gps卫星运动及定位matlab仿真_毕业设计论文

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1、毕业设计论文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较复杂的系统，其包含参数众多，如时间系统、空间坐标系统等。此次设计是针对卫星运动定位的matlab仿真实现，因要求不高，所以对卫星运动做了理想化处理，摄动力对卫星的影响忽略不计（所以为无摄运动），采用开普勒定律及最小二乘法计算其轨道参数，对其运动规律进行简略分析，并使用matlab编程仿真实现了卫星的运功轨道平面、运动动态、可见卫星的分布及利用可见卫星计算出用户位置。通

2、过此次设计，对于GPS卫星有了初步的认识，对于静态单点定位、伪距等相关概念有一定了解。关键字：GPS卫星无摄运动伪距matlab仿真40ThemovementandlocationofGPSsatelliteonMATLABAbstract：Globalpositioningsystemisaglobal,versatility,all-weatheradvantageofnavigationandpositioning,timingandspeedsystem,nowtherehasmanyapplicationinmanyfields.GP

3、Ssatellitepositioningisacomplexsystem,whichincludesmanyparameters,suchastimeandspacecoordinatessystem.Thisdesignisbasedonthematlabsimulationofsatellitemotionandlocation,becausedemandisnothigh,sotodotheidealizedsatellitemovement,andignorethedisturbedmotion(socallitnon-disturb

4、edmotion).UsingtheKeplerandleast-squaremethodforcalculatingtheparametersoforbitalmotion,forthecharacteristicsofmotiontomakeasimpleanalysis,andusethematlabsimulationtoprogramachievetheorbitalplaneofsatellite,thedynamicmotion,thedistributionofvisiblesatellitesandusingvisiblesa

5、tellitestocalculatetheusers’home.ThroughthedesignhaveprimaryunderstandingfortheGPSsatellite,andunderstandingthestaticsingle-point,pseudorangeandsoon.Keywords：GPSsatellitenon-disturbedmotionpseudorangematlabsimulation40目录第一章前言11.1课题背景11.2本课题研究的意义和方法21.3GPS前景2第二章GPS测量原理42.1伪距测

6、量的原理42.1.1计算卫星位置52.1.2用户位置的计算52.1.3最小二乘法介绍52.2载波相位测量原理6第三章GPS的坐标、时间系统103.1坐标系统103.1.1天球坐标系103.1.2地球坐标系123.2时间系统133.2.1世界时系统143.2.2原子时系统153.2.3动力学时系统163.2.4协调世界时163.2.5GPS时间系统16第四章卫星运动基本定律及其求解184.1开普勒第一定律184.2开普勒第二定律194.3开普勒第三定律204.4卫星的无摄运动参数204.5真近点角的概念及其求解214.6卫星瞬时位置的求解22第五

7、章GPS的MATLAB仿真255.1卫星可见性的估算255.2GPS卫星运动的matlab仿真26结论38致谢40参考文献41附录4240第一章前言1.1课题背景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，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系

8、统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统[13]。1973年12月,美国国防部批准它的陆海空三