二、卫星大地测量基础（1）

2.1坐标系统

地球坐标系：随同地球自转，可看作固定在地球上的坐标系，便于描述地面观测站的空间位置
天球坐标系：与地球自转无关，便于描述人造卫星的位置。（地球看成质点的一个无穷大的球面）

球面坐标系：

$$\{\begin{array}{l}X=r\cos \alpha \cos \delta \\ Y=r\sin \alpha \cos \delta \\ Z=r\sin \delta \end{array}$$
$$\{\begin{array}{l}r=\sqrt{X^2+Y^2+Z^2}\\ \alpha =\arctan (Y/X)\\ \delta =\arctan (Z/\sqrt{X^2+Y^2}）\end{array}$$

大地坐标系

使用经纬度L,B和高程H
转换关系为：
$$\{\begin{array}{l}X=（N+H)\cos B\cos L\\ Y=（N+H)\cos B\sin L\\ Z=[N(1-e^2)+H]\sin B\end{array}$$
$$\{\begin{array}{l}L=\arctan (Y/X)\\ B=\arctan Z(N+H/[\sqrt{X^2+Y^2}(N(1-e^2)+H)\\ H=Z/\sin B-N(1-e^2)\end{array}$$
式中，$N=a/\sqrt{1-e^{2}si{n}^{2}B}$,N为该点的卯酉圈曲率半径；$e^2=(a^2-b^2)/a^2,a、e$分别为该大地心坐标系对应的椭球的长半轴和第一离心率。

2.2WGS-84坐标系统，CGCS-2000国家坐标

GPS中单点定位的坐标以及相对定位中解算的基线向量属于WGS-84大地坐标系，而实际测量结果往往是国家坐标系，所以通常需要转换。

2.5无摄运动与轨道根数

卫星主要受到的作用力分为两类：
地球质心引力：即将地球密度均匀的圆球，它对球外一点的引力等效于质量集中于求新的质点所产生的引力，即中心引力。
摄动力：由非球形对称的地球引力场加上日，月引力，大气阻力，太阳光压，地球潮汐力等对卫星产生的非中心作用力。
相对的就有无摄运动和受摄运动。

卫星作无摄运动时，由开普勒定律可知，卫星的轨道是通过地平面的椭圆。

2.6受摄运动和广播星历

星历主要通过C/A码和P码进行传送，主要预报的参数和定义如下

2.7IGS和精密星历

IGS简介

IGS（International GNSS Service）于1994年成立，2005年开始免费提供给用户精密的GPS卫星轨道和钟差以及其他产品。
IGS主要由数据中心、分析中心、协调中心、中心局及全球GNSS跟踪站等部分组成，由遍布在全球80多个国家的200多个研究机构共同负责全球跟踪站观测数据的处理、分析及成果的生成，提供高质量的观测数据和高可靠性的产品服务。