第三章gps定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng)(完整版)
【正文】 ????NBRHXyar c t gLWBZaetgar c t gB?????????????????????????c o sc o ss in12??2/12222/122][)(ZYXRYXZar c t g???????????? 地球自轉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 。 首先將協(xié)議天球坐標系中的坐標，換算到觀測瞬間的平天球坐標系統(tǒng)，再將瞬時平天球坐標系的坐標，轉換到瞬時天球坐標系統(tǒng) 167。在歲差的影響下，地球自轉軸在空間繞北黃極順時針旋轉，因而使北天極以同樣方式繞北黃極順時針旋轉。 春分點 ：當太陽在黃道上從天球南半球向北半球運行時，黃道與天球赤道的交點 ?。 天軸與天極：地球自轉軸的延伸直線為天軸，天軸與天球的交點 Pn(北天極 )Ps(南天極 )稱為天極。 167。 167。黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角，約 。 天球空間直角坐標系與天球球面坐標系 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，二者可相互轉換。這種現(xiàn)象稱為 章動 。 地心大地坐標系的定義 ：地球橢球的中心與地球質心重合，橢球短軸與地球自轉軸重合，大地緯度 B為過地面點的橢球法線與橢球赤道面的夾角，大地經度 L為過地面點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為地面點沿橢球法線至橢球面的距離。 根據(jù)協(xié)議地球坐標系和協(xié)議天球坐標系的定義可知： （ 1）兩坐標系的原點均位于地球的質心，故其原點位置相同。 167。 在 GPS衛(wèi)星定位中，時間系統(tǒng)的重要性表現(xiàn)在： ? GPS衛(wèi)星作為高空觀測目標，位置不斷變化，在給出衛(wèi)星運行位置同時，必須給出相應的瞬間時刻。時間間隔是指發(fā)生某一現(xiàn)象所經歷的過程，是這一過程始末的時間之差。在 GPS定位中，具有重要意義的時間系統(tǒng)包括恒星時、力學時和原子時三種。對于同一歷元，所相應的真北天極和平北天極，也有真春分點和平春分點之分。 1956年以前，秒被定義為一個平太陽日的1/86400，是以地球自轉這一周期運動作為基礎的時間尺度。 原子時的原點為 AT= 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（ International Atomic Time——IAT） 在衛(wèi)星測量中，原子時作為高精度的時間基準，普遍用于精密測定衛(wèi)星信號的傳播時間。為避免發(fā)播的原子時與世界時之間產生過大偏差，從 1972年采用了一種以原子時秒長為基礎，在時刻上盡量接近于世界時的一種折衷時間系統(tǒng)，稱為世界協(xié)調時或協(xié)調時。 GPS時與協(xié)調時之間關系 GPST=UTC+ 1S ?n19s 到 1987年，調整參數(shù) n為 23，兩系統(tǒng)之差為 4秒，到1992年調整參數(shù)為 26，兩系統(tǒng)之差已達 7秒。即當協(xié)調時與世界時的時刻差超過 ?，便在協(xié)調時中引入一潤秒（正或負）。 根據(jù)描述運動方程所對應的參考點不同，力學時分為： ?太陽系質心力學時（ Barycentric Dynamic Time——TDB）是相對于太陽系質心的運動方程所采用的時間參數(shù)。加入地球自轉角速度的季節(jié)改正得 UT2。 LAST—— 真春分點地方時角 GAST—— 真春分點的格林尼治時角 LMST—— 平春分點的地方時角 GMST—— 平春分點的格林尼治時角 零子午線 赤道 地方子午線 ?1 ?平 Pn GAST LAST GMS
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