Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных системСтраница 22
a - большая полуось эллиптической орбиты НС; ae = 6378,136 км - экваториальный радиус Земли.
3. Расчет эксцентрической аномалии E на текущий момент времени tтек проводится при рекуррентном решении уравнения Кеплера.
E(k+1) =M + e× sinE(k).
Средняя аномалия М эпохи tтек определяется из уравнения:
M = п(tтек - ),
Время можно определить из уравнений Кеплера следующим образом. Пусть Еп - эксцентрическая аномалия, соответствующая истинной аномалии . Тогда в соответствии с уравнением Кеплера [3.8, 3.9]
Для эксцентрической аномалии Еп можно определить среднюю аномалию
Мп = Еп - e× sinЕп . (1.85)
Тогда для интервала времени справедливо соотношение
Рекуррентное уравнение (1.85) решается с начальным условием Е(0) = М, k = 0, 1 . до тех пор пока не будет выполняться условие |Е(k + 1) - Е(k)| < 3×10-8.
4. Определение вектора состояния НС в орбитальной прямоугольной системе координат OX1X2 - системе координат, лежащей в орбитальной плоскости с началом в центре Земли, ось Х1 направлена вдоль фокальной оси к перигею, ось X2 - по нормали к фокальной оси;
Соотношения для составляющих скорости НС в орбитальной системе координат получаются дифференцированием координат () по времени (с учетом n = dM/dt )
5. Пересчет ортов орбитальной системы координат OX1X2 в инерциальную систему координат ПЗ-90, осуществляется путем трех последовательных поворотов орбитальной системы координат на углы :
6. Преобразование вектора состояния НС из орбитальной системы в систему координат ПЗ-90.
Введем вектора X = | х у z |т, , . Тогда вектор координат НС в системе координат ПЗ-90 определяется соотношением
Преобразование вектора скорости НС из орбитальной системы координат во вращающуюся систему координат ПЗ-90 проводится в два этапа. Сначала вектор скорости преобразуется в неподвижную систему координат, ось которой смещена относительно оси Х0 инерциальной системы координат OХ0Y0Z0 на долготу восходящего узла в соответствии с формулой
Навтором шаге вектор скорости из неподвижной системы координатпересчитывается во вращающуюся систему координат ПЗ-90 по формулам
Расчет вектора состояния НС на основе оперативной информации
В реальных условиях траекторного движения НС на него действуют кроме основной, центральной силы притяжения Земли, разнообразные дополнительные возмущающие силы. И хотя они малы по сравнению с основной, их длительное воздействие приводит к отклонениям реальной орбиты от расчетной кеплеровой, которыми при построении спутниковых навигационных систем нельзя пренебречь.Основными источниками возмущения орбит НС являются:
возмущения гравитационного поля вследствие несферичности Земли и неравномерности распределения се массы,
притяжение со стороны Луны и Солнца,
сопротивление среды при движении НС.
давление светового излучения Солнца и прочие физические факторы.