测速系统,现在在全球很多领域获得了应用. GPS卫星的定位是一个比 ...
- 【天文】基于matlab实现GPS卫星运动仿真附matlab代码
1 内容介绍 基于matlab实现GPS卫星运动仿真 2 部分代码 %time是个时间参数利用它可以画出一个看起来旋转的地球 function DrawEarth(time) r=6400; j1=[ ...
- 数据库原理(十 四)- 数据库的实施和维护
数据库原理(十 四)- 数据库的实施和维护 前言 数据的载入和应用程序的调试 数据库的试运行 数据库的运行和维护 借鉴 前言 完成数据库的物理设计之后,设计人员就要对数据库系统进行实施和试运行,在试运 ...
- 运动蓝牙耳机挑选,四款运动蓝牙耳机使用心得
运动蓝牙耳机挑选,四款运动蓝牙耳机使用心得 在所有的耳机分类中,运动耳机属于比较特殊的一类,因为它主要通过使用场景来进行分类,而使用场景的特殊性也对耳机有着不同要求,比如佩戴牢固程度.防水等级.便携性 ...
- 四款运动蓝牙耳机,性价比极高的运动蓝牙耳机
四款运动蓝牙耳机,性价比极高的运动蓝牙耳机 入耳式运动蓝牙耳机一般具备防水.防汗.心率监测等功能,适合热爱健身或经常运动跑步的人群使用.那么,运动蓝牙耳机哪个好?小编为大家推荐四款性价比高的运动蓝牙耳 ...
- 运动蓝牙耳机如何挑选?四款运动蓝牙耳机,总有一款适合你!
运动蓝牙耳机如何挑选?四款运动蓝牙耳机,总有一款适合你! 在蓝牙耳机市场中,各个品牌鱼龙混杂,价位差别相当大,下到几十上到几千,整个市场显得十分混乱.那么问题来了,如何从混乱的市场中挑选出适合自己的蓝 ...
- 2021运动蓝牙耳机,性价比高的四款运动蓝牙耳机
2021运动蓝牙耳机,性价比高的四款运动蓝牙耳机 近几年陆陆续续发布了不少的蓝牙耳机,现在整个蓝牙耳机市场,从几十到上千的耳机应有尽有,不过由于竞争激烈,也并不一定是高价的耳机一定好,低价的耳机一定差 ...
- 运动性能强的蓝牙耳机,四款运动蓝牙耳机
运动性能强的蓝牙耳机,四款运动蓝牙耳机 不管是专业运动人士,还是进行运动健身的运动爱好者,在挑选装备的时候,都离不开蓝牙耳机.那么运动用的蓝牙耳机到底哪些型号更靠谱呢?今天就给大家推荐四款运动性能超强 ...
最新文章
- 问题文件Android Studio 安装完成不能打开等问题解决记录
- pythonlist特性_python 高级特性:List Comprehensions(列表生成式)
- 获取当前目录所有文件名 并且保存为1个00000.txt的文件文件bat
- 机器学习导论(张志华):核定义
- Navigation Drawer详解-Google推出的用来取代Sliding Menu的控件(一
- vue项目条形码和二维码生成工具试用
- 在 eclipse 中 设置 jvm 的 运行时目录
- IIS6.0的web园--最大工作进程数
- 双向关联一对一映射详解(2)
- java常用类解析五:IO系统File类及文件搜索工具类
- 谁设计python_如果你有设计师朋友,请对TA好一些...
- python统计字符串个数_python实现字符串中字符分类及个数统计
- Xmarks书签同步工具的用法
- wamp介绍及crossbar.io服务搭建
- WannaCry勒索病毒分析 **下**
- ubuntu16.04下安装录屏软件OBS studio
- 计算机器点游戏,24游戏计算器
- 音频信号特征提取(1):短时特征之短时能量、短时功率、短时过零率
- 一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?
- Flutter——Dio网络库的使用与封装