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卫星导航定位技术
第三章：卫星运动基础及
GPS卫星星历
安徽大学资源与环境工程学院
主讲人：江鹏
卫星导航定位技术
第三章卫星运动基础及GPS卫星星历
Z
•本章需了解的内容：y
•3.1概述S
•3.2卫星的无摄运动(r
近地点
弄清二体问题的六个轨ν
道参数)地球ΩωiY
•3.3卫星的受摄运动γ赤道
升交点N
Xx
•3.4GPS卫星星历(星历
参数有哪些)
卫星导航定位技术
§3.1概述
一、卫星所受作用力的分类
第一类：中心引力
地球质心引力，即地球对卫星的引力，称为中心引力。
第二类：摄动力
非球形对称的地球引力场对卫星产生非中心的引力，
再加上日、月引力，大气阻力，太阳光压，地球潮汐
力等一起称为摄动力。
卫星在空间运行的轨迹称为轨道，描述卫星轨道
位置和状态的参数称为轨道参数。
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影响卫星轨道的因素
1.卫星在空间绕地球运行时，除了受地球重力场的引
力作用外，还受到太阳、月亮和其它天体的引力影响，
以及太阳光压、大气阻力和地球潮汐力等因素影响。
若假设地球引力场的影响为1，其它引力场的影响
-5
均小于10。
2.地球的质量分布不均匀，其形体也不是对称的球体，
因此地球引力场分布也不均匀。
实际地球引力场相对于理想的均质球体引力场对卫
-8
星的影响，仅约为10量级。
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二、研究卫星运动的基本思想
1.基本思想
首先研究二体问题及卫星的无摄运动
在此基础上，再加上摄动力的影响，即可推求出
卫星受摄运动的轨道。
通过研究卫星的无摄运动和受摄运动，可确定任
一时刻卫星运动的轨道参数，进而根据轨道参数可求
得卫星的位置和速度。
2.二体问题
忽略所有的摄动力，仅考虑中心引力对卫星的作
用，来研究卫星相对于地球的运动，称之为二体问题。
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3.无摄运动
二体问题下的卫星运动，即只考虑地球质心引力
作用的卫星运动。
虽然是一种近似描述，但能得到卫星运动的精确
数学模型。
三、GPS卫星星历
1.卫星星历
是描述卫
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