C语言计算GPS卫星位置

C 语言计算GPS 卫星位置 1 概述 在用GPS 信号进行导航定位以及制订观测计划时，都必须已知GPS 卫星在空间的瞬间位置。卫星位置的计算是根据卫星电文所提供的轨道参数按一定的公式计算的。本节专门讲解观测瞬间GPS 卫星在地固坐标系中坐标的计算方法。 2 卫星位置的计算 1. 计算卫星运行的平均角速度n 根据开普勒第三定律，卫星运行的平均角速度n0 可以用下式计算： 式中μ为WGS-84 坐标系中的地球引力常数，且μ=3.986005×1014m3/s2。平均角速度n0加上卫星电文给出的摄动改正数Δn，便得到卫星运行的平均角速度n n=n0+Δn (4-12) 2. 计算归化时间tk 首先对观测时刻 t′作卫星钟差改正 t=t′-Δt 然后对观测时刻 t 归化到 GPS 时系 tk=t-toc (4-13) 式中tk 称作相对于参考时刻 toe 的归化时间（读者注意：toc≠toe）。 3. 观测时刻卫星平近点角Mk的计算 Mk=M0+ntk (4-14) 式中M0是卫星电文给出的参考时刻 toe 的平近点角。 4. 计算偏近点角Ek Ek=Mk+esinEk(Ek,Mk 以弧度计) （4-15） 上述方程可用迭代法进行解算，即先令 Ek=Mk,代入上式，求出 Ek 再代入上式计算，因为GPS 卫星轨道的偏心率 e 很小，因此收敛快，只需迭代计算两次便可求得偏近点角Ek。 5. 真近点角Vk的计算 由于: 114/3)(30aMaGn2)'()'(210ococttattaat164)cos1()(coscoskkkEeeEV 因此: 6．升交距角Φk的计算 ω为卫星电文给出的近地点角距。 7. 摄动改正项δu,δr,δi 的计算 δu,δr,δi 分别为升交距角u 的摄动量，卫星矢径 r 的摄动量和轨道倾角i的摄动量。 8. 计算经过摄动改正的升交距角uk、卫星矢径 rk 和轨道倾角ik 9. 计算卫星在轨道平面坐标系的坐标 卫星在轨道平面直角坐标系（X 轴指向升交点）中的坐标为 10. 观测时刻升交点经度Ωk的计算 升交点经度Ωk 等于观测时刻升交点赤经Ω（春分点和升交点之间的角距）与格林泥治视恒星时 GAST（春分点和格林尼治起始子午线之间的角距）之差， Ωk=Ω-GAST （4-23） 又因为: (4-24) 其中Ωoe 为参与时刻 toe 的升交点的赤经； 是升交点赤经的变化率，卫星电文每小时更新一次Ω和 toe。 此外，卫星电文中提供了一周的开始时刻 tw 的格林尼治视恒星时 GASTw。由于地球自转作用，GAST 不断增加，所以: 174)(cossin1sin2eEEearctgVkkk184)(cossin)1(2...