衛星星曆誤差

衛星星曆

衛星星曆是用於描述太空飛行體位置和速度的表達式。衛星星曆以克卜勒定律的6個軌道參數之間的數學關係確定飛行體的時間、坐標、方位、速度等各項參數。具有極高的精度。

衛星星曆能精確計算、預測、描繪、跟蹤衛星、飛行體的時間、位置、速度等運行狀態；能表達天體、衛星、太空飛行器、飛彈、太空垃圾等飛行體的精確參數；能將飛行體置於三維的空間；用時間立體描繪天體的過去、現在和將來。

衛星星曆的時間按世界標準時間（UTC）計算。

(1)軌道半長軸a

(2)軌道偏心率e

(3)軌道平面傾角i

(4)升交點赤經Ω

(5)升交點至近地點的夾角

(6)衛星過近地點時刻

衛星星曆的數據來源有：廣播星曆、實測星曆（精密星曆）。

廣播星曆是衛星電文中所攜帶的主要信息，由地面監控中心跟蹤站根據觀測數據進行外推，再通過衛星發播給用戶。由於我們還不能充分了解作用在衛星上的各種攝動因素的大小及變化規律，所以預報數據中存在著較大的誤差。

GPS衛星電文中解譯出來的星曆參數共17個，每小時更換一次。由這17個星曆參數確定的衛星位置精度約為20～40m，有時可達80m。

廣播星曆的誤差對相對定位的影響為1×10 -6 。即對長度為10km的基線會產生10mm的誤差。對長度為1000km的基線會產生1m的誤差。可以看出，廣播星曆誤差是影響長基線定位精度的重要原因。

這種星曆要在觀測後1～2個星期才能得到（可向美國國家大地測量局（NGS）購買），這對導航和動態定位無任何意義，但是在靜態精密定位中具有重要作用。

其次，GPS衛星是高軌衛星，區域性的跟蹤網也能獲得很高的定軌精度。所以許多國家和組織都在建立自己的GPS衛星跟蹤網開展獨立的定軌工作。

單點定位就是根據一台接收機的觀測數據來確定接收機位置的方式，也稱為“絕對定位”。

單點定位時，星曆誤差在測站至衛星方向上，影響測站坐標和接收機鐘改正數。影響的大小取決於星曆誤差所造成的測站至衛星距離的增量大小。

相對定位時，因星曆誤差對兩測站的影響具有很強的相關性，所以在差分定位過程中，共同的影響可自行消去。由於衛星位置不同，衛星信號到兩測站的角度不一樣，衛星星曆誤差對它們的影響也不一樣。

差分過程中僅能消去其公共部分，一般為了方便，星曆誤差對相對定位的影響採用下式近似表示：

Δb/b=Δs/ρ

b為基線長；Δb為衛星星曆誤差所引起的基線誤差； ρ為衛星至測站的距離；Δs為星曆誤差； Δs/ρ 則為衛星星曆的相對誤差；

實測結果表明，經數小時觀測後，基線相對誤差大約為星曆相對誤差的四分之一左右。