李玉柏衛(wèi)星導(dǎo)航與定位002-坐標系與時間系(第五版)(存儲版)
【正文】 n1 si nsina r c ta n ta n1 si nccaBBBz e BaBBBz e B?????? ? ??????。 – 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。GPS時屬于原子時系統(tǒng)，秒長與原子時相同，但與國際原子時、以及地球質(zhì)心力學(xué)時 TDT的原點不同，在任一瞬間均有一常量偏差。一般在 12月 31日或 6月 30日末加入，具體日期由國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（ IERS）安排并通告。 – 原本規(guī)定 AT與 UT2在 1958年 1月 1日 0h時相同，但實際相差 ，即： (ATUT2) = 2）時間系統(tǒng) — 原子時 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 不同的地方原子時之間存在差異，為此，國際上大約 100座原子鐘，通過相互比對，經(jīng)數(shù)據(jù)處理推算出統(tǒng)一的原子時系統(tǒng)，稱為國際原子時 IAT （ International Atomic Time）。并由此派生出“時”、“分”、“秒”等單位；屬于地方時。并由此派生出時、分、秒等單位。時刻是指發(fā)生某一現(xiàn)象的瞬間。 = GM=3986005 108m3s2 177。瞬時地球直角坐標系與瞬時天球坐標系的關(guān)系 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 定義：極移 由于地球內(nèi)部和外部的種種動力學(xué)因素，地球自轉(zhuǎn)軸相對于地球體的位置不是固定的，地極點在地球表面上的位置隨時間而變化的現(xiàn)象稱為極移。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 歲差章動對天球坐標的影響 ? mean equator 平天赤道：天赤道的瞬時平均位置，它的變化只包括歲差的影響。 ? 在歲差的影響下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間繞 北黃極旋轉(zhuǎn) 。 – 太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點，稱為春分點，與春分點相隔 180176。 時間和 GPS時系 167。 GPS坐標系 167。赤道平面和黃道平面的交叉點正好在一條天球直徑線的兩端點，就是著名的二分點 (春分點與秋分點 )。 實際上地球接近于一個赤道隆起的橢球體，在日月和其它天體引力對地球隆起部分的作用下，地球在繞太陽運行時，自轉(zhuǎn)軸方向不再保持不變，從而使春分點在黃道上產(chǎn)生緩慢西移，此現(xiàn)象在天文學(xué)上稱為歲差。 ? 需要定義一個時刻的作為標準 — 歷元： – 歷元在天文學(xué)中，是為指定天球坐標或軌道根數(shù)（參數(shù)）而規(guī)定的某一特定時刻。 – [大地緯度 B，大地經(jīng)度 L] 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 直角坐標系與大地坐標系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ? 對同一空間點，大地坐標系轉(zhuǎn)換為直角坐標系的轉(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 直角坐標系與大地坐標系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ? 對同一空間點，直角坐標系轉(zhuǎn)換為大地坐標系的轉(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 與 本 初 子 午 線 的 夾 角 ；為 瞬 時 地 球 直 角 坐 標 系 下 的 坐 標 ；為 瞬 時 天 球坐 標 系 下 的 坐 標 。 2（ m） 地球引力常數(shù)： 181。若要距離誤差小于 1cm，信號傳播時間測定誤差應(yīng)小于 3?1011s 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 時間系統(tǒng) ? 時間包含了 “時刻” 和 “時間間隔” 兩個概念。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 參考點： 春分點 ? 定義： 春分點兩次經(jīng)過本地所在的上子午圈，所對應(yīng)的時間間隔為一恒星日。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 參考點 ： 平太陽 ? 定義 ： 平太陽中心連續(xù)兩次經(jīng)過地方上子午圈的時間間隔為一太陽日。 ? 定義： 1967年 10月，第十三屆國際度量衡大會通過：位于海平面上的銫 133（ Cs133）原子基態(tài)兩個超精細能級間在零磁場中躍遷輻射振蕩9192631770周所持續(xù)的時間為 1原子時秒。即當(dāng)協(xié)調(diào)時與世界時的時刻差超過?，便在協(xié)調(diào)時中引入一潤秒（正或負）。國際天文學(xué)聯(lián)合會（ IAU）決定，1977年 1月 1日原子時（ IAT）零時與地球質(zhì)心力學(xué)時的嚴格關(guān)系如下： TDT=IAT+ 時間系統(tǒng) — 力學(xué)時 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ?
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