卫星星历计算和轨道参数计算编程实习(精)

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卫星导航实验报告

电子科技大学通信与信息工程学院本科教学卫星与导航系列实验标准实验报告课程名称：●定位与导航原理与应用●定位与导航工程电子科技大学教务处制表电子科技大学通信与信息工程学院标准实验报告实验名称：导航信号传输模型仿真电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名：侯玉皓学号：2012019030016 提交日期：2015.6.24项目名称：实时卫星位置、速度和时间解算（PVT解算）及结果分析【实验目的】1)理解实时卫星位置解算在卫星导航解算过程中所起的作用，了解为完成卫星位置解算所需的条件；2)了解 GPS 时间、卫星的额定轨道周期的含义，了解星历的构成、周期及应用条件；3)了解 Doppler 频移的成因、作用以及根据已知条件预测 Doppler 频移的方法；4)了解 Doppler 频移的变化范围及其与卫星仰角之间的关系；5)能够根据实验数据编写求解 Doppler 频移的相关程序。

【实验原理】实时卫星位置解算在整个导航解算过程中具有举足轻重的作用，通常我们为了获得接收机的地理位置，需要对卫星发射导航电文时的时间及运行速度有所了解，所以可以说，卫星的实时速度和时间是解算卫星实时位置的基础，而卫星的实时位置又是解算接收机三维位置坐标的基础。

可见卫星实时位置、时间及速度在整个定位过程中的重要地位。

一般来说要确定接收机的三维位置，需要同时解算出至少四颗卫星的实时位置。

卫星某一时刻发出的信号可以分为三部分：载波（L1）、测距码（C\A ）、导航电文。

对GPS 某颗卫星进行实时位置的解算，需要已知这颗卫星的星历和周内时，这些信息都包含在速率为 50bps 的导航电文中（图3.1中的数据码）。

导航电文通过测距码（C/A 码）进行扩频，然后用扩频的信号去调制频率为 L1的正弦波载波，然后卫星将调制后的载波信号播发出去。

其模型可以用如下公式表示：11111()(()())cos()(()())sin()L p i i L c i i L S t A P t D t t A C t D t t =?+?w y w y (3.1)其中p A 和c A 是调制幅度，,i i P C 是精码和粗码，它们都是对数据码i D 的扩频码，数据码经过扩频后分为两路进行调制。

卫星坐标计算实验

西南交通大学《卫星坐标计算实验》实验报告专业：班级：姓名：学号：成绩：2017年3月20日一、实验步骤：1、将星历文件中需要的数据作为矩阵导入MA TLAB 中的变量。

2、编写计算程序代码1）计算平均角速度0n ：03GM n a=2）改正平角速度n ： 0n n n =+∆3）计算平近点角t M ：0()t e M M n t t =+⨯-4）通过迭代计算，计算偏近点角t E ：sin t t t E M e E =+5）计算真近点角ν：21sin =atan cos t t e E E eν-- 6）计算升交距角0u ：0u νω=+7）计算卫星轨道摄动项改正数：2cos sin cos sin cos sin u u Cuc Cus r Crc Crs i Cic Cis ϕϕϕϕϕϕϕ=⨯∆=+∆=+∆=+8）计算改正后的真近点角ν： 0t u u u =+∆9）计算改正后的向径t r ：0t r r r =+∆10）计算改正后的倾角t i ：0()t e i i i i t t =+∆+⨯-11）计算轨道平面内的坐标：cos sin 0t t t t tt t x r u y r u z ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦12）计算观测瞬间升交点的经度t l ：0()t e e el l t t t ω=+Ω++ 13）计算旋转矩阵：1000cos()sin()0sin()cos()x t t t t R i i i i ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦ cos()sin()0sin()cos()0001t t zt tl l R l l -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦14）卫星坐标：t z x t t X x Y R R y Z z ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦15）计算钟差：2012()()e e t a a t t a t t ∆=+⨯-+⨯-二、实现代码：function pos=SPOS(br,dt)GM=3.986005e+14;we=7.2921151467e-5;%a0 a1 a2a0=br(1,2);a1=br(1,3);a2=br(1,4);% IODE Crs dn M0Crs=br(2,2);dn=br(2,3);M0=br(2,4);% Cuc e Cus sqACuc=br(3,1);e=br(3,2);Cus=br(3,3);sqA=br(3,4);% toe Cic OM0 Cistoe =br(4,1);Cic =br(4,2);OM0 =br(4,3);Cis =br(4,4);% i0 Crc w DOMi0 =br(5,1);Crc =br(5,2);w =br(5,3);DOM =br(5,4);% Di weekDi=br(6,1);n0=sqrt(GM)/sqA^3;n=n0+dn;Mk=M0+n*dt;Ek=Mk;Te=inf;while abs(Te-Ek)>1e-14Te=Ek;Ek=Mk+e*sin(Ek);endxx=cos(Ek)-e;yy=sqrt(1-e*e)*sin(Ek);v=atan2(yy,xx);u=v+w;du=Cuc*cos(2*u)+Cus*sin(2*u);dr=Crc*cos(2*u)+Crs*sin(2*u);di=Cic*cos(2*u)+Cis*sin(2*u);uk=u+du;rk=sqA*sqA*(1-e*cos(Ek))+dr;ik=i0+di+Di*dt;X=[rk*cos(uk);rk*sin(uk);0];Rx=[1 0 0;0 cos(ik) -sin(ik);0 sin(ik) cos(ik)]; lt=OM0+(DOM-we)*(toe+dt)-DOM*toe;Rz=[cos(lt) -sin(lt) 0;sin(lt) cos(lt) 0;0 0 1];%计算钟差ddt=a0+a1*(dt-toe)+a2*(dt-toe)^2;disp(ddt);pos=Rz*Rx*X;end三、实验结果：。

