第三章卫星运动基本知识及其坐标计算从 3.1 概述 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。由于在利用GPS进行 导航和定位时，GPS卫星是作为位置已知的高空观测目标 所以在进行绝对定位时，卫星轨道的任何误差，都会直 接影响所求用户接收机位置的精度，而在相对定位时， 尽管卫星轨道误差的影响将会减弱，但当基线较长且精 度要求较高时，这种影响也不可忽视。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥(05546633378xxyu9166@aliyun.com NPTAI
3.1 概述 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。由于在利用GPS进行 导航和定位时，GPS卫星是作为位置已知的高空观测目标， 所以在进行绝对定位时，卫星轨道的任何误差，都会直 接影响所求用户接收机位置的精度，而在相对定位时， 尽管卫星轨道误差的影响将会减弱，但当基线较长且精 度要求较高时，这种影响也不可忽视。 一、卫星轨道在GPS定位中的意义 第三章 卫星运动基本知识及其坐标计算
第三章卫星运动基本知识及其坐标计算柔 卫星轨道误差对所测基线精度的影响可按下式估算： db ds 卫星轨道误差对所测基线的影响 相对精度 卫星轨道误差 基线长度 基线误差 (ppm) ds(m) (1km） db(cm) 10 1 20 100 10 1000 100 10 0.1 0.1 2 100 1 1000 10 为了制订GPS测量的观测计划和便于捕获卫星发射的信号，需 要知道卫星的轨道参数。只是其要求的精度较低，对用户来说，为 了理解和运用GPS卫星的轨道信息，就需要了解一下有关卫星的运 动规律、轨道的描述和卫星位置的计算等基础知识
卫星轨道误差对所测基线精度的影响可按下式估算： 为了制订GPS测量的观测计划和便于捕获卫星发射的信号，需 要知道卫星的轨道参数。只是其要求的精度较低，对用户来说，为 了理解和运用GPS卫星的轨道信息，就需要了解一下有关卫星的运 动规律、轨道的描述和卫星位置的计算等基础知识。 第三章 卫星运动基本知识及其坐标计算
第章卫星运动基本知识及其坐标计算 二、影响卫星轨道的因素及其研究方法 人造地球卫星在空中绕地球运行，除了受地球重 力场的引力作用外，还将受到太阳、月亮和其它 天体引力的影响，以及太阳光压、大气阻力和地 球潮汐等因素的影响。卫星实际运行的轨道极其 复轾各种作用力对卫星运行轨道的影响中，以地 球引力场的影响最为主要，其它作用力的影响要 小得多。若假设地球引力场的影响为1，则其它作 用力的影响比之均小于105。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥(05546633378xxyu9166@aliyun.com NPTAI
二、影响卫星轨道的因素及其研究方法 人造地球卫星在空中绕地球运行，除了受地球重 力场的引力作用外，还将受到太阳、月亮和其它 天体引力的影响，以及太阳光压、大气阻力和地 球潮汐等因素的影响。卫星实际运行的轨道极其 复杂。在各种作用力对卫星运行轨道的影响中，以地 球引力场的影响最为主要，其它作用力的影响要 小得多。若假设地球引力场的影响为1，则其它作 用力的影响比之均小于10-5 。 第三章 卫星运动基本知识及其坐标计算
第三章卫星运动基本知识及其坐标计算 就地球引力场的影响来说，可以首先把地球视为一匀 质球体，并在相应的理想引力场中，来研究卫星运动的 轨道，然后再考虑引力场异常的影响。 虽然实际上地球的质量分布并不均匀，其形体也不 是对称的球体，这些都将对卫星的运动产生影响，但是 这种影响，比之上述理想的匀质球体的影响要小得多。 根据分析，实际地球引力场与上述匀质球体引力场 对卫星的影响，相差仅约为10级。所以，为了研究工 作和实际应用的方便，通常均把作用于卫星上的各种力， 按其影响的大小分为两类。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥0554)6633378xxyu9166@aliyun.com NPTAI
就地球引力场的影响来说，可以首先把地球视为一匀 质球体，并在相应的理想引力场中，来研究卫星运动的 轨道，然后再考虑引力场异常的影响。 虽然实际上地球的质量分布并不均匀，其形体也不 是对称的球体，这些都将对卫星的运动产生影响，但是 这种影响，比之上述理想的匀质球体的影响要小得多。 根据分析，实际地球引力场与上述匀质球体引力场 对卫星的影响，相差仅约为10-8级。所以，为了研究工 作和实际应用的方便，通常均把作用于卫星上的各种力， 按其影响的大小分为两类。 第三章 卫星运动基本知识及其坐标计算
第三章卫星运动基本知识及其坐标计算 ◆一类是假设地球为匀质球体的引力（质量 集中于球体的中心)，称为中心力。它决定着 卫星运动的基本规律和特征，此时卫星的运动 称为无摄运动，由此所决定的卫星轨道可视为 理想的轨道，又称卫星的无摄运动轨道。这是 我们分析卫星实际轨道的基础。 安徽理工大学导航定位技术应用研究所 余学祥(05546633378xxyu9166@aliyun.com NPTAI
◆一类是假设地球为匀质球体的引力(质量 集中于球体的中心)，称为中心力。它决定着 卫星运动的基本规律和特征，此时卫星的运动 称为无摄运动，由此所决定的卫星轨道可视为 理想的轨道，又称卫星的无摄运动轨道。这是 我们分析卫星实际轨道的基础。 第三章 卫星运动基本知识及其坐标计算