【正文】 地球人的習(xí)慣?。?！ 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 坐標(biāo)系和時(shí)間系討論 地球人的習(xí)慣！ 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 坐標(biāo)系和時(shí)間系討論 ? GPS時(shí)間系由主控站的原子鐘控制，屬于原子時(shí)系統(tǒng)，秒長(zhǎng)與原子時(shí)相同，但與國(guó)際原子時(shí)的原點(diǎn)不同，即 GPST與 IAT在任一瞬間均有一常量偏差。 – 協(xié)調(diào)時(shí)與國(guó)際原子時(shí)的關(guān)系定義為： IAT=UTC+1s?n+19s – n為調(diào)整參數(shù)，由 IERS（ International Earth Rotation Service 國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)）發(fā)布 (為了與后面 GPST時(shí)對(duì)應(yīng)，設(shè) n=0)。 – 數(shù)值上等于平太陽(yáng)中心相對(duì)于本地子午圈的時(shí)角；正午（ 0h）與子夜（ 12h）。在天文學(xué)和衛(wèi)星定位中，與所獲取數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻也稱歷元。極移包括 Chandler分量（錢德勒周期 ） 和周年分量。 ? 旋轉(zhuǎn)速度很慢，周期月為 25920年。 坐標(biāo)系和時(shí)間系討論 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 天球及天球坐標(biāo)系 ? 天球 是一個(gè)想像的旋轉(zhuǎn)的球，以空間某一點(diǎn)為中心，理論上具有任意大的半徑，并定義有天赤道和天極，天文學(xué)中通常把參考坐標(biāo)建立在天球上。 – 赤道 equator不與黃道平行，而有 23o26’的夾角，即黃赤交角。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。 ? WGS84橢球及其有關(guān)常數(shù) WGS84采用的橢球是國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第 17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)推薦值，其四個(gè)基本參數(shù)： 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 長(zhǎng)半徑： a=6378137 177。 ? 恒星時(shí) ST (Sidereal Time)：以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間稱為恒星時(shí)。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ???? 01 UTUTsTUTUT ??? 12? UT0：未經(jīng)改正的世界時(shí) ? UT1：引入極移改正（ ??）的世界時(shí) ? UT2：引入極移改正（ ??）和地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)改正（ ?Ts）的世界時(shí) 時(shí)間系統(tǒng) — 世界時(shí)系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 ? 物質(zhì)內(nèi)部的原子躍遷所輻射和吸收的電磁波頻率，具有很高的穩(wěn)定度，由此建立的原子時(shí)成為最理想的時(shí)間系統(tǒng)。 ? TDT的基本單位是國(guó)際制秒（ SI），與原子時(shí)的尺度一致。由國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)和國(guó)際大地測(cè)量學(xué)與地球物理學(xué)聯(lián)合會(huì)共同于 1987年建立， 1988年開(kāi)始工作。 – GPS輸出（經(jīng)緯高） —— 大地坐標(biāo)系統(tǒng) 地球人的視角 ??！ 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 坐標(biāo)系和時(shí)間系討論 3）時(shí)間系 ? 兩大體系：世界時(shí) UT和原子時(shí) IAT – 世界時(shí) UT：以平子夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)稱為世界時(shí)。 為避免發(fā)播的原子時(shí)與世界時(shí)之間產(chǎn)生過(guò)大偏差，從 1972年采用了一種以原子時(shí)秒長(zhǎng)為基礎(chǔ)，在時(shí)刻上盡量接近于世界時(shí)的一種折衷時(shí)間系統(tǒng)，稱為世界協(xié)調(diào)時(shí)或協(xié)調(diào)時(shí)（ Coordinate universal Time）。 時(shí)間系統(tǒng) — 世界時(shí)系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 時(shí)間系統(tǒng) — 世界時(shí)系統(tǒng) ? 世界時(shí)系統(tǒng) – 平太陽(yáng)時(shí) MT （ Mean Solar Time）：由于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)是橢圓軌道，造成“太陽(yáng)日”有長(zhǎng)短。 ? 在 GPS衛(wèi)星定位中，時(shí)間系統(tǒng)的重要性表現(xiàn)在： – GPS衛(wèi)星作為高空觀測(cè)目標(biāo)，位置不斷變化，在給出衛(wèi)星運(yùn)行位置同時(shí)，必須給出相應(yīng)的瞬間時(shí)刻。 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 。 – 地心天球球面坐標(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(guò)目標(biāo) s的天球子午面之間的交角，赤緯 ?為原點(diǎn)至目標(biāo)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。衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 第二講： GPS系統(tǒng)的坐標(biāo)系與時(shí)間系 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 第二章： GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo) 系統(tǒng)與時(shí)間系 167。 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 北天極 南天極 黃道 天球赤道 赤經(jīng) 赤緯 太陽(yáng) 星體 地球 地球赤道 本初子午圈 地心天球上的主要點(diǎn)、線、圈 衛(wèi)星導(dǎo)航與定位 A ( L , B , H ) B L H 0 起始子午面 赤道 2）基于天球定義坐標(biāo)系 ? 坐標(biāo)原點(diǎn) ? 坐標(biāo)軸指向 ? 表示坐標(biāo)的尺度 ? 坐標(biāo)系統(tǒng)建立的三要素