轨道计算实训报告

一、实训背景随着我国铁路建设的飞速发展，轨道工程的重要性日益凸显。

为了提高轨道工程的质量和效率，轨道计算在工程实践中扮演着至关重要的角色。

本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握轨道计算的基本原理和方法，提高解决实际工程问题的能力。

二、实训目的1. 理解轨道计算的基本原理和方法。

2. 掌握轨道几何参数的测量与计算。

3. 学会运用轨道设计软件进行轨道设计。

4. 提高解决实际工程问题的能力。

三、实训内容1. 轨道几何参数的测量与计算- 学习轨道几何参数的定义和测量方法。

- 掌握轨道几何参数的计算公式和计算方法。

- 实际操作测量轨道几何参数，并进行计算。

2. 轨道设计软件的应用- 学习轨道设计软件的基本操作。

- 利用轨道设计软件进行轨道设计，包括曲线、直线、过渡段等。

- 分析设计结果，优化轨道设计。

3. 轨道计算案例分析- 分析典型轨道计算案例，了解实际工程中的计算方法和注意事项。

- 通过案例分析，提高解决实际工程问题的能力。

四、实训过程1. 理论学习- 通过课堂讲解和自学，掌握轨道计算的基本原理和方法。

2. 实际操作- 在指导老师的带领下，进行轨道几何参数的测量与计算。

- 利用轨道设计软件进行轨道设计，并进行优化。

3. 案例分析- 分析典型轨道计算案例，总结经验教训。

五、实训结果1. 成功掌握了轨道计算的基本原理和方法。

2. 能够熟练运用轨道设计软件进行轨道设计。

3. 提高了解决实际工程问题的能力。

六、实训体会1. 理论与实践相结合的重要性- 通过本次实训，深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

只有将理论知识应用于实际操作中，才能真正掌握技能。

2. 团队合作的力量- 在实训过程中，与同学们密切合作，共同解决问题。

体会到团队合作的力量，培养了团队精神。

3. 学习与进步- 通过本次实训，发现自己的不足，明确了今后努力的方向。

在今后的学习和工作中，将继续努力，不断提高自己。

七、实训总结本次轨道计算实训，使我受益匪浅。

读取卫星轨道数据并绘制星下点轨迹实验报告(一)

读取卫星轨道数据并绘制星下点轨迹实验报告(一)读取卫星轨道数据并绘制星下点轨迹实验报告1. 引言卫星轨道数据的读取和星下点轨迹的绘制是航天科学和技术领域的重要研究内容之一。

本实验旨在利用现有的卫星轨道数据，通过合适的算法和工具，实现对星下点轨迹的准确绘制。

2. 实验目的通过本次实验，旨在达到以下目的： - 学习使用现有的卫星轨道数据 - 运用适当的算法和工具绘制星下点轨迹 - 检验绘制结果的准确性和合理性3. 实验步骤本实验的具体步骤如下： 1. 收集卫星轨道数据，包括卫星的位置和速度等相关信息。

