补充内容卫星运动基础ppt课件.ppt

《补充内容卫星运动基础ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、补充内容卫星运动基础为了理解卫星运行的基本规律和卫星的星历，简要介绍卫星运行的基本知识和GPS卫星星历。1主要内容§1.导航卫星的正常轨道§2.导航卫星的摄动轨道§3.GPS卫星星历介绍2概述3一、卫星轨道在GPS定位中的意义卫星在空间运行的轨迹称为轨道，而描述卫星轨道位置和状态的参数，称为轨道参数。轨道误差会直接影响所求用户接收机位置的精度。概述>卫星轨道在GPS定位中的意义4一、卫星轨道在GPS定位中的意义意义：满足精密定位的需要制定GPS测量的观测计划便于捕获GPS卫星信号概述>卫星轨道在GPS定位中的意义5二、影响卫星轨道的因素及其研究方法人造地球卫星在空间绕

2、地球运行时，会受到各种作用力的影响：地球重力场的引力太阳、月亮和其他天体的引力太阳光压大气阻力地球潮汐力概述>影响卫星轨道的因素及其研究方法6二、影响卫星轨道的因素及其研究方法为了研究工作和实际应用的方便，将各种作用力按其影响分为两类：1、中心力——假设地球为匀质球体的引力2、非中心力——摄动力，包括地球非球形对称的作用力、日月引力、大气阻力、光辐射压力、地球潮汐力概述>影响卫星轨道的因素及其研究方法7二、影响卫星轨道的因素及其研究方法对应两类作用力，产生了两种研究方法：1、二体问题——忽略所有摄动力，仅考虑地球质心引力2、受摄运动——在二体问题基础上，再加上摄动力来

3、推求卫星运动轨道概述>影响卫星轨道的因素及其研究方法8§1导航卫星的正常轨道（无摄运动）9一、卫星运动的开普勒三定律无摄运动>卫星运动的开普勒定律1、开普勒第一定律：卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的质心相重合。10一、卫星运动的开普勒三定律无摄运动>卫星运动的开普勒定律2、开普勒第二定律：卫星的地心向径，即地球质心与卫星质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等。11一、卫星运动的开普勒三定律无摄运动>卫星运动的开普勒定律3、开普勒第三定律：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，而该常量等于地球引力常数GM的倒数。12三、轨

4、道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,M1、轨道平面倾角i：卫星轨道平面与天球赤道平面之间的夹角。13三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,M2、升交点赤径Ω：升交点N：由南向北飞行的卫星，其轨道与天球赤道的交点。从春分点轴向东度量到升交点的弧长，叫升交点赤径Ω。14三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,M3、近地点角距ω：从升交点轴ON顺着卫星运行方向度量到近地点的弧长，叫近地点角距，又称近地点辐角。15三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,

5、ω,a,e,M4、轨道椭圆长半轴a：近地点通过地球质心到远地点距离的1/2。16三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,M5、轨道椭圆偏心率e：椭圆两个焦点之间距离一半与其长半轴的比值。17三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数——6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,M6、平近点角M：卫星自近地点以平均角速度运行到某一时元t的弧长，叫平近点角M。真近点角f：在轨道上运行的卫星，其卫星向径OS与焦点O指向近地点P之间的夹角，即在轨道平面上，卫星与近地点之间的地心角距，叫真近点角。18三、轨道参数（根数）无摄运动>轨道参数六个轨道参数及其定义

6、中文名称符号意义轨道平面倾角i决定轨道平面的空间位置升交点赤径Ω轨道椭圆的长半轴a决定轨道椭圆的大小轨道椭圆的偏心率e决定轨道椭圆的形状近地点角距（辐角）ω决定近地点在轨道椭圆上的位置平近点角M卫星以平均角速度n0运行的角度1920四、无摄卫星轨道的描述无摄运动>无摄卫星轨道的描述——用轨道参数表示的卫星在轨位置选用上述6个轨道参数来描述卫星运动的轨道，一般来说是合理而必要的。6个轨道参数i,Ω,ω,a,e,f所构成的坐标系统，称轨道坐标系统。在该系统中，6个参数一经确定，卫星在任一瞬间相对地球体的空间位置及速度便可唯一确定。21五、几个实用名词无摄运动>几个实用名词

7、1、卫星运行速度：卫星的运行速度，是卫星位置矢量的时间变化率。22五、几个实用名词无摄运动>几个实用名词2、星下点：卫星S和地球质心O在任一时元t的连线OS与地球表面的相交点，叫做星下点。23五、几个实用名词无摄运动>几个实用名词3、地迹：各个星下点的连线，叫做卫星地迹（星下点轨迹）。24五、几个实用名词无摄运动>几个实用名词4、卫星高度：卫星高度分成地面高度和轨道高度。卫星的地面高度（飞行高度），是卫星在轨飞行时离开地球表面的距离，它随卫星的地心纬度不同而变化。卫星的轨道高度取决于近地点和远地点的地心距的平均高度。25§2导航卫星的摄动轨道（受摄运