李玉柏衛(wèi)星導航與定位002-坐標系與時間系(第五版)-免費閱讀
【正文】 ? 國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù) IERS （ International Earth Rotation Service）專門從事地球自轉(zhuǎn)參數(shù)服務(wù)和參考系建立的國際組織。世界時與平太陽時的時間尺度相同，起算點不同。 4）時間系統(tǒng) — 力學時 衛(wèi)星導航與定位 ? 在 GNSS定位中，天體動力學和運動軌道描述都采用地球質(zhì)心力學時，作為一種嚴格均勻的時間尺度和獨立的變量，最終用于描述衛(wèi)星的運動。 – 采用潤秒或跳秒的方法，使協(xié)調(diào)時與世界時的時刻相接近。 ? 由于自轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性，在 UT中加入極移改正得 UT1；再加入地球自轉(zhuǎn)角速度的季節(jié)改正得 UT2。為此引入“平太陽” ? 假設(shè)一個參考點的視地球運動速度等于真地球公轉(zhuǎn)周年運動的平均速度，且在天球赤道上作周年勻速運動，這個假設(shè)的參考點在天文學中稱為平太陽。 – 由于觀察地球自轉(zhuǎn)運動時，所選取的空間參考點不同，世界時系統(tǒng)包括恒星時、平太陽時和世界時。例如當要求 GPS衛(wèi)星的位置誤差小于1cm，則相應(yīng)的時刻誤差應(yīng)小于 ?106s。 WGS84坐標系稱為 1984年世界大地指教坐標系。協(xié)議天球坐標系（ CIS） 衛(wèi)星導航與定位 直角坐標系和大地坐標系 6）地球坐標系 ? 地球直角坐標系的定義 原點 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， Y軸在赤道平面里與 XOZ構(gòu)成右手坐標系。 ? 由于歲差影響較大，有規(guī)律可描述，是時間的函數(shù)。 3）地心天球坐標系兩種表示 衛(wèi)星導航與定位 地心天球坐標系兩種表示 ? 地心天球空間直角坐標系與地心天球球面坐標系 衛(wèi)星導航與定位 ?天球赤道坐標系 (? ,?, r) 和天球直角坐標系 (x, y, z) ??????????????????????????si nc o sc o sc o sc o srzyx2 2 222r x y zyα ar c tgxzδ ar c tgxy? ? ?????天球空間直角坐標系與天球球面坐標系在表達同一天體的位置時是等價的，二者可相互轉(zhuǎn)換。 】 衛(wèi)星導航與定位 地心天球上的主要點、線、圈 ? 黃道 ecliptic： 地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面與 地心 天球相交的大圓。 天球、天球坐標系 167。 ? 天球分類： 站心天球、 地心天球、 日心天球等。 衛(wèi)星導航與定位 地心天球上的主要點、線、圈 – 太陽分別在每年的春分（ 3月 21日前后）和秋分（ 9月 23日前后）通過春分點和秋分點 （從地心來看） 黃道北 極點 K 黃道南 極點 K’ ? 本初子午面 prime meridian plane：l884年國際經(jīng)度會議決定以通過格林尼治天文臺艾黎儀器中心的經(jīng)線為本初子午線，作為全球經(jīng)度零點。 衛(wèi)星導航與定位 歲差章動對天球坐標的影響 ? 章動 nutation：在天文學上天極相對于黃極的位置除有長周期的歲差變化外，還有許多短周期的微小變化，稱為章動。 – mean equator of date 觀察時赤道：對應(yīng)某一時刻的平天赤道，通常指觀測瞬間的平天赤道。 ? 國際天文學聯(lián)合會和大地測量學協(xié)會在 1967建議，采用國際上 5個緯度服務(wù)站，以 19001905年的平均緯 度所確定的平均地極位置作為基準點，平極的位置是相應(yīng)上述期間地球自轉(zhuǎn)軸的平均位置，通常稱為國際協(xié)議原點（ Conventional International Origin—CIO）。 109 J2=108263 108（地球動力扁率） GPS坐標系 地球自轉(zhuǎn)角速度： = 7292115 1011rads1 177。 – 時間間隔是指發(fā)生某一現(xiàn)象所經(jīng)歷的過程，是這一過程始末的時間之差。 – 有真恒星時與平恒星時之分 。 時間系統(tǒng) — 世界時系統(tǒng) 衛(wèi)星導航與定位 時間系統(tǒng) — 世界時系統(tǒng) ? 世界時系統(tǒng) – 世界時 UT （ Universal Time）：以平子夜為零時起算的格林尼治平太陽時，稱為世界時。 時間系統(tǒng) — 原子時 衛(wèi)星導航與定位 3）時間系統(tǒng) — 協(xié)調(diào)世界時 UTC ? 在進行大地天文測量、天文導航和空間飛行器的跟蹤定位時，仍然需要以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時。 衛(wèi)星導航與定位 ? 在天文學中，天體的星歷是根據(jù)天體動力學理論建立的運動方程而編算的，其中所采用的獨立變量是時間參數(shù) T，這個數(shù)學變量 T定義為力學時。 GPS時與協(xié)調(diào)時之間關(guān)系： GPST=UTC+ 1s ?(n19) 5）時間系統(tǒng) — GPS時（ GPST） 衛(wèi)星導航與定位 ? 到 1987年，調(diào)整參數(shù) n為 23，兩系統(tǒng)之差為 4秒，到1992年調(diào)整參數(shù)為26，兩系統(tǒng)之差已達 7秒。 IATGPST = 19s。 ta nta nta n sinccz N BBBxxBB N Bz??? ? ?2222sinta n ta
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