卫星星历的相关内容.
第三章 卫星运动基础及GPS卫星星历
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卫星运动基础及GPS卫星星历 卫星运动基础及GPS卫星星历 GPS
3.3 卫星的受摄运动
各种作用力 地球引力 日、月引力 太阳辐射压力 地球潮汐作用力 大气阻力
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卫星运动基础及GPS卫星星历 卫星运动基础及GPS卫星星历 GPS
& 轨道倾角的变化率（ 轨道倾角的变化率 弧度/ I ——轨道倾角的变化率（弧度/秒）
Cuc——纬度幅角的余弦调和项改正的振幅（弧度）， 纬度幅角的余弦调和项改正的振幅（ 纬度幅角的余弦调和项改正的振幅 弧度）， Cus——纬度幅角正弦调和项改正的振幅（弧度）， 纬度幅角正弦调和项改正的振幅（ 纬度幅角正弦调和项改正的振幅 弧度）， Crc——轨道半径的余弦调和项改正的振幅（米）， 轨道半径的余弦调和项改正的振幅（ 轨道半径的余弦调和项改正的振幅 Crs——轨道半径的正弦调和项改正的振幅（米）， 轨道半径的正弦调和项改正的振幅（ 轨道半径的正弦调和项改正的振幅 Cic——道倾角的余弦调角和项改正的振幅（弧度）， 道倾角的余弦调角和项改正的振幅（ 道倾角的余弦调角和项改正的振幅 弧度）， Cis——轨道倾角的正弦调角和项改正的振幅（弧度）， 轨道倾角的正弦调角和项改正的振幅（ 轨道倾角的正弦调角和项改正的振幅 弧度）， GPD——周数（周）， 周数（ 周数 Tgd——电离层延迟改正（秒）， 电离层延迟改正（ 电离层延迟改正 IODC——星钟的数据龄期（N）， 星钟的数据龄期（ ）， 星钟的数据龄期 卫星钟差（ 时间偏差， ɑ0——卫星钟差（秒）——时间偏差， 卫星钟差 时间偏差 卫星钟速（ 秒 频率偏差系数， ɑ1——卫星钟速（秒/秒）——频率偏差系数， 卫星钟速 频率偏差系数 卫星钟速变率（ 秒 ） 漂移系数， ɑ2——卫星钟速变率（秒/秒2）——漂移系数， 卫星钟速变率 漂移系数 卫星精度——（N）， 卫星精度 （ ）， 卫星健康——（N）。 卫星健康 （ ）。
卫星星历
1. 卫星星历1.1 卫星星历卫星星历，又称为两行轨道数据（TLE，Two-Line Orbital Element），由美国celestrak 发明创立。
卫星星历是用于描述太空飞行体位置和速度的表达式———两行式轨道数据系统。
卫星、航天器或飞行体一旦进入太空，即被列入NORAD卫星星历编号目录。
列入NORAD卫星星历编号目录的太空飞行体将被终生跟踪。
卫星星历以开普勒定律的6个轨道参数之间的数学关系确定飞行体的时间、坐标、方位、速度等各项参数，具有极高的精度。
卫星星历能精确计算、预测、描绘、跟踪卫星、飞行体的时间、位置、速度等运行状态；能表达天体、卫星、航天器、导弹、太空垃圾等飞行体的精确参数；能将飞行体置于三维的空间；用时间立体描绘天体的过去、现在和将来。
卫星星历的时间按世界标准时间（UTC）计算。
卫星星历定时更新。
1.2 卫星星历格式卫星星历格式，又称为两行式轨道数据格式（TLE，Two-Line Orbital Element Set Format）。
1.3 卫星星历格式含义：卫星星历的结构为上下两行，每行69个字符，包括0～9、A～Z(大写)、空格、点和正负号，其他字符是无意义的。
第0行，将第1行视为0行，是卫星通用名称，最长为24个字符。
第1行和第2行是标准的卫星星历格式（TLE格式），每行69个字符，包括0～9，A～Z（大写）、空格、点和正/负号，除此之外的其他字符都是无意义也无效的。
卫星星历编号含义（1）第1行，字符号1是轨道数据。
（2）第1行的1～3和第2行2～3是卫星编号；（3）1～4是秘密分级，U、C 或S。
U表示此数据是不保密的，可供公众使用的；C 表示此数据是保密的，仅限NORAD使用；S表示此数据是保密的，仅限NORAD使用。
（4）1～6是卫星的发射年份；（5）1～10是轨道数据的建立时间，按世界标准时间；（6）1～21是两个轨道比较参数；（7）每行的最后一位都是以10为模的校验位,可以检查出90%的数据存储或传送错误。
卫星运动基础及GPS卫星星历
第1章 卫星运动基础及GPS 卫星星历卫星的无摄运动只考虑地球质心引力作用的卫星运动称为卫星的无摄运动，即作为二体问题研究两个质点在万有引力作用下的运动。
1.1.1 开普勒三定律(1) 卫星运行的轨道是一个椭圆，该椭圆的一个焦点与地球质心重合。
