李玉柏衛(wèi)星導(dǎo)航與定位002-坐標(biāo)系與時(shí)間系(第五版)-文庫(kù)吧
2024-08-14 22:17 本頁(yè)面
【正文】 化所造成的。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 歲差章動(dòng)對(duì)天球坐標(biāo)的影響 ? 由于存在歲差和章動(dòng)的影響，天球的天赤道、天北極點(diǎn)、天春分點(diǎn)隨時(shí)變化： – 天球坐標(biāo)隨時(shí)在變化。 ? 由于歲差影響較大，有規(guī)律可描述，是時(shí)間的函數(shù)。其他因素影響（包括章動(dòng)）很復(fù)雜，可以通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)得到一個(gè)平均參考 – 平坐標(biāo)系。 ? 需要定義一個(gè)時(shí)刻的作為標(biāo)準(zhǔn) — 歷元： – 歷元在天文學(xué)中，是為指定天球坐標(biāo)或軌道根數(shù)（參數(shù)）而規(guī)定的某一特定時(shí)刻。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 歲差章動(dòng)對(duì)天球坐標(biāo)的影響 ? mean equator 平天赤道：天赤道的瞬時(shí)平均位置，它的變化只包括歲差的影響。 – equator of epoch歷元赤道：在歷元時(shí)刻定義的平天赤道的位置，以此為基準(zhǔn)，用作觀察時(shí)刻的赤道計(jì)算。 – mean equator of date 觀察時(shí)赤道：對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的平天赤道，通常指觀測(cè)瞬間的平天赤道。 ? true equator 真赤道：天赤道的瞬時(shí)位置，它的變化包括歲差、章動(dòng)和其他影響。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 定義：協(xié)議地心天球坐標(biāo)系 – 經(jīng)協(xié)商指定的某一特定時(shí)刻的平天球坐標(biāo)系 ? 當(dāng)前，國(guó)際上所采用的地心天球坐標(biāo)系 – 早期使用 ；后來(lái)由 國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)和國(guó)際天文協(xié)議聯(lián)合會(huì)確定，從 1984年 1月 1日起采用 ? 為 2022年 1月 1日 12h的平天球坐標(biāo)系 –Z軸指向 –X軸指向 5）協(xié)議天球坐標(biāo)系（ CIS） 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 協(xié)議天球坐標(biāo)系與真天球坐標(biāo)系間的關(guān)系 – 進(jìn)行歲差和章動(dòng)改正 特定時(shí)刻的 真天球坐標(biāo) 章動(dòng) 改正 特定時(shí)刻的平天球坐標(biāo) （協(xié)議天球坐標(biāo)） 歲差 改正 00,X N PXXPNX? 其 中 :協(xié) 議 天 球 坐 標(biāo) ；為 歲 差 改 正 矩 陣 ；為 章 動(dòng) 態(tài) 系 數(shù) 陣 ；為 瞬 時(shí) 真 天 球 坐 陣 。協(xié)議天球坐標(biāo)系（ CIS） 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系 6）地球坐標(biāo)系 ? 地球直角坐標(biāo)系的定義 原點(diǎn) O與地球質(zhì)心重合， Z軸指向地球北極， X軸指向地球赤道面與格林尼治子午圈的交點(diǎn)， Y軸在赤道平面里與 XOZ構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 ? 大地坐標(biāo)系的定義 地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，空間點(diǎn)位置在該坐標(biāo)系中表述為 ( L, B, H )。 – [大地緯度 B，大地經(jīng)度 L] 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ? 對(duì)同一空間點(diǎn)，大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系為： – 定義： N為橢球卯酉圈的曲率半徑， e為橢球的第一偏心率， a、 b為橢球的長(zhǎng)短半徑 ? ?222 2 2 2/ ( 1 sin )N a e Be a b a????? ? BHeNZLBHNYLBHNXsi n)1(si nc o s)(c o sc o s)(2 ???????衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ? 對(duì)同一空間點(diǎn)，直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系： ? ?22si na r c t a n t a n1 si na r c t a nc os c osCCaBBBz e BL Y XH R B B N??????????????????2 2 2 2 222t a n ,( 1 s i n )cB Z X Y R X Y ZN a e B? ? ? ? ?? ? ?其中： 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 c o s sin 0( ) sin c o s 00 0 1( , , )( , , )c G G cz G c G G cccGc c cx x S S xy R S y S S yz z zSx y zx y z? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?其 中 : 真 春 分 點(diǎn) 與 本 初 子 午 線 的 夾 角 ；為 瞬 時(shí) 地 球 直 角 坐 標(biāo) 系 下 的 坐 標(biāo) ；為 瞬 時(shí) 天 球坐 標(biāo) 系 下 的 坐 標(biāo) 。瞬時(shí)地球直角坐標(biāo)系與瞬時(shí)天球坐標(biāo)系的關(guān)系 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 定義：極移 由于地球內(nèi)部和外部的種種動(dòng)力學(xué)因素，地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是固定的，地極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為極移。極移包括 Chandler分量（錢德勒周期 ） 和周年分量。 ? 國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)和大地測(cè)量學(xué)協(xié)會(huì)在 1967建議，采用國(guó)際上 5個(gè)緯度服務(wù)站，以 19001905年的平均緯 度所確定的平均地極位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，平極的位置是相應(yīng)上述期間地球自轉(zhuǎn)軸的平均位置，通常稱為國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)（ Conventional International Origin—CIO）。 7）地極移動(dòng)與協(xié)議地球坐標(biāo)系 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 至今仍采用國(guó)際協(xié)議原點(diǎn) CIO，作為協(xié)議地極CTP（ conventional Terrestrial Pole），以協(xié)議地極為基準(zhǔn)點(diǎn)的地球坐標(biāo)系稱為協(xié)議地球坐標(biāo)系CTS（ Conventional Terrestrial
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