卫星导航系统
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四星定位的方程如下：
1
2
3
4
(x xs1)2 ( y ys1)2 (z zs1)2 ct (x xs2 )2 ( y ys2 )2 (z zs2 )2 ct (x xs3 )2 ( y ys3 )2 (z zs3 )2 ct (x xs3 )2 ( y ys3 )2 (z zs3 )2 ct
一.卫星导航系统概述
卫星导航发展趋势
相关技术支持 微电子技术 计算机软/硬件技术 网络通信技术 电子数字地图技术
接收机发展趋势 小型化 数字化 硬件软化 多功能组合化
卫星导航应用范围 导弹制导、情报搜集 战场指挥、军事测绘 车船导航、时间同步 陆海空交通管理
卫星导航已经悄悄渗透到人们的日常生活中， 成为继移动通信之后二十一世纪新的经济增长点。
机码延时锁定环路使用户产生的本地伪随机序列的 相位始终跟踪被接收的伪随机序列。
三.卫星导航原理
伪距测量原理示意图
三.卫星导航原理
码伪距测量原理
➢ 伪距的测量方法 在精确锁定的情况，本地伪随机序列将与被接收的卫星信 号序列相位同步，而后将本地伪随机序列变换成便于进行 时间测量的脉冲，将此脉冲在用户本地的时间轴上读数， 同时从电文中解读出卫星发射该脉冲的时刻，两者之间的 时间差值就相应于所要测量的伪距所对应的时间。
(t) [xu (t) xs (t)]2 [yu (t) ys (t)]2 [zu (t) zs (t)]2 tu (t) ts (t)
单星定位的伪距公式
三.卫星导航原理
➢ 单星定位
➢ 如果卫星的位置或者卫星的钟差未知，再多的测量方程也 不能对用户定位，每多一个方程就多一个未知量，故无确 定解。
三.卫星导航原理
测量参数
➢卫星导航系统通常都是利用脉冲测距或相 位测距的手段，并有其典型的导航定位方 法。
➢卫星定位技术中引入了一个很重要的概念， 即伪距 ： r r
三.卫星导航原理
测量参数 -- 码伪距测量
➢ 伪码又称作伪随机码，是现代扩频通信中 广泛采用的一种信道编码方式。
➢ 伪随机码具有类似于随机二进制序列 “0”、“1” 的分布特性，有宽的频谱和 优良的相关特性，但并不是真正的随机序 列。
三.卫星导航原理
双星定位的特点
➢ 地面中心集中了所有用户的位置信息和通讯信息， 便于实现对系统中所有用户的监视、指挥和控制。
➢ 但当用户数目过大时，地面中心会因其处理、计算 和控制容量有限而产生系统饱和问题。
➢ 系统中用户设备只是转发信号和解调必要的信息， 设备可做得很简单，但因用户要发射电波，易被侦 测，尤其不利于军事用户对无线电隐蔽的要求。
二. 卫星轨道
开普勒卫星方程
对于理想宇宙空间绕地球作无动力飞 行的卫星，开普勒关于行星运动的三 条定律同样适用，即为：
➢ 第一定律：地球卫星的飞行轨迹 是以地心为焦点的椭圆；
➢ 第二定律：卫星矢径在单位时间 内所扫过的面积为一常数；
➢ 第三定律：卫星轨道周期的平方 与半长轴的三次方的比值为常数。
卫星轨道参数示意图
➢ 视距模式
视距模式与非视距模式稍有不同，用户的应答信号不是
按原路径返回地面中心，而是由用户直接返回地面中心
三.卫星导航原理
双星定位的特点
➢在系统工作过程中，卫星必须位于地面中心 的视界之内，用户则须处于卫星S1、S2的共 同覆盖区域之内。（同步卫星满足这种要 求 ）。
➢给出的是二维的定位数据，第三维数据可通 过特定条件（如在海平面上）得知，或采取 其它手段（如气压测高、电子地图等）得到。
➢ 轨道倾角i 描述椭圆轨道在空间的定向，为角动量和z轴的夹角，取
值为0到 。
二. 卫星轨道
卫星轨道参数（续）
➢ 升交点赤经
描述椭圆轨道平面在空间定向的参数，取值范围为0
到2 ，为卫星的升交点与地球系的春分点相对地心
的角距，在赤道平面内沿z轴右旋测Βιβλιοθήκη Baidu。
➢ 近地点幅角