(2) 卫星的地心向径，即地球质心与卫星间的距离向量，在相同的时间里扫过的面积相等。
(3) 卫星运行周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比是一常量，而该常量是地球引力常数GGGG 的倒数。
TT 2aa 3=4ππ2GGGG 1.1.2 卫星运动的轨道参数（开普勒轨道参数，轨道根数）图3-1 卫星轨道参数aa ——轨道椭圆的长半径。
ee ——轨道椭圆的偏心率。
ΩΩ——升交点的赤经，即地球赤道平面上升交点NN 与春分点γγ之间的地心夹角，0°~360°。
ii ——轨道面的倾角，即卫星轨道平面与地球赤道平面夹角，0°~180°。
ωω——近地点角距，即在轨道平面上，近地点AA 与升交点NN 之间的地心角距，0°~360°。
ff ——真近点角，即轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距。
升交点 XX ZZ 春分点γγ 卫星近地点 OO ZZ ʹ AA NN SSΩΩ ff ωω 赤道面轨道面⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①aa 、ee 唯一确定了卫星轨道的形状和大小②ΩΩ、ii 确定了卫星轨道平面与地球体的相对定向③ωω确定了轨道椭圆在轨道平面内的指向④ff 确定了卫星在轨道上的瞬时位置上述6个参数一旦确定，（在二体问题下）即可唯一确定卫星的运动状态（任意时刻tt 卫星的位置和运动速度）。
1.1.3 二体问题的运动方程1.1.4 二体问题微分方程的解1.1.5 轨道空间直角坐标系OO -XX ʹYY ʹZZ ʹ，以地球质心为原点，XX ʹ指向近地点，ZZ ʹ垂直于轨道平面向上，YY ʹ在轨道平面上垂直于XX ʹ轴，构成右手系。
卫星星历名词解释
卫星星历名词解释
卫星星历是一种经过精心设计的航空技术，它利用地球卫星来测量地球的运动、观测天体和提供定位信息。
它使用复杂的电子和计算机系统来利用激光或电波信号来测量运动和定位数据。
首先，它需要知晓地球及其表面上的每一个物体，以便在需要时正确定位卫星。
卫星星历通常使用轨道科学，轨道科学可以提供全球定位系统（GPS）所需的信息，以确定不同物体的定位以及卫星在轨道上的位置等。
与此同时，这些信号可以被用来测量物体的速度，以便在需要时准确地跟踪物体或者监测物体位置的变化。
其次，地球上的卫星可以作为接收台来接收由激光或电波信号发出的信号，以确定物理位置。
卫星星历也是一种用于定位的技术，它可以用于测量任何物体的距离和速度，以及提供全球数据和定位系统所需的信息。
此外，这种技术还可用于计算地球和太阳系中其他行星的轨道和运动。
最后，用卫星星历来比较和跟踪物体的位置，以及计算某个物体的速度和方向，可以帮助我们了解宇宙中物质和空间的本质。
它还可以帮助测量地球的重力场，以及地球表面上多个点之间的距离和方位。
这些数据有助于精确地建新地图。
总之，卫星星历是一种十分重要的技术，它可以被用来测量物体的定位、运动和速度，以及提供全球定位系统（GPS）所需的精确数据，以便发现、理解和解决复杂的物理问题。
GPS广播星历计算卫星位置和速度
GPS广播星历计算卫星位置和速度GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位的技术，它利用卫星发射的广播星历来计算卫星的位置和速度。
星历数据是需要事先计算和上传给卫星的。
在GPS系统中，有31颗运行在中轨道上的卫星，其中至少有24颗是激活状态的。
这些卫星分布在不同的轨道上，每个轨道上约有4颗卫星。
卫星轨道分为6个球形环，每个环的倾角不同，倾角越大表示距离地球赤道越远。
每颗GPS卫星都具有精确的时钟，它们通过广播信号发送自身的位置和速度信息。
这些广播信号被接收器接收后，通过计算接收时间差来确定卫星与接收器之间的距离。
利用三个以上的卫星的广播信号，可以计算出接收器所在的位置。
星历数据是卫星的位置和速度信息，它用于计算接收器附近的卫星位置和速度。
星历数据包括每颗卫星的轨道参数（半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、运动角频率）、卫星钟差和卫星偏差改正参数等。
星历数据的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
首先，需要从测量数据中估算卫星位置和速度。
