【文章內(nèi)容簡介】 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) (中國 ) – 系統(tǒng)組成 ?導航衛(wèi)星： 2顆地球同步衛(wèi)星（ Sat31/32靜地衛(wèi)星），東經(jīng) 80度與 140度上空 ?地面中心站：地面控制中心＋地面數(shù)據(jù)處理中心 ?定軌觀測網(wǎng)： 3個以上地面定軌觀測站 ?校準站 ?測高站 ?用戶發(fā)收機 – 系統(tǒng)建成時間： 2021年底 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 –定位原理 ?主動式：用戶設備既接收也發(fā)送信號，地面中心站解算用戶位置并告知用戶；需要高程約束解算用戶位置，且用戶不能自己解算坐標。 ?定位精度：平面 177。 20m 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 167。 GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用 –將在第十章中詳細介紹 ?陸地應用 ?海洋應用 ?航空應用 ?航天應用 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 思考題 1：子午衛(wèi)星系統(tǒng)與 GPS定位原理有何區(qū)別？ 思考題 2：為什么在衛(wèi)星原子鐘基準頻率中加入干擾可以降低定位精度？ 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 二、坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng) ?天球坐標系與地球坐標系 ? 與地球體固連在一起且與地球同步運動的坐標系，其中以地心為原點的坐標系則稱為 地心地固坐標系 ? 另一類是空間固定的坐標系，與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，稱為 慣性坐標系 或 天球坐標系 ，主要用于描述衛(wèi)星和地球的運行位置和狀態(tài)。 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?地球坐標系 ? 大地坐標系 ? 空間直角坐標系 ?天球坐標系 ? 天球空間直角坐標系 ? 天球球面坐標系 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?地心空間直角坐標系 ? 坐標原點在地球質(zhì)心， Z軸與地球平均自轉(zhuǎn)軸重合，即指向某一時刻的平均北極點；X軸指向格林尼治平均子午面與赤道面的交點 Ge， Y軸與此平面垂直，指向東為正構(gòu)成右手系。 ?地球坐標系 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ( , , )P X Y Z武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?地心大地坐標系 ? 大地緯度 B ? 大地經(jīng)度 L ? 大地高 H ???????NHHHH正正常 ?武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 A( B , L , H )BLH0起始子午面赤道武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 設 P點的大地經(jīng)度為 L，在過 P點的子午面上，以子午圈橢圓中心為 原點，建立 x,y平面 直角坐標系。 在該坐標系中， P點的位置 用 L,x,y表示。 ?子午面直角坐標系 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?大地站心地平坐標系是以測站法線和子午線方向為依據(jù)的坐標系。原點位于測站， z軸與該點的法線重合， x軸垂直于 z軸指向橢球短軸， y軸垂直于 xoz平面，構(gòu)成左手坐標系。 ?點的坐標可用 (x,y,z)或 (S,A,Z)表示。 ????????????????????????222t a n,c o sc o ss i ns i nc o ss i nzyxSxyASzZZSzAZSyAZSx?站心地平坐標系 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?地球橢球基本參數(shù)及其互相關(guān)系 地球橢球是經(jīng)過適當選擇的旋轉(zhuǎn)橢球 ,旋轉(zhuǎn)橢球的形狀和大小常用子午橢圓的五個基本幾何參數(shù) (或稱元素 ): ?橢圓的長半軸ａ ?橢圓的短半軸ｂ ?橢圓的扁率 ?橢圓的第一偏心率 ?橢圓的第二偏心率 aba ???abae 22 ??abae 2239。 ???各種地球坐標系間的關(guān)系 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 克拉索夫斯基橢球體 1975國際橢球體 Ｗ GS84橢球體 a 6 378 000 000 0(m) 6 378 000 000 0(m) 6 378 000 000 0(m) b 6 356 773 047 3(m) 6 356 157 528 7(m) 6 356 2(m) c 6 399 782 711 0(m) 6 399 988 010 5(m) 6 399 8(m) α 1/ 1/ 1/ 223 563 ｅ 2 693 421 622 966 694 384 999 588 694 379 9013 e’２ 738 525 414 683 739 501 819 473 739 496 742 2 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?空間直角坐標同子午面直角坐標系的關(guān)系 ????????yZLxYLxXs i nc o s武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?空間直角坐標系同大地坐標系的關(guān)系 ?已知大地坐標計算相應空間直角坐標 ? 在橢球面上 的點： ? 不在橢球面上 的點： ?????????BeNZLBNYLBNXs i n)1(s i nc o sc o sc o s2??????????????????????????BHeNLBHNLBHNZYXs i n])1([s i nc o s)(c o sc o s)(2?221 s inaNeB??武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?已知空間直角坐標計算相應大地坐標 ????????????????2222a r c c o sa r c s i na r c t a nYXXLYXYLXYL222 s i ntanYXBNeZB???NBYXH ??? c os22武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ?不同空間直角坐標系之間的轉(zhuǎn)換 ? 原點相同的兩坐標系 OX1Y1Z1和 OX2Y2Z2，通過三次旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn) OX1Y1Z1到 OX2Y2Z2的變換 武漢大學測繪學院 空間大地測量研究所 ????????????????????????????????1110111321222)()()(Z