卫星位置,速度,钟差和钟漂计算

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1、卫星定位导航程序设计（卫星应用工程本科适用）主讲：黄劲松武汉大学测绘学院卫星应用工程研究所©2005,2006,20071第六章卫星位置、速度、钟差和钟漂计算武汉大学测绘学院卫星应用工程研究所©2005,2006,20072第一节数据来源武汉大学测绘学院卫星应用工程研究所©2005,2006,20073常数p=3.14159265358988c=´2.9979245810ms()真空中的光速1432m=´3.98600510ms()GM-5W="e7.292115146710rads´()地球自转角速度•卫星星历tA,,,,,,eMiwWoe00DWniI,,"()D

2、OT"C,,,,,CCCCCusucrsrcisict,,,ClkBiasClkDriftClkDriftRateoc4广播星历tA,,,,,,eMiwWoe00DWniI,,"()DOT"C,,,,,CCCCCusucrsrcisict,,,ClkBiasClkDriftClkDriftRateoc5精密星历X,,,,,YZXY"""Zddtt,"clockclock6第二节卫星位置和钟差计算武汉大学测绘学院卫星应用工程研究所©2005,2006,20077根据广播星历计算卫星位置(1/5)1.计算轨道长半轴2A=()A2.计算平均运动角速度mn=03A3.计算相对

3、于星历参考历元的时间t=-ttkoe–t为信号发射时的时间tt->604800,当302400–tk的取值kktt=+604800,当t<-302400kkk8t,其它情况k根据广播星历计算卫星位置(2/5)4.对平均运动角速度进行改正n=+nDn05.计算平近点角M=+Mntkk06.计算偏近点角（利用下面的开普勒方程，迭代求解）M=-EeEsinkkksinv1s--eEeE2in1c()oskkkv==arctanarctank7.计算真近点角cosvEkk()cos--e()1ecosEk9根据广播星历计算卫星位置(3/5

4、)8.计算升交角距F=+vwkk9.计算二阶调和改正数–计算升交角距的改正数duC=Fsin2+FCcos2kuskuck–计算向径的改正数drC=Fsin2+FCcos2krskrck–计算轨道倾角改正数diC=Fsin2+FCcos2kiskick10根据广播星历计算卫星位置(4/5)10.计算经过改正的升交角距u=F+dukkk11.计算经过改正的向径rk=-AeE()1c×osk+drk12.计算经过改正的轨道倾角i=++iiId()DOT×tk0kk13.计算卫星在轨道平面上的位置x'c=ruoskkky's=ruinkkk11根据广播星历计算卫星位置

5、(5/5)14.计算改正后的升交点经度W=W+W-W×-W×k0()""ekt"eote15.计算在地固坐标系下的位置xx=W'cos-yi'cossinWkkkkkkyx=W'sin+yi'coscosWkkkkkkzyi='sinkkk12根据广播星历计算卫星钟差•卫星C/A码信号发射时刻的改正tt=-SV()DtSVL12()D=tSVL1ClkBias+ClkDrift×()t-+tocClkDriftRate×()t-+tocDtr-TGDD=tFeAEsinrk-2m-10-12F==-4.44280763310××()secm2c其中：Dt为相

6、对论效应改正。r13GetOrbNClk函数①•功能：–获取指定卫星在指定历元时刻在ECEF下的坐标和钟差。•原型：boolGetOrbNClk(PGMNpGMN,unsignedcharnPRN,PCOMMONTIMEpctEpoch,PCRDCARTESIANpcrdOrb,double*pdSVClkBias);说明：pGMN：指向GMN的指针；[in]nPRN：卫星的PRN号；[in]ctEpoch：历元时刻；[in]pcrdOrb:指向卫星在ECEF下坐标的指针；[out]pdSVClkBias：指向卫星钟差的指针。[out]14GetOrbNClk函数②•

7、实现方法–提取用于计算卫星位置和钟差的GMN记录•提取准则：TOE与指定历元最为接近的GMN记录–计算卫星位置–计算卫星钟差15第三节卫星速度计算武汉大学测绘学院卫星应用工程研究所©2005,2006,200716卫星运动速度计算①x"'kx"ky"'y"=R"kkW"kz"kI"kcosW-Wsincosi-()xyi'sinW+'cosWcosyi'sinWsinkkkkkkkkkkkR"=WsincosWcosi()xyi'cosW-W'sincosyi'cosWsinkkkkkkkkkk