接着，根据卫星轨道的数学模型和测量数据，通过插值和拟合等算法计算出卫星的位置和速度数据。
最后，通过计算误差和改正项进行数据校正。
这些校正项包括大气延迟、钟差、轨道摄动等。
星历数据的计算过程是集中在地面控制站完成的，然后通过双向通信链路上传给卫星。
卫星接收到星历数据后，会将其存储在内部存储器中，并通过广播信号发送给地面的接收器。
在接收器接收到卫星广播信号后，会利用星历数据来计算卫星与接收器之间的距离。
首先，接收器会粗略估算卫星位置，然后通过星历数据进行细化校正，最终得到精确的卫星位置和速度信息。
利用卫星位置和速度信息，接收器可以计算出自身的位置。
通过接收多个卫星的广播信号，接收器可以确定自身在地球的经度、纬度和海拔高度。
在接收器上，还可以通过计算卫星位置的变化来确定速度。
通过不同时刻测量卫星位置的变化，可以计算出接收器的速度矢量。
总结起来，GPS广播星历是用于计算卫星位置和速度的关键数据。
卫星的运动 卫星相关参数,摄动力,星历,卫星位置的计算
卫星的轨道•一、基本概念：轨道；卫星轨道参数；正常轨道；摄动轨道•二、卫星的正常轨道及位置的计算• 1.开普勒三定律• 2.三种近点角• 3.卫星轨道六参数• 4.卫星的在轨位置计算1.开普勒（Johannes Kepler）三定律•开普勒第一定律人造地球卫星的运行轨道是一个椭圆，均质地球位于该椭圆的一个焦点上。
•开普勒第二定律卫星向径在相同时间内所扫过的面积相等。
•开普勒第三定律卫星环绕地球运行的周期之平方正比于椭圆轨道长半轴的立方。
2.三种近点角•真近点角当卫星处于轨道上任一点s时，卫星的在轨位置便取决于sop角，这个角就被称为真近点角，以f表示。
•偏近点角若以长半轴a做辅助圆，卫星s在该辅助圆上的相应点为s’，连接s’o’，s’o’p角称为偏近点角，以E表示。
•平近点角在轨卫星从过近地点时元t p开始，按平均角速度n0运行到时元t的弧，称为平近点角。
3.卫星轨道六参数•长半轴（a）—— 卫星椭圆轨道的长半轴；•偏心率（e）—— 卫星椭圆轨道的偏心率，是焦距的一半与长半轴的比值；•真近点角（f）——在椭圆轨道上运行的卫星S，其卫星向径OS与以焦点O指向近地点P的极轴OP的夹角。
•轨道平面倾角（i）—— 卫星轨道平面与天球赤道平面的夹角；•升交点赤经（Ω）—— 升交点（N），是由南向北飞行的卫星，其轨道与天球赤道的交点。
地球环绕太阳公转的一圈中有一个点（即日历上表示的春分时间），它反映在天球赤道平面上的固定位置，叫做春分点。
升交点赤经是春分点轴向东度量到升交点的弧度；•近地点角距（ω）—— 是由升交点轴顺着卫星运行方向度量到近地点的弧长.4.卫星的在轨位置计算•在卫星导航应用中，一般根据已知的6 个轨道参数求出卫星的在轨实时位置。
•对于任意观测时刻t,•---> n ---> E ---> f•计算卫星在轨道直角坐标系中的位置卫星的摄动轨道• 1.摄动轨道• 2.摄动方程• 3.摄动结果a-b=21.3km1.导航卫星的摄动力•地心引力f0•地球非中心引力fg•地球潮汐摄动力ft•太阳引力fs•月球引力fm•大气阻力fd•太阳辐射压力fr•太阳反照压力fa2.摄动轨道概念：卫星在宇宙空间运行时由于受到地心引力之外的其他各种力的作用，如地球非中心引力，日月引力，太阳辐射压力，大气阻力及潮汐力等的合成作用，使得卫星的实际运行轨道比正常轨道复杂得多，这种实际轨道就叫做摄动轨道。
星历表文档
星历表by GPT-31. 引言星历表是一种记录天体位置、运动和其他相关信息的文档。
它能够提供有关星球、卫星、恒星和其他天体的精确位置和运动数据，使天文学家和航海家能够精确确定星体的位置以及导航所需的任何其他信息。
本文将介绍星历表的基本概念、数据内容和使用方式，以及一些常见的星历表格式。
2. 星历表的基本概念星历表是通过天文观测和计算得到的数据表格，记录了某些天体在给定时间内的位置和运动信息。
它使用一些天文术语和坐标系统来描述和定位天体。
2.1 天文术语以下是一些常见的天文术语：•赤道坐标系统（Equatorial Coordinate System）：使用赤道面和赤道上的两个坐标轴来描述天体位置。
常用的赤道坐标系统有赤经和赤纬。
•赤经（Right Ascension）：天体在赤道上的位置，以时、分、秒为单位表示。
•赤纬（Declination）：天体相对于赤道的位置，以度为单位表示。
•黄道坐标系统（Ecliptic Coordinate System）：使用黄道面和黄道上的两个坐标轴来描述天体位置。
常用的黄道坐标系统有黄经和黄纬。
