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GPS原理应用(3-6)卫星的受摄运动(上)

卫星运动的摄动力

卫星在摄动力的作用下,它的运动将偏离开普勒轨道。研究表明,非球形引力摄动可使GPS卫星在3小时的弧段上,偏离无摄轨道达2km。因此,必须建立适当的轨道摄动模型,以便对开普勒轨道进行修正,满足精密定位的要求。 卫星运动的设动力包括:

  • 非中心引力
  • 日月引力
  • 太阳辐射光压
  • 地球潮汐作用力
  • 大气阻力

摄动力对GPS卫星的影响

卫星的受摄运动方程

卫星的受摄轨道根数

假设在观测历元t时刻,解得轨道根数为\(\alpha_{s}(t)\)、\(e_{s}(t)\)、\(\Omega(t)\)、\(i(t)\)、\(\omega_{s}(t)\)、\(T_{0}(t)\)、,则这一组轨道根数称为观测历元t的受摄轨道根数。

假如在观测历元t这个瞬间,摄动力突然全部消失,则卫星将沿着这一瞬间的受摄轨道根数所决定的开普勒椭圆作圆周运动,所以受摄轨道根数也叫瞬时轨道根数(instantaneous orbital elements),或密切轨道根数(osculating orbital elements)。

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