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与制订观测计划时，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：114/3)(30aMaGn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 nn=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′-Δt2)'()'(210ococttattaat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 EkEk=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:164)cos1()(coscoskkkEeeEV174)(cossin1sin2eEEearctgVkkk因此:184)(cossin)1(2eEEearctgVkkk6．升交距角 Φk的计算(419)kkV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cos(2)sin(2)cos(2)sin(2)(420)cos(2)sin(2)uuckuskrrckrskickkCCrCCriCCis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 ik0(1cos)(421)kkukkrkikuraeEiiIt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cos(422)sinkkkkkkxruyru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...