描述椭圆轨道在其轨道平面内的定向参数，为卫星的 近地点P与卫星的升交点相对地心的角距，在轨道平 面内从升交点沿卫星运行方向度量。
➢ 伪随机序列测距的精度主要取决于码跟踪环路的跟踪精度， 而码环路之所以有高的跟踪精度主要是利用了伪随机序列 良好的相关特性。采用窄带的环路滤波器也有利于压制噪 声。
三.卫星导航原理
载波相位测量伪距
➢ 载波相位测量伪距，原理和用伪随机码测量伪距相同， 但它是以载波波长作为测量时延的尺度。
➢ 载波相位测量的观测量是接收机所接收到的卫星载波 信号与本振参考信号的相位之差。
一.卫星导航系统概述
一般的卫星导航系统主要由三部分组成 ： ➢ 空间的人造卫星 ➢ 地面测控站 ➢ 用户接收定位设备
二. 卫星轨道
运行轨道
➢ 理想轨道 如只考虑地球引力，且假设地球为质量分布均匀的圆球 情况下，卫星的运行轨道将是一条封闭的椭圆轨道，其 地心处于椭圆的一个焦点上，称为理想轨道。
➢ 摄动轨道 卫星的运行会受到多种因素（如其他天体的引力、太阳 辐射压力、大气阻力等的作用 ）的影响，卫星的轨道实 际上是复杂的空间曲线。这条曲线既不在一个平面内， 也不是封闭的，称为摄动轨道。
载波相位测量的精度很高，约为(1/100～1/200)的 载波波长。但需要采取措施解决载波相位测量存在 的载波整周多值性问题(整周模糊度)。
三.卫星导航原理
定位原理
➢ 单星定位 ➢ 双星定位 ➢ 三星定位 ➢ 四星定位
➢ 单星定位
最早的子午仪(Transit)系统的定位原理就是单星定位， 它采用序贯（连续）伪距测量的方式获得用户的位置
无线电导航原理与系统
第九章 卫星导航系统
一.卫星导航系统概述
卫星导航系统是以人造地球卫星作为导航台 的星基无线电导航系统，能为全球的陆、海、 空、宇的各类运载体和其它用户，提供全天 候、不间断、高精度、实时的三维位置、速 度和时间信息。
世界上第一个投入运行的卫星导航系统是美 国海军导航卫星系统NNSS(Navy Navigation Satellite System)，亦称子午仪(Transit)系 统。
➢ 接收机收到的信号是卫星发播的调制信号，欲利用其 载波进行测量首先要去调制。
载波相位测量示意图
三.卫星导航原理
相位测量问题
多普勒效应 接收的载波频率与本地参考信号频率不同
钟差和空间传播误差
载波与参考信号产生相位差值
通常的相位(或相位差)测量只能给出一周以内的相位值 （0～2π），因此存在整周模糊问题。
三.卫星导航原理
测量参数 -- 码伪距测量
伪随机码的特性
三.卫星导航原理
码伪距测量原理概述
➢ 卫星发射经伪码扩频调制的载波信号。 ➢ 用户本地接收机产生一个可能与卫星发射的伪码不
同相的本地伪码信号。 ➢ 接收机搜索卫星发射的信号，对信号进行相关检测，
也就是对本地伪码的相位进行粗调。 ➢ 一旦捕捉到信号，便转入对信号的跟踪调整，伪随
二. 卫星轨道
卫星在地心地固坐标系中的速度
计算得到卫星的位置后，对时间求导即可得到卫星的速度。
an cos sin(E(t)) an 1 e2 cos(E(t)) sin cos i
X& Y& Z&
an
sin(E(t))
sin an
1 1 1
e cos(E(t)) an 1 e2 cos(E(t)) e cos(E(t)) e2 cos(E(t)) sin i
三.卫星导航原理
➢三星定位
➢ 两颗卫星的无源测距定位要求卫星和用户都带有精密时钟， 其使用和维护的成本太昂贵。
➢ 增加一颗卫星S3，三颗卫星都带有相互同步的精密时钟， 用户同时接收三颗卫星的电波，解调出时钟信号，或分别 测量S1与S2卫星、S2与S3卫星的传播延时差，相应得到距 离差r1-r2、r2-r3。这两个参量表示两个旋转双曲面，如
一.卫星导航系统概述
➢美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。
➢欧洲2000年开始建设“伽利略”系统，该 系统是专门为民用而设计的全球卫星导航定 位系统，预计2010年建成，将比GPS更先进、 更有效和更可靠。
