第3章
卫星的运动与星历

北斗用户为了确定自己的位置，需要导航卫星的精确位置信息。因此，研究导航卫星的运动规律及其运行轨道就显得十分重要。人造地球卫星轨道就是人造地球卫星绕地球运行的轨迹，是一条封闭的曲线，而由这条封闭曲线所形成的平面称为卫星轨道平面，这个平面总是过地球质心的。描述卫星位置及状态的参数称为卫星轨道参数，这些参数由卫星初始状态和所受到的各种作用力所决定。

卫星在空间绕地球运行时，受到的最主要的作用力是地球质心引力，同时还会受太阳、月亮和其他天体的引力，以及太阳辐射光压、大气阻力和地球潮汐力等因素的影响。这些作用力对卫星轨道的影响，以地球质心引力的影响为主，其他作用力的影响相对要小得多。如果假设地球质心引力的影响是1，那么其他作用力的影响仅为10-5，甚至更小。

为了便于研究卫星运动的基本规律，通常将卫星受到的这些作用力按照其影响的大小分为两类：一类是地球质心引力，又称为中心引力，即将地球看作密度均匀并由无限多的同心球层所构成的圆球，地球对球外一点的引力等效于质量集中于球心的质点所产生的引力，它决定卫星运动的基本规律和特征，而由此决定的卫星轨道可视为理想轨道，一般称为无摄轨道，是分析卫星实际运行轨道的基础；另一类是摄动力，也称为非中心力，包括除地球质心引力以外的其他各种作用力。摄动力使卫星的运动产生一些小的附加变化而偏离理想轨道，而这个偏离量是时间的函数，在摄动力的作用下，卫星的运动称为受摄运动，相应的轨道称为受摄轨道。

卫星星历是描述卫星轨道运动的一组参数，根据这组参数可以计算出卫星在任意时刻的位置及其运动速度。北斗系统通过两种方式向用户提供卫星星历：一种方式是通过导航电文中的数据块直接发送给用户接收机，通常称为预报星历；另一种方式是由北斗系统的地面监控站，通过磁带、网络、电传等方式向用户提供，称为后处理星历。