第三章gps定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時間系統(tǒng)-wenkub
2022-11-04 14:46:44 本頁面
【正文】 基準(zhǔn)點(diǎn)的地球坐標(biāo)系稱為 協(xié)議地球坐標(biāo)系 （ Conventional Terrestrial System—— CTS），而與瞬時極相應(yīng)的地球坐標(biāo)系稱為瞬時地球坐標(biāo)系。 ? ? BHeNZLBHNYLBHNXs in)1(s inc o s)(c o sc o s)(2 ???????22222122)s in1(/abaeBeWWaN?????NBRHXyar c t gLWBZaetgar c t gB?????????????????????????c o sc o ss in12??2/12222/122][)(ZYXRYXZar c t g???????????? 地球自轉(zhuǎn)軸相對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間而變化的現(xiàn)象稱為 極移 。 地心空間直角坐標(biāo)系的定義 ；原點(diǎn)與地球質(zhì)心重合， z軸指向地球北極， x軸指向格林尼治平子午面與赤道的交點(diǎn) E， y軸垂直于 xoz平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 首先將協(xié)議天球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，換算到觀測瞬間的平天球坐標(biāo)系統(tǒng)，再將瞬時平天球坐標(biāo)系的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換到瞬時天球坐標(biāo)系統(tǒng) 167。則在日月引力等因素的影響下，瞬時北天極將繞瞬時平北天極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，軌跡大致為橢圓。在歲差的影響下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞北黃極順時針旋轉(zhuǎn)，因而使北天極以同樣方式繞北黃極順時針旋轉(zhuǎn)。 天球球面坐標(biāo)系的定義 ：原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心，赤經(jīng)?為含天軸和春分點(diǎn)的天球子午面與經(jīng)過天體 s的天球子午面之間的交角，赤緯 ?為原點(diǎn)至天體的連線與天球赤道面的夾角，向徑 r為原點(diǎn)至天體的距離。 春分點(diǎn) ：當(dāng)太陽在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時，黃道與天球赤道的交點(diǎn) ?。 黃道 ：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，即當(dāng)?shù)厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)時，地球上的觀測者所見到的太陽在天球上的運(yùn)動軌跡。 天軸與天極：地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸，天軸與天球的交點(diǎn) Pn(北天極 )Ps(南天極 )稱為天極。在 GPS定位中，坐標(biāo)系原點(diǎn)一般取地球質(zhì)心，而坐標(biāo)軸的指向具有一定的選擇性，為了使用上的方便，國際上都通過協(xié)議來確定某些全球性坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸指向，這種共同確認(rèn)的坐標(biāo)系稱為協(xié)議坐標(biāo)系。 167。 在 GPS定位中，通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)： 一類是在空間固定的坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，對描述衛(wèi)星的運(yùn)行位置和狀態(tài)極其方便。 167。 天球赤道面與天球赤道：通過地球質(zhì)心與天軸垂直的平面為天球赤道面，該面與天球相交的大圓為天球赤道。黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角，約 。 在天文學(xué)和衛(wèi)星大地測量學(xué)中， 春分點(diǎn)和天球赤道面是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面。 天球空間直角坐標(biāo)系與天球球面坐標(biāo)系 天球空間直角坐標(biāo)系與天球球面坐標(biāo)系在表達(dá)同一天體的位置時是等價的，二者可相互轉(zhuǎn)換。 在天球上，這種順時針規(guī)律運(yùn)動的北天極稱為瞬時平北天極 （簡稱平北天極），相應(yīng)的天球赤道和春分點(diǎn)稱為 瞬時天球平赤道和瞬時平春分點(diǎn) 。這種現(xiàn)象稱為 章動 。 協(xié)議地球坐標(biāo)系 由于天球坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，導(dǎo)致地球上一固定點(diǎn)在天球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)隨地球自轉(zhuǎn)而變化，應(yīng)用不方便。 地心大地坐標(biāo)系的定義 ：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合，橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，大地緯度 B為過地面點(diǎn)的橢球法線與橢球赤道面的夾角，大地經(jīng)度 L為過地面點(diǎn)的橢球子午面與格林尼治平大地子午面之間的夾角，大地高 H為地面點(diǎn)沿橢球法線至橢球面的距離。 地極點(diǎn)作為地球坐標(biāo)系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)，極移將使地球坐標(biāo)系的 Z軸方向發(fā)生變化
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