毕业好难（一）

大体框架

首先是将终端和卫星都统一到地心惯性坐标系（ECI）中，这个坐标系的特点是不随地球的自转而运动，终端和卫星在这个坐标系中的速度就是相对于静止物体的速度，可以由此速度计算卫星与终端之间的多普勒，也可以算出星地距离、俯仰角方位角等。

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终端的位置可以根据终端的经纬度以及海拔高度将其固定在ECEF坐标系中，ECEF坐标系是随着地球自转而转动的坐标系，然后再根据公示将其转换到ECI坐标系中。

卫星的位置则根据轨道六根数将卫星的状态映射到ECI坐标系中。

轨道六根数

卫星的轨道六根数是用于表征卫星轨道形状、位置及运动等属性的参数，可用来确定任意时刻卫星的轨道和位置。轨道六根数指的是：轨道半长轴$\alpha$，轨道离心率$e$，轨道倾角$i$，近心点辐角$\omega$，升交点经度$\Omega$和真近点角$\theta$.

其中轨道半长轴和轨道离心率都是椭圆轨道的参数，和椭圆中的离心率和半长轴是一样的定义。

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轨道倾角

轨道倾角$i$是指在惯性坐标系中，例如在ECI中，轨道的正法向与z轴的夹角，轨道的正法向指的是按照右手螺旋定则垂直于轨道的平面的方向。轨道倾角$i$的取值范围是[0,180].

近心点辐角

近心点辐角$\omega$是指离心率矢量与升交线的夹角。卫星自下而上穿过赤道面的点称作升交点，地心与升交点的连线就是升交线。离心率矢量则是地心到近地点的向量。近心点辐角$\omega$的取值范围是[0,360].

升交点经度

升交点经度$\Omega$指的是升交线与坐标系x轴的夹角，范围是[0,360].

真近点角

真近点角$\theta$指的是离心率矢量到卫星位置矢量的夹角，范围是[0,360].

在轨道六根数中，前两项决定了轨道形状，第3、4、5项确定了轨道所处的位置，最后一项决定了卫星在轨道中的位置。