2. 使用合适的编程语言或工具，读取卫星轨道数据。

3. 根据卫星轨道数据计算星下点的位置信息。

4. 通过绘图工具，将计算得到的星下点位置绘制成轨迹图。

4. 实验结果经过以上步骤，我们成功读取卫星轨道数据并绘制了星下点的轨迹图。

根据绘制的结果，我们可以看出星下点的轨迹呈现出一定的规律性。

5. 实验讨论与分析对于卫星轨道数据的读取和星下点轨迹的绘制，本实验只提供了一种可能的方法。

在实际应用中，还可以进一步优化算法和工具的选择，以提高结果的准确性和可靠性。

6. 结论本实验通过读取卫星轨道数据，并利用适当的算法和工具绘制了星下点的轨迹图。

实验结果表明，我们成功实现了预定的实验目标。

7. 参考文献[1] Smith A, Johnson B. Orbital Mechanics for Engineering Students[M]. Butterworth-Heinemann, 2013.[2] Brown J R. Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering[M]. Wiley, 2013.以上是对于“读取卫星轨道数据并绘制星下点轨迹实验”的相关报告。

本实验的目的在于通过利用现有数据，并运用适当的方法和工具，实现对星下点轨迹的准确绘制。

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。

卫星定位实习报告

《卫星定位理论与方法》实习报告姓名：李双成一、实验原理：（一）卫星轨道运动卫星在地球中心引力下的运动称为无摄运动，也称为开普勒运动，其规律可以用开普勒定律来描述。

1.开普勒三大定律（1）开普勒第一定律：卫星运行轨道为一椭圆，该椭圆的一个焦点与地球质心重合。

由万有引力定律可知，卫星绕地心运动的轨道方程为：Ve e a cos 1)1(r 2+-= （1）（2）开普勒第二定律：卫星的地心向径在单位时间内所扫过的面积相等。

该定律表明，卫星在椭圆轨道上的速度是变化的，近地点处速度最大，远地点处速度最小。

（3）开普勒第三定律：卫星运行周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，即：GM aT 2324π=（2）2.理想椭圆轨道前述参数a 、e 唯一确定了卫星的轨道形状、大小以及卫星在轨道上的瞬时位置。

但是卫星轨道平面与地球球体的相对位置和方向还无法确定。

尚需3个参数，来表达开普勒椭圆在天体坐标系中的位置和方向。

这组参数并不是唯一的，应用最广泛的是“开普勒轨道参数”（又称为开普勒轨道根数）。

图1 卫星轨道运动参数如图1所示，理想椭圆轨道可用以下6个参数表示：（1）轨道椭圆长半轴a ；（2）轨道椭圆偏心率e ；（3）轨道倾角i ：即卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角；（4）升交点赤经Ω：即地球赤道面上，升交点与春分点之间的地心夹角；（5）近地点幅角ω：即轨道平面上，升交点与近地点之间的地心夹角；（6）真近地点角V：即轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距。

（二）卫星坐标计算图2 近地点轨道平面坐标系一、计算卫星在轨道坐标系中的位置首先建立一个轨道坐标系，该坐标系的坐标原点位于地心，Y X '''',位于轨道平面上，Z '' 轴和轨道平面的法线矢量N重合。

轨道坐标系是一个右手坐标系。

计算步骤如下：1. 用下式计算平近点角M )(0t t n M-=0t 为卫星过近地点的时刻；n 为卫星的平均角速度，用下式计算：3a GM n =)s rad （a 为轨道椭圆的长半径，231410986005.3s m GM ⨯==μ（注：G 引力常数，此M为地球质量）aTrue anomaly （真近点角）近地点Eccentric anomaly （偏近点角）2. 解开普勒方程E e M E sin ⋅+=,计算偏近点角E解算时采用角度制，o oe eρ⨯= （e 离心率）代入开普勒方程反复迭代，直至i i E E -+1＜ε时为止。

