GPS定位卫星无摄运动瞬时坐标计算

时间:2015-03-11     点击:加载中   【打印此页】  【关闭

  前面已经详细介绍了真近点角 v(t)的计算方法,而那只是卫星在观测历元t 时刻,相对于 开普勒轨道的位置,我们还需要知道卫星相对于协议地球坐标系(CTS)的位置,下面就来 讨论这个问题。

  计算卫星在任意观测历元相对于地球坐标系的位置,可分三步:首先建立轨道直角坐标 系,计算卫星在轨道直角坐标系中的位置;然后计算卫星在天球坐标系下的坐标;最后再将 卫星的天球坐标转换为地球坐标系下的坐标。

  1.卫星在轨道直角坐标系中的位置 如图3-6 所示,取地球质心M 为坐标原点,X0 轴指向近地点P,Z0 轴垂直于轨道平面, Y0 轴在轨道面内垂直于X0 轴构成右手系。在该坐标系中,卫星ms 的坐标为(x0,y0,z0) T 。

  根据图3-6 所示,易知:

  2.卫星在天球坐标系中的位置 由公式(3-18)可以确定卫星在轨道平面上的位置,而卫星在天球坐标系中的位置,还 需要轨道参数Ω、ωs 和i。天球坐标系与轨道直角坐标系的原点都是地球质心,只是坐标轴 指向不相同。为了使两个坐标系相一致,按照坐标系转换的有关理论,需要将坐标轴依次作 如下旋转: (1)轨道直角坐标系M-X0Y0Z0 绕Z0 轴旋转角度ωs,使得X0 轴指向升交点。 (2)旋转后再绕X0 轴旋转角度i,使Z0 轴与天球坐标系Z 轴重合。 (3)再绕Z0 轴旋转角度Ω,使X0 轴与天球坐标系X 轴重合。 设(X,Y,Z)CS 为卫星在天球坐标系中的坐标,则它们的转换关系为:

  结合(3-18)式,可以确定卫星在任意观测历元下,在天球坐标系中的坐标。

编辑整理: 锐峰汇智 http://www.rf-gsm.com/

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