➢中国于九十年代末建成了区域卫星通信和定 位系统“北斗一号”。系统发射的是地球同 步静止卫星，提供有源二维定位功能，定位 精度较GPS和GLONASS要差。
cos
cos
i
1 e cos(E(t))
二. 卫星轨道
轨道摄动
卫星在轨道上并非仅仅受地心引力的作用，而是受到各种的 摄动影响。
摄动力 引力场二阶带谐项
其他全部球谐项 大气阻力
太阳辐射压力 太阳引力 月球引力 太阳潮汐力 月球潮汐力
低轨卫星
中轨卫星
10-3
10-3
10-6
10-6
4×10-5
➢ 卫星轨道六参量
a:椭圆半长轴、e:偏心率、i:轨道倾角、 :升交点赤经、 :近地点幅角、 :真近点角
二. 卫星轨道
卫星轨道参数（续）
➢ 轨道半长轴a 描述轨道尺寸的大小，为椭圆轨道长轴的一半。根据开普 勒定律，它决定了卫星沿轨道飞行一周所需的时间 ：
P 2 (a3 / )1/ 2
➢ 轨道偏心率e 描述椭圆轨道的形状，为轨道椭圆半焦距c与半长轴之比。
➢ 因此，总是要假定卫星在任意时刻的位置皆是准确已知的 （即由星历确定），而卫星时钟是与地面同步的，伪距公 式可简化为：
(t) [xu (t) xs ]2 [ yu (t) ys ]2 [zu (t) zs ]2 tu (t)
这时,导航位置可解算要满足两个条件
➢ 用户的钟差不应当是时间独立未知量 ➢ 用户的位置也不应当是时间独立的未知量
-10-9
2×10-9
-10-9
3×10-8
5×10-7
6×10-8
10-7
4×10-7
4×10-7
5×10-8
3×10-8
卫星所受各种摄动力 （牛）
地球同步卫星 10-7 10-9 0 -10-9
2×10-7 5×10-7
10-11 8×10-12
二. 卫星轨道
轨道摄动
卫星摄动因素中比较重要的是地球非 球形摄动和日月摄动。 ➢ 地球非球形引力摄动
三.卫星导航原理
➢双星定位（一）
双星定位采用的是有源工作模式，即用户和地面中心之间 要建立双向通信。通常有三种定位模式，即双发单收、单 收双发和视距模式。
地面中心
用户
双收单发
地面中心
用户
地面中心
用户
单收双发
视距模式
双星定位模式原理图
三.卫星导航原理
➢双星定位（二）
➢ 非视距模式
地面中心通过卫星S1或S2向用户发射询问信号，用户接收 并转发应答信号，应答信号再通过S1、S2两颗卫星返回地 面中心，在地面中心测得距离 rs1 r1 ,rs2 r2
➢ 真近点角
描述轨道上的运动卫星在t时刻相对于近地点P的位置，
为近地点P与实时运动的卫星点S相对地心的角距，它
是一个随时间变化的参数，取值范围为0到2
二. 卫星轨道
在轨位置
➢ 卫星轨道六要素对于描述轨道
➢ 更加方便 ➢ 精度更高 ➢ 时效性更长
因此，在卫星导航电文中往往播发轨道六参量给定位用 户。 ➢ 实际的导航定位应用中，往往需要的是卫星实时的直角 位置坐标数据，而不是轨道六参量。因此，需要将轨道 六参量转化为卫星的位置数据。
再加上地球面，三个位置面的交点，即为用户位置。
➢ 系统为二维定位，并且定位误差受高度误差的影响较大， 几何精度衰减因子和系统覆盖不能同时达到较好效果。
三.卫星导航原理
➢四星定位
伪距方程中通常含有本地和卫星之间的钟差这一 未知变量，因此利用伪距技术除完成定位外还要同 时解算出钟差，从而要解算的未知数增加到四个， 从解方程的角度考虑至少需要四个独立的伪距测量 方程，即至少需要四颗卫星。
地球的摄动函数对卫星轨道的摄动作用， 表现为轨道六参量出现了时间变化率
➢ 日月引力摄动可用摄动加速度描述
三.卫星导航原理
测量参数
➢在经典无线电导航中，电波的振幅是经常 采用的电测量参数，而在卫星导航中则很 少应用 ：
➢ 卫星距离地面比较遥远，信号的传播过程中衰 减较大且不均匀。
➢ 卫星通信大多采用扩频通信，信号功率跟噪声 的功率相当，因而也很难从电波的振幅中提取 出导航信息。
1
2