卫星轨道计算编程

卫星轨道计算编程
在编程卫星轨道计算时，首先要确定计算的时间范围和时间步长。

时间范围可以根据需要设定，时间步长越小，计算结果越精确，但计算量也越大。

然后，根据时间步长，将时间范围分为多个小时间段，每个时间段内可以近似视卫星在这段时间内做匀速直线运动。

在每个小时间段内，我们可以通过欧拉法或改进的欧拉法来进行数值积分。

这些数值积分方法将微分方程转化为差分方程，并通过迭代计算得到卫星的位置和速度。

欧拉法简单易懂，但误差较大，而改进的欧拉法可以减小误差。

除了卫星的初始位置和速度，我们还需要考虑一些运动规律。

例如，地球引力是卫星的主要作用力，可以用万有引力定律来计算。

此外，空气阻力会对卫星产生阻碍，可以通过空气动力学理论来计算。

此外，卫星轨道计算还可以考虑其他因素，如卫星的旋转、宇宙微粒的影响等。

这些因素的计算可能需要更复杂的数学模型和计算方法，也需要更高级的编程技术。

总之，卫星轨道计算编程是一项复杂而重要的技术，可以帮助我们准确地计算卫星在空间中的运动轨迹。

通过合适的数值解法和编程技术，我们可以更高效、更准确地进行这些计算，为卫星的设计和运行提供重要的支持。

跟卫星相关的实习报告

一、实习背景随着我国航天事业的飞速发展，卫星技术已成为国家安全、经济发展和社会进步的重要支撑。

为了深入了解卫星技术的应用，提升自身专业技能，我于2023年夏季在XX卫星技术有限公司进行了为期一个月的实习。

此次实习旨在通过实际操作和项目参与，掌握卫星通信、导航和遥感等领域的应用技术。

二、实习单位简介XX卫星技术有限公司是一家专业从事卫星通信、导航和遥感技术研发、生产和服务的国家级高新技术企业。

公司拥有一支高素质的科研团队，具备先进的研发设备和完善的测试手段，产品广泛应用于军事、民用和商业领域。

三、实习内容在实习期间，我主要参与了以下项目和工作：1. 卫星通信系统测试- 学习了卫星通信系统的基本原理，包括地面站、卫星和用户终端之间的信号传输过程。

- 参与了卫星通信系统的调试和测试，包括信号强度、误码率等指标的测试。

- 通过实际操作，掌握了卫星通信设备的安装、配置和故障排除方法。

2. 卫星导航系统应用开发- 研究了卫星导航系统的基本原理，包括GPS、GLONASS等卫星导航系统。

- 参与了基于卫星导航的定位和导航应用开发，如车载导航、无人机定位等。

- 学习了相关编程语言和开发工具，如C++、Python等，提高了编程能力。

3. 卫星遥感数据处理- 学习了卫星遥感数据的基本原理，包括数据采集、处理和分析方法。

- 参与了遥感数据的预处理，包括图像校正、几何校正等。

- 使用遥感图像处理软件进行图像分析，如土地覆盖分类、变化检测等。

4. 参与项目讨论和汇报- 参与了项目讨论会议，学习了项目管理知识和团队协作技巧。

- 在导师的指导下，撰写了项目进展报告和实习总结。

四、实习收获1. 专业知识提升- 通过实习，我对卫星通信、导航和遥感等领域的理论知识有了更深入的理解。

- 掌握了卫星相关设备的操作方法和故障排除技巧。

2. 实践能力增强- 通过实际操作，提高了自己的动手能力和问题解决能力。

- 在项目中学会了如何将理论知识应用于实际工作中。

实验一--航天器轨道计算

实验一航天器轨道要素与空间位置关系一、实验目的1.了解航天器轨道六要素与空间位置的关系。

2.掌握航天器轨道要素的含义。

二、实验设备安装有Matlab的计算机。

三、实验内容1．实验原理航天器的六个轨道要素用于描述航天器的轨道特性，有明显的几何意义。

它们决定轨道的大小、形状和空间的方位，同时给出航天器运动的起始点。

这六个轨道要素分别是：①轨道半长轴(a)：它的长度是椭圆长轴的一半，可用公里或地球赤道半径或天文单位为单位。

根据开普勒第三定律，半长轴与运行周期之间有确定的换算关系。

②轨道偏心率(e):为椭圆两焦点之间的距离与长轴的比值。

偏心率为0时轨道是圆;偏心率在0～1之间时轨道是椭圆,这个值越大椭圆越扁；偏心率等于1时轨道是抛物线;偏心率大于1时轨道是双曲线。

抛物线的半长轴是无穷大,双曲线的半长轴小于零。

③轨道倾角(i)：轨道平面与地球赤道平面的夹角，用地轴的北极方向与轨道平面的正法线方向之间的夹角度量，轨道倾角的值从0°～180°。

倾角小于90°为顺行轨道，卫星总是从西(西南或西北)向东(东北或东南)运行。

倾角大于90°为逆行轨道，卫星的运行方向与顺行轨道相反。

倾角等于90°为极轨道。

④升交点赤经(Ω):它是一个角度量。

轨道平面与地球赤道有两个交点，卫星从南半球穿过赤道到北半球的运行弧段称为升段，这时穿过赤道的那一点为升交点。

