发布时间 : 星期三 文章星载GPS卫星定轨分析(1)更新完毕开始阅读1732b0a40029bd64783e2ce3
轨计算中涉及到诸多不同的时间系统和坐标系统，所以结合卫星定轨的实际要求，讨论了各系统之间的转换关系。
第三章详细叙述了星载GPS低轨卫星定轨的主要方法，即几何法、动力学法、卡尔曼滤波法。
第四章对不同定轨方法进行分析，从理论基础和数学模型入手, 对各种定轨方法进行精度、算法等比较,得出不同方法的优缺点及其不同适用情况。
第五章是本文的结论。总结了本文的主要研究内容和基本结论，以及对未来的展望。
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2 时间系统和坐标系统
高精度的时间是保证测量精度的基本条件之一，而坐标是一切空间关系定义与转换的基本参数。卫星定轨计算中涉及到诸多不同的时间系统和坐标系统。本章首先对这些时间系统和坐标系统从定义上给予描述，然后结合卫星定轨的实际要求，阐述了各系统之间的转换关系。
2.1 时间系统
在现代大地测量、天文学和空间科学中，时间与描述观测点的空间位置一样，成为研究点位运动过程中的一个重要独立变量，也是人们利用卫星进行定位、定轨的基准参量；同时，时间亦和位置一样，在计算不同的物理量时涉及到不同的时间系统。
时间作为一个测量基准，对其研究包括两个方面内容，其一是对时间的定义研究，包括时间的尺度(单位)和时间的原点(起始历元)以及时间的均匀性；其二是对不同时间系统之间的相互转换研究。
本节就卫星轨道计算中相关的时间系统，从定义及相互关系上给予阐述。
2.1.1 世界时系统
地球在空间的自转运动是连续的，而且比较均匀。所以人类最先建立的时间系统，便是以地球自转运动为基准的世界时系统。不过，由于观察地球自转运动时，所选空间参考点不同，世界时系统又包括有恒星时、平太阳时和世界时。
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1、恒星时（Sidereal Time，ST）
以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星时。春分点连续两次经过本地子午圈的时间间隔，即为一个恒星日，一个恒星日为24个恒星时，原点取为春分点在当地子午圈的时刻。同一瞬间不同的测站的恒星时各异，所以恒星时具有地方性，有时也称为地方恒星时。
2、平太阳时(Mean Solar Time，MT)
由于太阳的视运动速度是不均匀的，因此，假设一个参考点的视运动速度，等于真太阳周年运动的平均速度，且其在天球赤道上作周年视运动。这个假设的参考点，在天文学中称为平太阳。平太阳连续两次经过本地子午圈的时间间隔，为一个平太阳日，而一个平太阳日包含有24个平太阳小时。与恒星时一样，平太阳时也具有地方性，故常称为地方平太阳时或地方平时。
3、世界时（Universal Time，UT）
以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。如果以GAMT代表平太阳相对于格林尼治子午圈的时角，则有：UT=GAMT+12(h)。
世界时与平太阳时的尺度基准相同，但是原点不同。
世界时系统的定义以春分点或恒星(平恒星)为参考点、以地球自转为基础。虽然引入平太阳，定义了平太阳时和世界时，但是由于极移的
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存在，使得地球自转速率的不均匀，故平太阳时或世界时仍是非均匀的时间系统。自1956年起，对世界时引入极移改正(△λ)和地球自转速率的季节性改正(△TS)，得到相应的世界时UT1和UT2。
UT1=UT0+△λ
UT2=UT1+△TS （2.1）
其中，UT0表示未加改正的世界时；△λ为极移改正；△TS为地球自转速率的季节性改正。
2.1.2 原子时(Atomic Time，AT)
随着空间技术的发展和大地测量学新技术的应用，对时间的准确度和稳定度要求越来越高，即时间系统的原点的唯一性和尺度的均匀性。基于稳定的原子跃迁所建立的原子时是当前最理想的时间系统。
原子时的尺度：秒长，定义为“位于海平面上的艳133原子基态两个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射振荡9192631770周所持续的时间”。
原子时原点有两个：
(1)美国海军天文台建立的原子时A1，其原点为1958年1月1日0时UT2
(2)国际时间局(BIH)确定的原子时系统IAT，其原点为A1原点减去34毫秒：
IAT=UT21958.1.1.0-0.034 （2.2） 2.1.3 世界协调时
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