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(x xs1)2 ( y ys1)2 (z zs1)2 ct (x xs2 )2 ( y ys2 )2 (z zs2 )2 ct (x xs3 )2 ( y ys3 )2 (z zs3 )2 ct (x xs3 )2 ( y ys3 )2 (z zs3 )2 ct
一.卫星导航系统概述
卫星导航发展趋势
相关技术支持 微电子技术 计算机软/硬件技术 网络通信技术 电子数字地图技术
接收机发展趋势 小型化 数字化 硬件软化 多功能组合化
卫星导航应用范围 导弹制导、情报搜集 战场指挥、军事测绘 车船导航、时间同步 陆海空交通管理
卫星导航已经悄悄渗透到人们的日常生活中， 成为继移动通信之后二十一世纪新的经济增长点。
机码延时锁定环路使用户产生的本地伪随机序列的 相位始终跟踪被接收的伪随机序列。
三.卫星导航原理
伪距测量原理示意图
三.卫星导航原理
码伪距测量原理
➢ 伪距的测量方法 在精确锁定的情况，本地伪随机序列将与被接收的卫星信 号序列相位同步，而后将本地伪随机序列变换成便于进行 时间测量的脉冲，将此脉冲在用户本地的时间轴上读数， 同时从电文中解读出卫星发射该脉冲的时刻，两者之间的 时间差值就相应于所要测量的伪距所对应的时间。
(t) [xu (t) xs (t)]2 [yu (t) ys (t)]2 [zu (t) zs (t)]2 tu (t) ts (t)
单星定位的伪距公式
三.卫星导航原理
➢ 单星定位
➢ 如果卫星的位置或者卫星的钟差未知，再多的测量方程也 不能对用户定位，每多一个方程就多一个未知量，故无确 定解。
三.卫星导航原理
测量参数
➢卫星导航系统通常都是利用脉冲测距或相 位测距的手段，并有其典型的导航定位方 法。
➢卫星定位技术中引入了一个很重要的概念， 即伪距 ： r r
三.卫星导航原理
测量参数 -- 码伪距测量
➢ 伪码又称作伪随机码，是现代扩频通信中 广泛采用的一种信道编码方式。
➢ 伪随机码具有类似于随机二进制序列 “0”、“1” 的分布特性，有宽的频谱和 优良的相关特性，但并不是真正的随机序 列。
三.卫星导航原理
双星定位的特点
➢ 地面中心集中了所有用户的位置信息和通讯信息， 便于实现对系统中所有用户的监视、指挥和控制。
➢ 但当用户数目过大时，地面中心会因其处理、计算 和控制容量有限而产生系统饱和问题。
➢ 系统中用户设备只是转发信号和解调必要的信息， 设备可做得很简单，但因用户要发射电波，易被侦 测，尤其不利于军事用户对无线电隐蔽的要求。
二. 卫星轨道
开普勒卫星方程
对于理想宇宙空间绕地球作无动力飞 行的卫星，开普勒关于行星运动的三 条定律同样适用，即为：
➢ 第一定律：地球卫星的飞行轨迹 是以地心为焦点的椭圆；
➢ 第二定律：卫星矢径在单位时间 内所扫过的面积为一常数；
➢ 第三定律：卫星轨道周期的平方 与半长轴的三次方的比值为常数。
卫星轨道参数示意图
➢ 视距模式
视距模式与非视距模式稍有不同，用户的应答信号不是
按原路径返回地面中心，而是由用户直接返回地面中心
三.卫星导航原理
双星定位的特点
➢在系统工作过程中，卫星必须位于地面中心 的视界之内，用户则须处于卫星S1、S2的共 同覆盖区域之内。（同步卫星满足这种要 求 ）。
➢给出的是二维的定位数据，第三维数据可通 过特定条件（如在海平面上）得知，或采取 其它手段（如气压测高、电子地图等）得到。
➢ 轨道倾角i 描述椭圆轨道在空间的定向，为角动量和z轴的夹角，取
值为0到 。
二. 卫星轨道
卫星轨道参数（续）
➢ 升交点赤经
描述椭圆轨道平面在空间定向的参数，取值范围为0
到2 ，为卫星的升交点与地球系的春分点相对地心
的角距，在赤道平面内沿z轴右旋测Βιβλιοθήκη Baidu。
➢ 近地点幅角
描述椭圆轨道在其轨道平面内的定向参数，为卫星的 近地点P与卫星的升交点相对地心的角距，在轨道平 面内从升交点沿卫星运行方向度量。