相反，卫星从北半球到南半球的运行弧段称为降段，相应的赤道上的交点为降交点。

在地球绕太阳的公转中，太阳从南半球到北半球时穿过赤道的点称为春分点。

春分点和升交点对地心的张角为升交点赤经,并规定从春分点逆时针量到升交点。

轨道倾角和升交点赤经共同决定轨道平面在空间的方位。

⑤近地点幅角(ω)：它是近地点与升交点对地心的张角，沿着卫星运动方向从升交点量到近地点。

近地点幅角决定椭圆轨道在轨道平面里的方位。

⑥真近点角(f )：卫星相对于椭圆长轴的极角。

GPS(5)：GPS星历计算

| 1X,I2,
|
|
| second
|
F5.1,
|
|
| - SV clock bias (seconds)
| 3D19.12
|
|
| - SV clock drift (sec/sec)
|
|
|
| - SV clock drift rate (sec/sec2)
| *)
||
+--------------------+-------------------------------------------------------+--------------------------+
|
+-------------------------------+--------------------------------------------------+--------------------------+
*|COMMENT
| Comment line(s)
| A60
|*
+-------------------------------+--------------------------------------------------+--------------------------+
| BROADCAST ORBIT - 1| - IODE Issue of Data, Ephemeris | 3X,4D19.12 |
|
| - Crs
(meters)
|
|
|
| - Delta n

学生手册：计算与测定GNSS卫星位置(精)

计算与测定GNSS卫星位置【任务概述】利用GNSS卫星进行导航和定位，就是根据已知的卫星轨道参数计算出卫星瞬时位臵，通过观测和数据处理，确定接收机的位臵和载体的运动速度。

所以，获取准确的卫星轨道参数，计算出卫星在观测瞬间的位臵，是GNSS导航定位的基础。

因为GNSS系统坐标系统采用WGS-84坐标系统。

为了计算卫星在WGS-84大地坐标系中的位臵，首先需要计算卫星在其轨道平面内的位臵。

此时定义：原点与地心M相重合，x轴指向升交点，y轴在轨道平面内垂直于x轴，我们称其为轨道平面直角坐标系，它是一种过渡性的坐标系。

再进行坐标系的转换，将卫星在其轨道的坐标转换到地面直角坐标系下。

【学习目标】（1）知识目标：①星历文件的获取方法有哪些？②了解星历文件的构成？③明确卫星星历参数，及计算公式推导过程。

（2）技能目标：①如何打开星历文件；②如何读取星历文件，并将参数赋值到变量中；③如何计算卫星位臵。

【教学内容】一、GPS导航原理GPS卫星导航，就是用GPS卫星发送的导航定位信号引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。

航行的意思；也就是确定航行体运动到什么地方和向何方向运动的意思。

要使飞机、舰船、车辆等运载工具成功地完成所预定的航行任务。

除了起始点和目标的位臵之外，主要的就是必须知道航行体所处的即时位臵。

因为只有确定了即时位臵才能考虑怎样到达下一目的地的问题；如果连自己已经到了什么地方和以后该到什么地方也不知道的话，那就无从谈起完成预定航行任务的问题。

由此可见，导航的首要问题就是确定航行体的即时位臵。

另外，为现代载体提供精确的导航信息，还需要测定载体的瞬时速度，精确的时间，运动裁体的姿态等状态参数，进而“导引”该运动载体准确地驶向预定的后续位臵。

由此可见，导航是一种广义的动态定位。

GPS卫星所发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源；陆地、海洋和空间的广大用户，只要持有一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收机，就可以全天候和全球性地测量运动栽体的七维状态参数(三维坐标、三维速度、时间)和三维姿态参数；其用途之广，影响之大，是任何其他接收设备望尘莫及的；上至航空航天，下至渔业、导游、摄影和农业生产，均可利用GPS信号接收机。

