谢邀,先稍微补充下背景知识,
任何一颗卫星在设计时,都要考虑六个参数,叫做轨道六根数
两个决定了卫星轨道的形状:1)轨道半长轴,决定了轨道大概多大,或者距离地球有多高;2)偏心率决定了大概多扁,偏心率为0就是圆了
四个决定了卫星轨道的位置:3)轨道倾角,决定了轨道与赤道是什么夹角,为0就意味着跟赤道面平行,比如各种地球静止卫星,为90度就飞过两极,比如各种对地观测低轨卫星; 4)升交点,卫星飞越赤道(南到北)的位置,决定了轨道安排的初始位置; 5) 近地点幅角,决定了卫星轨道的近地点在哪里,如果是圆轨道就不存在近地点了; 6)平近点,某个参考历元时卫星的位置(角度),这个也很重要,因为当你计算其他时刻卫星位置时要有一个参考点才行,但对轨道形状和安置木有影响,就不用分析了。
此外,咱们定位时需要知道至少三维坐标,和一个钟差(毕竟你自己的时间不准,肯定不能和GPS原子钟比)4个未知数。每一颗GPS卫星都能帮你构建一个方程,那么就至少需要建立四个方程,观测到四颗卫星,而且观测到越多方程越多解算精度就越高。要做到实时接收到4颗卫星,可以想象GPS系统必须得很多卫星才行。
基础普及完毕,咱们一条一条屡清楚该怎么设计GPS轨道。
首先,轨道偏心率,或者是轨道是圆的还是椭圆,如果是椭圆得多扁才好。
由于GPS最主要任务是给地面发送稳定强度的信号,自然不能距离地球时近时远