➢ 伪随机序列测距的精度主要取决于码跟踪环路的跟踪精度， 而码环路之所以有高的跟踪精度主要是利用了伪随机序列 良好的相关特性。采用窄带的环路滤波器也有利于压制噪 声。
三.卫星导航原理
载波相位测量伪距
➢ 载波相位测量伪距，原理和用伪随机码测量伪距相同， 但它是以载波波长作为测量时延的尺度。
➢ 载波相位测量的观测量是接收机所接收到的卫星载波 信号与本振参考信号的相位之差。
一.卫星导航系统概述
一般的卫星导航系统主要由三部分组成 ： ➢ 空间的人造卫星 ➢ 地面测控站 ➢ 用户接收定位设备
二. 卫星轨道
运行轨道
➢ 理想轨道 如只考虑地球引力，且假设地球为质量分布均匀的圆球 情况下，卫星的运行轨道将是一条封闭的椭圆轨道，其 地心处于椭圆的一个焦点上，称为理想轨道。
➢ 摄动轨道 卫星的运行会受到多种因素（如其他天体的引力、太阳 辐射压力、大气阻力等的作用 ）的影响，卫星的轨道实 际上是复杂的空间曲线。这条曲线既不在一个平面内， 也不是封闭的，称为摄动轨道。
载波相位测量的精度很高，约为(1/100～1/200)的 载波波长。但需要采取措施解决载波相位测量存在 的载波整周多值性问题(整周模糊度)。
三.卫星导航原理
定位原理
➢ 单星定位 ➢ 双星定位 ➢ 三星定位 ➢ 四星定位
➢ 单星定位
最早的子午仪(Transit)系统的定位原理就是单星定位， 它采用序贯（连续）伪距测量的方式获得用户的位置
无线电导航原理与系统
第九章 卫星导航系统
一.卫星导航系统概述
卫星导航系统是以人造地球卫星作为导航台 的星基无线电导航系统，能为全球的陆、海、 空、宇的各类运载体和其它用户，提供全天 候、不间断、高精度、实时的三维位置、速 度和时间信息。
世界上第一个投入运行的卫星导航系统是美 国海军导航卫星系统NNSS(Navy Navigation Satellite System)，亦称子午仪(Transit)系 统。
➢ 接收机收到的信号是卫星发播的调制信号，欲利用其 载波进行测量首先要去调制。
载波相位测量示意图
三.卫星导航原理
相位测量问题
多普勒效应 接收的载波频率与本地参考信号频率不同
钟差和空间传播误差
载波与参考信号产生相位差值
通常的相位(或相位差)测量只能给出一周以内的相位值 （0～2π），因此存在整周模糊问题。
三.卫星导航原理
测量参数 -- 码伪距测量
伪随机码的特性
三.卫星导航原理
码伪距测量原理概述
➢ 卫星发射经伪码扩频调制的载波信号。 ➢ 用户本地接收机产生一个可能与卫星发射的伪码不
同相的本地伪码信号。 ➢ 接收机搜索卫星发射的信号，对信号进行相关检测，
也就是对本地伪码的相位进行粗调。 ➢ 一旦捕捉到信号，便转入对信号的跟踪调整，伪随
二. 卫星轨道
卫星在地心地固坐标系中的速度
计算得到卫星的位置后，对时间求导即可得到卫星的速度。
an cos sin(E(t)) an 1 e2 cos(E(t)) sin cos i
X& Y& Z&
an
sin(E(t))
sin an
1 1 1
e cos(E(t)) an 1 e2 cos(E(t)) e cos(E(t)) e2 cos(E(t)) sin i
三.卫星导航原理
➢三星定位
➢ 两颗卫星的无源测距定位要求卫星和用户都带有精密时钟， 其使用和维护的成本太昂贵。
➢ 增加一颗卫星S3，三颗卫星都带有相互同步的精密时钟， 用户同时接收三颗卫星的电波，解调出时钟信号，或分别 测量S1与S2卫星、S2与S3卫星的传播延时差，相应得到距 离差r1-r2、r2-r3。这两个参量表示两个旋转双曲面，如
一.卫星导航系统概述
➢美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。
➢欧洲2000年开始建设“伽利略”系统，该 系统是专门为民用而设计的全球卫星导航定 位系统，预计2010年建成，将比GPS更先进、 更有效和更可靠。