轨道精测精调实训报告3000字

轨道精测精调实训报告3000字一、前言随着卫星领域的不断发展，对于卫星轨道的精确性要求也越来越高。

轨道精测精调是卫星系统中非常重要的一环，它是指对卫星轨道状态进行精确的测量和调整，以达到设计要求。

本文将就轨道精测精调实训报告进行总结和分析。

二、实训背景轨道精测精调实训是卫星系统中非常重要的一环，通常分为两个部分：轨道预测和轨道微调。

轨道预测是指根据卫星的轨道状态和地球引力模型等参数，预测卫星的轨道状态；轨道微调是指根据卫星的实时测量数据，对卫星的轨道状态进行微调。

本次轨道精测精调实训是针对一颗卫星进行的。

在实训过程中，我们需要用到一些卫星工程中常用的软件，如STK、MATLAB等，这些软件能够提供一些常用的轨道分析工具和技术。

三、实训内容1. 轨道预测轨道预测是卫星轨道精测精调的重要环节之一。

轨道预测需要的数据包括：卫星状态信息、地球引力模型、轨道参数等。

卫星状态信息包括卫星位置、速度等信息；地球引力模型包括地球引力常数、地球质量分布等信息；轨道参数包括轨道平面、轨道倾角等信息。

利用这些数据，可以预测出卫星在未来一段时间内的轨道状态。

轨道预测常用的方法有牛顿运动定律、卡尔曼滤波器等。

牛顿运动定律是指利用牛顿运动定律，根据卫星当前状态和地球引力模型等数据，推算出卫星未来的位置和速度等信息。

卡尔曼滤波器则是一种用于处理随机数值信号的优化滤波方法，常用于卫星导航系统中。

2. 轨道微调轨道微调是卫星轨道精测精调的重要环节之一。

轨道微调需要的数据包括：卫星实时位置、地球引力模型、卫星偏移误差等信息。

利用这些数据，可以微调卫星的轨道状态，以达到轨道设计要求。

轨道微调常用的方法有根据期望轨道状态调整卫星姿态、调整卫星动力系统等。

调整卫星姿态可以通过控制卫星的推进器、反应轮等部件来实现；调整卫星动力系统则需要根据卫星实际状态来调整推荐算法和数据模型等。

四、实训结论通过本次轨道精测精调实训，我们学习了大量卫星工程领域的基础知识和实用技术。

C语言计算星历位置GPS广播星历计算卫星位置和速度

C语言计算星历位置GPS广播星历计算卫星位置和速度GPS（全球定位系统）广播星历是一种用于计算卫星位置和速度的星历数据。

星历是一种描述卫星在天空中的位置和速度的数据，可以通过接收卫星广播的星历数据来计算卫星的当前位置和速度。

GPS广播星历数据通常由地面控制站维护和广播，卫星周期性地发送星历数据以更新接收器上的星历数据库。

接收器通过接收到的星历数据计算卫星的位置和速度，并使用这些信息来计算接收器的位置。

星历数据通常包括卫星的轨道参数和时间参数。

轨道参数包括卫星的半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点经度、近地点幅角和平近点角速度。

时间参数包括卫星的时钟校正参数和广播时间。

接收器使用这些参数来计算卫星的位置和速度。

首先，接收器通过测量卫星信号的到达时间和广播时间来计算卫星信号的传播时间。

然后，接收器使用传播时间和卫星的时间参数来计算卫星的时间误差。

接下来，接收器使用卫星的轨道参数来计算卫星的真实位置和速度。

接收器使用卫星的时间误差来修正卫星的广播时间，并将其转换为GPS时间。

然后，接收器使用修正后的广播时间和卫星的轨道参数来计算卫星的位置和速度。

计算得到的卫星位置和速度可以用于定位接收器的位置。

接收器通过测量多个卫星的信号传播时间来计算卫星到接收器的距离。

然后，接收器使用卫星的位置和速度来计算接收器的位置。

GPS广播星历计算卫星位置和速度是GPS定位的核心技术之一、接收器通过接收到的星历数据来计算卫星的位置和速度，然后使用这些信息来计算接收器的位置。

这种计算过程是GPS定位的基础，可以用于估计接收器的位置和速度。

总结起来，GPS广播星历是一种用于计算卫星位置和速度的星历数据。

接收器通过接收到的星历数据和卫星信号的传播时间来计算卫星的位置和速度。

这些计算结果可以用于定位接收器的位置，并在导航和定位应用中发挥重要作用。

C语言计算星历位置GPS广播星历计算卫星位置和速度

C语言计算星历位置GPS广播星历计算卫星位置和速度C语言是一种通用的高级编程语言，可以用于计算星历位置以及计算GPS卫星位置和速度。

下面将详细介绍如何使用C语言来实现这些计算。

首先，我们需要了解星历和GPS广播星历的概念。

星历是一种描述天体位置的方法，它包含了每个天体的位置坐标、速度以及其他相关的信息。

星历常用于天文学研究和导航系统中。

GPS广播星历是由GPS卫星广播的星历信息，它包含了GPS卫星所处的位置、速度等信息。

通过接收并解码广播星历，我们可以计算出卫星的位置和速度。

在C语言中，我们可以使用数学库和一些公式来计算星历位置和GPS 卫星位置以及速度。

首先，我们需要导入数学库，可以使用`#include <math.h>`导入。

数学库提供了一些常用的数学函数，如计算平方根、计算三角函数等。

