GNSS课程突击复习【2】

天使守护的孤儿

已于 2023-04-05 21:47:20 修改

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分类专栏： GPS相关文章标签：算法学习

于 2023-04-05 21:44:11 首次发布

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文章详细介绍了GNSS课程中的关键概念，包括导航电文的结构，特别是第二、三子帧中关于广播星历的内容，如开普勒六参数和轨道摄动。还讨论了无摄运动和受摄运动的概念，以及真近点角的定义。此外，提到了ITRF和ITRS在坐标系统中的作用，并概述了根据广播星历和精密星历计算GPS卫星位置和速度的方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

导航电文

第二、三子帧

结构：前一，二个字的内容还是：遥测字以及交接字。
但是从第3个字开始，它所描述的是该GPS卫星轨道的参数（广播星历）（包括：开普勒六参数、卫星轨道摄动九参数以及时间二参数：星历参考时刻以及数据龄期）用来描述卫星运动以及其轨道参数。（有了卫星星历就可以计算任意时刻的卫星的位置和速度）
六个轨道参数：轨道扁率e、轨道长半径的平方根、轨道倾角、近地点角距、升交点赤经与本周开始时刻的GAST之差、平近点角；9个轨道摄动参数；其他参数
GPS广播星历通过利用开普勒轨道以及其变化率用来描述卫星轨道
GPS精密星历：精密星历是按一定的时间间隔(通常为15min)来给出卫星在空间的三维坐标、三维运动速度及卫星改正数等信息。
【补充：偏近点角】：卫星处于椭圆轨道的位置投影到半径为椭圆轨道长半轴的椭圆外接圆上的卫星位置，并从椭圆的中心度量与近拱点方向（近地点）所夹的角度

第四、五子帧

人卫轨道理论

无摄运动以及受摄运动

无摄运动：仅考虑两个天体之间万有引力的作用而忽略任何摄动力的影响。我们称为无摄运动。（摄动力包括：日月引力，太阳光呀，地球潮汐力等）
受摄运动：考虑在摄动力影响下卫星的运动问题，我们称为受摄运动。

真近点角

指的是天体从近地点沿着卫星轨道运动，其向径扫过的角度，是某一时刻的轨道近地点到卫星位置的矢量R的夹角。

ITRF与ITRS

ITRS：实现和维持ITRS的大地测量技术。ITRS是国际地面参考系统，描述了如何创建适合使用的参考系应用于地球表面或者接近表面的测量过程。（创建过程——创建接近地球表面或者接近表面）
ITRF：是ITRS的具体实现。
ITRF:一组IERS测站的站坐标（空间直角坐标）、站坐标的年变化率以及相应的地球定向参数实现。
GPS坐标系统是WGS84、北斗的坐标系统是CGCS2000

武汉大学PPT思考题

试绘图说明开普勒六个轨道根数的含义

答：图片见纸

导航电文的内容及结构是怎样的？

导航电文的内容：主要有卫星星历、时钟改正、卫星的工作状态参数、C/A码用来提取P码的信息。
这些信息以二进制的格式按照规定的形式、以每帧的形式向外部输出。每个主帧包括5个子帧，每个子帧的前两个字相同，为遥测字（用来捕获卫星的信号，表明卫星注入的状态）和转接字（标识日期，从而通过C/A码获得大致的日期而提取出精密的P码用于精密定位），而第一个子帧的3-10为第一个数据块，记录卫星周、卫星的群延改正、卫星的期龄以及钟差改正参数。
第二个子帧的前两项为：遥测字和转接字，第二哥数据块为卫星的轨道参数和摄动参数，以及时间二参数（星历的参考时刻以及卫星的期龄）。第三个子帧：其内容包括了所有的GPS卫星的隶属数据，提供了其他卫星的概略行李、始终改正、卫星工作状态等。