第三章衛(wèi)星運動的基礎(chǔ)知識與GPS衛(wèi)星星歷第一節(jié)衛(wèi)星的無攝運動與受攝運動一、衛(wèi)星的無攝運動

衛(wèi)星運動不僅受地心引力的作用，而且還受到非地心引力、日月引力、行星引力、太陽光壓、地球潮汐、大氣阻力等影響。除地心引力外的其它作用力稱為攝動力。只考慮地心引力的衛(wèi)星運動叫無攝運動，考慮其它作用力的衛(wèi)星運動叫受攝運動。第三章衛(wèi)星運動的基礎(chǔ)知識與GPS衛(wèi)星星歷第一節(jié)衛(wèi)星的1、衛(wèi)星運動的開普勒定律第一定律：衛(wèi)星軌道是橢圓，一個焦點是地心。第二定律：衛(wèi)星與地心連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等。第三定律：衛(wèi)星運行的周期平方與軌道長半徑立方成比例。1、衛(wèi)星運動的開普勒定律第一定律：衛(wèi)星軌道是橢圓，一個焦點是掃過的面積相等掃過的面積相等2、無攝運動的軌道參數(shù)軌道形狀與大小：軌道長半徑as；扁心率es；軌道橢圓在軌道平面上的定向：近地點角距ω；衛(wèi)星在軌道平面上的位置：真近點角V（變量）；軌道平面與地球體之間的相對定向：升交點赤經(jīng)Ω；軌道面傾角i。輔助參數(shù)平近點角M和偏近點角E。M=n(t-t0)…………t0為衛(wèi)星過近地點時刻。參數(shù)說明近地點角距——近地點與升交點的地心夾角。真近點角——衛(wèi)星與近地點的地心夾角。升交點赤經(jīng)——升交點與春分點的地心夾角。軌道面傾角——衛(wèi)星軌道面與天球赤道面的夾角。升交距角——衛(wèi)星與升交點的地心夾角，即真近點角與近地點角距之和。2、無攝運動的軌道參數(shù)軌道形狀與大小：軌道長半徑as；扁心率開普勒六參數(shù)偏近點角E開普勒六參數(shù)偏近點角E3、偏近點角與真近點角的計算偏近點角：E=M+e.sinE真近點角：3、偏近點角與真近點角的計算偏近點角：www.bbnzp.o4、無攝衛(wèi)星位置計算

在軌道直角坐標系中的位置：衛(wèi)星在天球坐標系和地球坐標系中的位置通過坐標系的轉(zhuǎn)換求得。但在轉(zhuǎn)換前需加攝動改正。4、無攝衛(wèi)星位置計算在軌道直角坐標系中的二、衛(wèi)星的受攝運動

受攝運動的衛(wèi)星位置是在無攝位置的基礎(chǔ)上加相應(yīng)的改正數(shù)求得。

1、地球赤道隆起的影響

1）引起升交點赤經(jīng)變化，變率Ω′；

2）引起近地點角距變化，變率ω′；

3）引起平近點角M變化，變率M′或n′或Δn；

2、其它影響。引起切向、法向、徑向偏移。增加6個參數(shù)Cus，Cuc，Cis，Cic，Crs，Crc。二、衛(wèi)星的受攝運動受攝運動的衛(wèi)星位置是在第二節(jié)GPS衛(wèi)星星歷

衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星運行軌道的參數(shù)，分預(yù)報星歷和后處理星歷。

1、預(yù)報星歷由衛(wèi)星向用戶播發(fā)。可用于實時定位。分C/A碼星歷和P碼星歷。

內(nèi)容：分三部分，開普勒六參數(shù)、軌道攝動九參數(shù)、時間二參數(shù)。

預(yù)報星歷的內(nèi)容：

1）開普勒六參數(shù)

e,i0,ωs,Ω0,M0Ω0——星期日子夜零時的格林威治子午面與參考時刻toe時的升交點所在子午面之間的夾角。第二節(jié)GPS衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星運行2)軌道攝動九參數(shù)

3）時間二參數(shù)

toe——星期日子夜零時起算的星歷參考時刻。取值范圍：0~604800s。

AODE——數(shù)據(jù)齡期，即用于推算星歷的監(jiān)測站觀測數(shù)據(jù)的最后觀測時刻tL到toe的時間間隔，AODE=toe-tL。注：不屬于星歷的其它信息表2.3前3行，后5行，與星歷同屬導航電文。

1）衛(wèi)星鐘差改正參數(shù)：Δts=a0+a1(t-toC)+a2(t-toC)2toC——星鐘參考時刻。

2）GPD——星期數(shù)，取值范圍0~1024，1980.1.6~1999.8.22，1999.8.22~2019.4.62)軌道攝動九參數(shù)2、后處理星歷

國際組織、國家、城市、儀器制造商等由自已的跟蹤站觀測數(shù)據(jù)推算，由網(wǎng)絡(luò)、手機、電視、光盤、磁帶等介質(zhì)以免費或收費的方式向用戶提供。一般不能實時定位。利用精密星歷及其它手段進行精密單點定位，精度可達0.1m。2、后處理星歷國