然后，我们需要根据星历或广播星历的信息，计算出卫星的位置和速度。

对于星历位置的计算，可以使用开普勒方程来逼近天体的真实位置。

开普勒方程的计算公式如下：E - e * sin(E) = M其中，E为偏近点角，e为偏心率，M为平近点角。

通过迭代计算，可以得到E的近似值。

然后，利用半长轴、偏心率和E的值，可以计算出卫星在轨道平面上的坐标。

对于GPS卫星位置和速度的计算，可以使用广播星历中的卫星钟差、偏心率修正项等信息。

具体的计算公式较为复杂，需要使用专门的算法进行计算。

在计算过程中，我们还需要考虑坐标系的转换，以确保最终计算得到的是相对于地球的地心坐标系中的位置和速度。

最后，我们可以将计算得到的卫星位置和速度输出，以便进行后续的处理或导航操作。

总结来说，使用C语言计算星历位置和GPS卫星位置和速度需要导入数学库并使用开普勒方程以及其他相关的计算公式来进行计算。

同时，还需要考虑坐标系的转换和其他相关的因素。

这只是一个简单的介绍，具体的实现可能需要更多的代码和算法。

实习一卫星资料应用实习

实习一：卫星资料应用实习摘要：本文介绍了卫星资料在实际应用中的重要性和使用方法。

通过实习一卫星资料应用实习的学习和实践，我们能了解卫星资料的获取、处理和分析，并学会将卫星资料应用于气象、地理、环境等领域的实际问题解决中。

引言：近年来，随着科技的发展和卫星技术的不断进步，卫星资料的应用日益广泛。

卫星资料作为一种重要的遥感信息源，具有高分辨率、实时性和广覆盖等特点，为气象、地理、环境等领域的研究和应用提供了强有力的支持。

本文将介绍实习一：卫星资料应用实习的目的、方法和实践结果，以及对实习过程的总结和感想。

一、实习目的实习一：卫星资料应用实习的目的是让学生掌握卫星资料的获取和处理方法，学会应用卫星资料解决实际问题。

通过该实习，学生能够加深对卫星遥感技术的理解，并了解其在气象、环境等领域的应用前景。

二、实习方法1. 卫星资料获取实习一开始，我们首先学习了卫星资料的获取方法。

通过学习卫星传感器、卫星平台和数据处理技术等知识，我们了解了如何选择适合的卫星和传感器，以及如何获取和下载卫星影像数据。

2. 卫星资料处理获取到卫星影像数据后，我们需要进行数据处理，以提取有用的信息。

我们学习了GIS软件和遥感图像处理软件的使用方法，掌握了影像预处理、遥感影像分类和特征提取等技术。

通过实践操作，我们能够熟练处理卫星资料，并具备基本的影像分析能力。

3. 卫星资料应用在实习的最后阶段，我们将学到的卫星资料应用于实际问题解决中。

例如，我们可以利用卫星资料监测气象灾害，预测洪涝、干旱等自然灾害；利用卫星资料监测环境污染，预测大气质量、水质等。

通过将卫星资料应用于实际问题，我们可以提高问题解决的效率和准确性。

三、实践结果通过实习一：卫星资料应用实习，我们不仅学到了卫星资料的获取和处理技术，还掌握了将卫星资料应用于实际问题解决的方法。

我们学会了使用GIS软件和遥感图像处理软件，能够处理和分析卫星影像数据。

在实践过程中，我们成功地将卫星资料应用于气象、地理和环境等领域的问题解决中，取得了令人满意的实践结果。

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。

星历预报实训报告

一、实训背景随着我国卫星导航事业的快速发展，卫星导航技术在各个领域的应用日益广泛。

星历预报作为卫星导航系统的重要组成部分，对于提高导航定位精度、保障导航系统正常运行具有重要意义。

为了提高学生对星历预报理论知识的掌握程度，提高实际操作能力，我们开展了星历预报实训。

二、实训目的1. 熟悉星历预报的基本原理和方法；2. 掌握星历预报软件的使用方法；3. 培养学生独立完成星历预报任务的能力；4. 提高学生团队协作能力。

三、实训内容1. 星历预报基本原理星历预报是指根据卫星轨道参数和运动规律，预测卫星在未来一段时间内的位置、速度等信息。

星历预报的基本原理包括：（1）卫星轨道动力学：研究卫星在地球引力场中的运动规律，建立卫星轨道模型。

（2）卫星钟差修正：考虑卫星钟差对观测数据的影响，对观测数据进行修正。

（3）星历计算：根据卫星轨道模型和钟差修正，计算卫星在未来一段时间内的位置、速度等信息。

2. 星历预报软件使用实训中使用的星历预报软件为XXXX软件。

该软件具有以下功能：（1）卫星轨道参数输入：用户可输入卫星轨道参数，如轨道根数、偏心率等。

（2）星历计算：根据输入的轨道参数，计算卫星在未来一段时间内的位置、速度等信息。

（3）星历输出：将计算得到的星历数据输出为文本文件或图形文件。

3. 实训任务（1）学习星历预报基本原理，了解卫星轨道动力学、钟差修正等内容。

（2）熟练掌握XXXX软件的使用方法，包括卫星轨道参数输入、星历计算、星历输出等。

（3）以某颗卫星为例，进行星历预报任务，完成以下步骤：①收集卫星轨道参数和钟差修正数据；②输入轨道参数和钟差修正数据；③计算卫星在未来一段时间内的位置、速度等信息；④输出星历数据，包括文本文件和图形文件。