➢中国于九十年代末建成了区域卫星通信和定 位系统“北斗一号”。系统发射的是地球同 步静止卫星，提供有源二维定位功能，定位 精度较GPS和GLONASS要差。
cos
cos
i
1 e cos(E(t))
二. 卫星轨道
轨道摄动
卫星在轨道上并非仅仅受地心引力的作用，而是受到各种的 摄动影响。
摄动力 引力场二阶带谐项
其他全部球谐项 大气阻力
太阳辐射压力 太阳引力 月球引力 太阳潮汐力 月球潮汐力
低轨卫星
中轨卫星
10-3
10-3
10-6
10-6
4×10-5
➢ 卫星轨道六参量
a:椭圆半长轴、e:偏心率、i:轨道倾角、 :升交点赤经、 :近地点幅角、 :真近点角
二. 卫星轨道
卫星轨道参数（续）
➢ 轨道半长轴a 描述轨道尺寸的大小，为椭圆轨道长轴的一半。根据开普 勒定律，它决定了卫星沿轨道飞行一周所需的时间 ：
P 2 (a3 / )1/ 2
➢ 轨道偏心率e 描述椭圆轨道的形状，为轨道椭圆半焦距c与半长轴之比。
➢ 因此，总是要假定卫星在任意时刻的位置皆是准确已知的 （即由星历确定），而卫星时钟是与地面同步的，伪距公 式可简化为：
(t) [xu (t) xs ]2 [ yu (t) ys ]2 [zu (t) zs ]2 tu (t)
这时,导航位置可解算要满足两个条件
➢ 用户的钟差不应当是时间独立未知量 ➢ 用户的位置也不应当是时间独立的未知量
-10-9
2×10-9
-10-9
3×10-8
5×10-7
6×10-8
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4×10-7
4×10-7
5×10-8
3×10-8
卫星所受各种摄动力 （牛）
地球同步卫星 10-7 10-9 0 -10-9
2×10-7 5×10-7
10-11 8×10-12
二. 卫星轨道
轨道摄动
卫星摄动因素中比较重要的是地球非 球形摄动和日月摄动。 ➢ 地球非球形引力摄动
三.卫星导航原理
➢双星定位（一）
双星定位采用的是有源工作模式，即用户和地面中心之间 要建立双向通信。通常有三种定位模式，即双发单收、单 收双发和视距模式。
地面中心
用户
双收单发
地面中心
用户
地面中心
用户
单收双发
视距模式
双星定位模式原理图
三.卫星导航原理
➢双星定位（二）
➢ 非视距模式
地面中心通过卫星S1或S2向用户发射询问信号，用户接收 并转发应答信号，应答信号再通过S1、S2两颗卫星返回地 面中心，在地面中心测得距离 rs1 r1 ,rs2 r2
➢ 真近点角
描述轨道上的运动卫星在t时刻相对于近地点P的位置，
为近地点P与实时运动的卫星点S相对地心的角距，它
是一个随时间变化的参数，取值范围为0到2
二. 卫星轨道
在轨位置
➢ 卫星轨道六要素对于描述轨道
➢ 更加方便 ➢ 精度更高 ➢ 时效性更长
因此，在卫星导航电文中往往播发轨道六参量给定位用 户。 ➢ 实际的导航定位应用中，往往需要的是卫星实时的直角 位置坐标数据，而不是轨道六参量。因此，需要将轨道 六参量转化为卫星的位置数据。
再加上地球面，三个位置面的交点，即为用户位置。
➢ 系统为二维定位，并且定位误差受高度误差的影响较大， 几何精度衰减因子和系统覆盖不能同时达到较好效果。
三.卫星导航原理
➢四星定位
伪距方程中通常含有本地和卫星之间的钟差这一 未知变量，因此利用伪距技术除完成定位外还要同 时解算出钟差，从而要解算的未知数增加到四个， 从解方程的角度考虑至少需要四个独立的伪距测量 方程，即至少需要四颗卫星。
地球的摄动函数对卫星轨道的摄动作用， 表现为轨道六参量出现了时间变化率
➢ 日月引力摄动可用摄动加速度描述
三.卫星导航原理
测量参数
➢在经典无线电导航中，电波的振幅是经常 采用的电测量参数，而在卫星导航中则很 少应用 ：
➢ 卫星距离地面比较遥远，信号的传播过程中衰 减较大且不均匀。
➢ 卫星通信大多采用扩频通信，信号功率跟噪声 的功率相当，因而也很难从电波的振幅中提取 出导航信息。