淮海工学院《GPS 定位与导航》第3章 卫星运动基础知识及坐标计算.PPTVIP

5.预报星历特点GPS卫星发射的广播星历，每2小时更新一次。则外推的时间间隔最大将不会超过1小时。预报星历的精度一般约为20—40m。注入站----将卫星星历、卫星时钟钟差等参数和各种控制命令发送到GPS卫星§2-2卫星星历三、精密星历1.定义:根据地面跟踪站所获得的精密观测资料计算而得到的星历.2.特点:一种不包含外推误差的实测星历，其精度可达分米级。用户无法实时通过卫星信号而获得、只能在事后通过电传、网络等通讯媒体向用户传递，并且它是一种有偿服务。§2-2卫星星历3、精密星历服务提供精密星历的组织：一个是美国国防制图局(DMA),一个是国际GPS动力学服务IGS（InternationalGPSserviceforgeodynamics)。DMA主要提供精密星历。其精密星历是基于GPS系统5个监测站的平滑伪距数据产生的，以等间隔时间上位置和速度形式给出，位置精度在2m左右，供军方用户使用，一般民间用户不易得到。IGS是国际大地测量协会1993年建立的国际科学服务组织，其机构包括GPS跟踪网站、数据中心、分析中心、分析协调员、中央局和管理委员会。其主要任务是利用GPS空间对地观测技术研究地壳运动、监测海(冰)面变化、地球自转、极移以及大地坐标系维持等地球科学问题。§2-2卫星星历3、精密星历服务IGS服务目前对大陆地区关闭，不能通过软件自动下载。可以通过网站下载。方法一：ftp：//garner.ucsd.eud/pub/products方法二：/components/prods_cb.html/components/prods_cb.html§2-2卫星星历3、精密星历服务§2-2卫星星历3、精密星历服务方法二：/components/prods_cb.html§2-2卫星星历3、精密星历服务精密星历种类：事后精密星历(IGS)、快速精密星历(IGR)、预报精密星历(IGU)事后精密星历：igsWWWWd.sp3精密卫星钟差：igsWWWWd.clk§2-2卫星星历4、精密星历数据格式§2-2卫星星历4、精密星历数据格式P型：每隔15分钟给出卫星的位置、钟差V型：每隔15分钟给出卫星的位置、钟差，还给出卫星的速度、钟漂§2-2卫星星历P型精密星历§2-2卫星星历V型精密星历§2-2卫星星历§2-2卫星星历版本标示符位置轨道首历元年月日时分秒数据文件总历元数数据类型参照系轨道类型机构轨道数据的GPS周一周内的秒历元间隔约化儒略日整数部分约化儒略日小数部分轨道数据的卫星数卫星的PRN号……卫星精度……历元时刻的年月日时分秒三、精密星历§2-2卫星星历位置(P)卫星标识x坐标（km）y坐标（km）z坐标（km）钟改正（10E-6s）三、精密星历§2-2卫星星历位置(P)卫星标识x坐标（km）y坐标（km）z坐标（km）钟改正（10E-6s）速度(V)卫星标识x速度（dm/s）y速度dm/s）z速度（dm/s）钟变率（10E-10s）思考题：1、GPS卫星星历分哪几类，各类精度如何？2、试解释预报星历各参数的含义。3、在网上下载精密星历，并识读各部分的含义。§2-2卫星星历§3-4GPS卫星坐标计算程序转弯*3.卫星运动轨道参数(1)开普勒轨道参数=轨道坐标系统椭圆长半径as偏心率es升交点的赤经?轨道面的倾角i近地点角距?s----升交点与近地点之间地心夹角.真近点角fs---确定任意时刻卫星在轨道上位置§3-1卫星运动确定椭圆的形状和大小确定卫星轨道平面与地球体之间的相对定向*4.真近点角fs的计算确定卫星空间位置与时间的关系。引进计算真近点角的两个辅助参数Es和Ms。Es=偏近点角:假设过卫星质心ms,作平行于椭圆短半轴的直线，则m’为该直线与近地点至椭圆中心连线的交点，m“为该直线与以椭圆中心为原点，并以as为半径的大圆的交点。Es就是在椭圆平面上，近地点P至m”点的圆弧所对应的圆心角。Ms平近点角:§3-1卫星运动*真近点角fs的计算§3-1卫星运动*二、卫星的受摄运动地球非对称性引力日月引力大气阻力光辐射压力摄动力=中心引力10—3量级---偏离理想轨道