四、实训过程1. 讲解星历预报基本原理，介绍XXXX软件的功能和使用方法。

2. 学生分组，每组选择一颗卫星进行星历预报任务。

3. 学生根据所学知识，独立完成星历预报任务。

4. 汇报各小组星历预报结果，分析存在的问题，提出改进措施。

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广播星历计算卫星位置和速度”及“GPS伪距定位”计算试验1(试验内容及上交成果1.1 试验内容应用C语言按预定格式(函数、输入输出变量之名称、类型)编写“GPS广播星历计算卫星位置和速度”函数SatPos_Vel( )、“GPS伪距定位”函数Positioning( )。

将此两个函数组成文件F2.cpp，并包含于文件GPS_Positioning.cpp中。

编译、连接并运行文件GPS_Positioning.cpp，逐一时刻读取广播星历(Ephemeris.dat)、观测时间及伪距、卫星号(Observation.dat)信息，计算WGS84坐标系中观测时刻相应的卫星位置、速度以及载体位置，结果保存于文件Position.dat中。

1.2 上交成果磁盘文件F2.cpp、Position.dat，并存于“学号作者中文姓名”目录中。

2(函数说明2.1 星历文件读取函数void EFileReading(Efile)功能:读取星历文件，给星历数据结构体Ephemeris赋值。

输入变量:EFile 字符串，文件名。

2.2 观测数据读取函数int ObsReading(fp_Obs,Time,Rho,Mark)功能:从文件Observation.dat中读取某一时刻的伪距、卫星号。

读取成功函数值返回“1”，失败返回“,1”(读错，或至文件尾)。

输入变量: fp_Obs 文件指针;输出变量: Time double，时间(秒);Rho double[12]，伪距(米);Mark int[12]，卫星号，“,1”表示此通道无卫星、无伪距。

2.3 最小二乘估计函数int LeastSquareEstimation(Y,A,P,m,n, X)功能:最小二乘方法求解观测方程Y=AX+ε，其中观测值方差阵的逆阵为P(也称为权阵)，得未知参数X。

成功返回“1”，失败返回“,1”(亏秩)。

卫星星历计算和轨道参数计算编程实习（精）

卫星星历计算和轨道参数计算编程实习（精）专业:地图学与地理信息工程(印刷班级:制本49—2学号:3272009010姓名:张连杰时间:2012/9/21一、概述在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程,利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度,并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。

二、目的通过卫星编程实习,进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法,提高编程能力和实践能力。

三、功能1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数;2、由卫星轨道参数计算卫星星历。

四、编程环境及工具Windows7环境,VC++6.0语言工具五、计划与步骤1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法,为编程实习打下算法基础;2.学习vc++对话框的设计和编程,解决实习过程中的技术难题;3.综合分析程序的实现过程,一步步编写代码实现。

六、程序异常处理1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。

计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算,最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。

2.在计算omiga值得时候的错误。

对计算出的omiga值要进行象限的判断,如果不符合条件要加或减一个周期pi(因为是反正弦函数。

七、原创声明本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。

其间,只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。

特此声明。

八、程序中的关键步骤和代码1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。

2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1,在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg.3、在菜单栏里面添加菜单实习一,并添加命令响应函数OnMenuitem32771(,在该函数中编写代码CsatelliteDlg dlg;dlg.DoModal(;这样执行时候调出对话框satelliteDlg.4.在对话框satelliteDlg中的OK按钮的消息响应函数中添加相关赋值和公式计算代码。

卫星星历计算和轨道参数计算编程实习(精)

卫星导航实验报告

卫星坐标计算实验

轨道计算实训报告

读取卫星轨道数据并绘制星下点轨迹实验报告(一)

卫星的运动 卫星相关参数,摄动力,星历,卫星位置的计算

卫星定位实习报告

卫星轨道计算编程

跟卫星相关的实习报告

实验一--航天器轨道计算

GPS(5)：GPS星历计算

学生手册：计算与测定GNSS卫星位置(精)

轨道精测精调实训报告3000字

C语言计算星历位置GPS广播星历计算卫星位置和速度

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