【正文】 ? 典型的赤經赤道坐標系 ?以地心天球赤道、過春分點的時圈和春分點為依據(jù)；用赤經 L、赤緯 B和高度 H表示 衛(wèi)星導航與定位 典型的天球坐標系 ?黃道坐標系 – 以地心天球黃道、過春分點的黃經圈和春分點為依據(jù)；用黃經 ?和黃維 ?表示 黃道北 極點 K 黃道南 極點 K’ 衛(wèi)星導航與定位 ? 在地心天球坐標系中，任一天體的位置可用地心天球空間直角坐標系和地心天球球面坐標系來描述： – 地心天球空間直角坐標系的定義：原點位于地球的質心， z軸指向天球的北極 Pn， x軸指向春分點 ?， y軸與 x、 z軸構成右手坐標系。 ? true equator 真赤道：天赤道的瞬時位置，它的變化包括歲差、章動和其他影響。 1011rads1 ie?衛(wèi)星導航與定位 時間系統(tǒng) ? 在天文學和空間科學技術中，時間系統(tǒng)是精確描述天體和衛(wèi)星運行位置及其相互關系的重要基準，也是利用衛(wèi)星進行定位的重要基準。 – 恒星日是地方時，比如格林尼治恒星時。但由于地球自轉速度有長期變慢的趨勢，近 20年，世界時每年比原子時慢約 1秒，且兩者之差逐年積累。 時間系統(tǒng) — GPS時（ GPST） 衛(wèi)星導航與定位 坐標系和時間系討論 1）人類對坐標系認識的演進 ? 數(shù)學上的直角和極坐標 ? 推演到天球坐標 —— 建立天體運動 ?協(xié)議天球坐標 → 平天球坐標 ?平天球坐標 → 真 天球坐標 ? 轉換到平地球直角坐標 ? 得到大地坐標 ( 經緯高 ) 地球人的視角 ??！ 衛(wèi)星導航與定位 坐標系和時間系討論 2） GPS的坐標系 —— WGS84坐標系 坐標原點為地球質心，其地心空間直角坐標系的 Z軸指向 BIH （國際時間） 議地球極（ CTP)方向， X軸指向 BIH 零子午面和 CTP赤道的交點， Y軸與 Z軸、 X軸垂直構成右手坐標系，稱為 1984年世界地球坐標。 衛(wèi)星導航與定位 1. 什么是歲差和章動 ?北天極在天球上是 怎樣運動？ 2. 什么是天球 ?簡述天球上的主要點、 線、圈 ? 區(qū)別協(xié)議天球坐標系和地球坐標系統(tǒng) ? 簡述時間類型 ? 什么是 GPS定位測量采用的時間系統(tǒng)？它與 協(xié)調世界時 UTC有什么區(qū)別？ 思考題 衛(wèi)星導航與定位 電子科技大學歡迎您！ 聯(lián)系方式： 衛(wèi)星導航與定位 地心天球坐標系轉換 ? 見圖所示 — 極坐標 /笛卡爾坐標 ??????????????????????????s inc osc osc osc osrzyx? ?? ?c o s c o sc o s s ins inxryrzr?????? ? ?? ? ???衛(wèi)星導航與定位 子午平面坐標系與大地坐標系 ? 大地坐標的緯度與地球坐標的關系 0t a n t a n ( 9 0 )dz P T Q Bdx ? ? ? ? ?? ?22222220221ta n ( 9 0 ) 1 1 / ta nxzabd z b xd x a zb x xB e Ba z z??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?衛(wèi)星導航與定位 子午平面坐標系與大地坐標系 ? 定義卯酉圈曲率半徑 nP Ns i n c o sx N O n P N B? ? ?? ? ? ?22c o s c o s1 1 s i ns i n B N Be z N e BBz? ? ? ? ? ? ? ?? ?22 2 22 2 2 22 2 2 222 2 22221 sinc o s11c o s 1 sin 11 sinN e Bx z N Ba b a bNB e BaN a e B?? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ?衛(wèi)星導航與定位 子午平面坐標系與大地坐標系 ? 地表緯度和地心緯度的轉換 sinta n 。國際天文學聯(lián)合會（ IAU）決定，1977年 1月 1日原子時（ IAT）零時與地球質心力學時的嚴格關系如下： TDT=IAT+ 時間系統(tǒng) — 力學時 衛(wèi)星導航與定位 ? 為精密導航和測量需要，全球定位系統(tǒng)建立了專用的時間系統(tǒng)，由 GPS主控站的原子鐘控制。 ? 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。 衛(wèi)星導航與定位 ? 參考點： 春分點 ? 定義： 春分點兩次經過本地所在的上子午圈，所對應的時間間隔為一恒星日。 2（ m） 地球引力常數(shù)： 181。 ? 需要定義一個時刻的作為標準 — 歷元： – 歷元在天文學中，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。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 )。 時間和 GPS時系 167。