•黄经（Ecliptic Longitude）：天体在黄道上的位置，以度为单位表示。
•黄纬（Ecliptic Latitude）：天体相对于黄道的位置，以度为单位表示。
2.2 数据内容星历表中的数据包括天体的位置、速度、距离和其他相关参数。
除了基本的赤经、赤纬、黄经和黄纬信息，还可以包括天体的亮度、视差、视半径等。
星历表通常还包括一些时间数据，比如观测所用的时间系统（如UTC、TT、TDB等）以及时间间隔的起始和结束时间。
2.3 使用方式天文学家和航海家使用星历表来确定天体的位置和运动。
他们可以根据星历表中记录的数据计算出特定时间内天体的坐标，并将其用于导航、测量和研究等领域。
在使用星历表时，需要注意所使用的时间系统和时间范围是否与星历表中的数据相匹配。
此外，还需要考虑天体的运动速度、视差等因素，以获得更精确的位置信息。
卫星运动的基础知识
x x0 Rz L Rx i y0 y 再将瞬地转换为协地。 z z 瞬地 0 轨道
扫过的面积相等
2、无摄运动的轨道参数 轨道形状与大小：轨道长半径as；扁心率es； 轨道椭圆在轨道平面上的定向：近地点角距ω； 卫星在轨道平面上的位置：真近点角V（变量）； 轨道平面与地球体之间的相对定向：升交点赤经Ω；轨道面倾角i。 辅助参数平近点角M和偏近点角E。 M=n(t-t0)…………t0为卫星过近地点时刻。 参数说明 近地点角距——近地点与升交点的地心夹角。 真近点角——卫星与近地点的地心夹角。 升交点赤经——升交点与春分点的地心夹角。 轨道面倾角——卫星轨道面与天球赤道面的夹角。 升交距角——卫星与升交点的地心夹角，即真近点角与近地点角距之 和。
第三章 卫星运动的基础知识与GPS卫星星历
第一节 卫星的无摄运动与受摄运动
一、卫星的无摄运动
卫星运动不仅受地心引力的作用，而且还受到非地心引力、日 月引力、行星引力、太阳光压、地球潮汐、大气阻力等影响。除地心引 力外的其它作用力称为摄动力。只考虑地心引力的卫星运动叫无摄运动， 考虑其它作用力的卫星运动叫受摄运动。
x0 cos u y 0 r s in u 6、卫星在轨道直角坐标系中的位置 0 z 0
7、升交点在 WGS-84 中的大地经度 L ω 为地球自转角速度,见 P19. 8、卫星在 WGS-84 中的坐标
)(t t ) t 0 ( oe oe
第二节 GPS卫星星历
卫星星历是描述卫星运行轨道的参数，分 预报星历和后处理星历。 1、预报星历 由卫星向用户播发。可用于实时定位。分 C/A码星历和P码星历。 内容：分三部分，开普勒六参数、轨道 摄动九参数、时间二参数。
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预报星历
• 预报星历，是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传 递给用户的，用户接收机接收到这些信号，经过解码便可 获得所需要的卫星星历，所以这种星历也叫做广播星历。 • 广播星历参数：共有16个，其中包括1个参考时刻，6个对 应参考时刻的开普勒轨道根数和9个反映摄动力影响的参 数。这些参数通过GPS卫星导航电文传递给用户。每两个 小时更新一次；目前广播星历所给出卫星的点位中误差为 5-7m。
GPS卫星星历
• 概述
– 卫星的星历，是描述卫星运行轨道的一组数据。利用GPS定 位，就是根据已知的卫星轨道信息和用户的观测资料，通过 数据处理来确定接收机的位置和速度。所以，精确的描述轨 道的星历，是实现精确定位与导航的基础。
• GPS卫星星历的分类
– 预报星历（广播星历） – 后处理星历（精密星历）
广播星历文件示例
广播星历参数详解
后处理星历
• 后处理星历，一些组织根据各自建立的卫星跟踪站所获得 的对GPS卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似 的方法而计算得到的卫星星历。它不是GPS卫星直接播发 的，而是由第三者提供给用户的GPS星历。
– ftp:///pub
精度
时间间隔
卫星位置计算方法
预报星历
低
2h 15min
用轨道参数来计算
后处理星历
高
插值
– ftp:///pub/gps/gpsdata – ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/ – ftp:///pub/product/
精密星历文件示例
区别
星类型
获取方法 由导航电文实 时地得到 事后由第三方 提供