坐标系统ppt演示文稿.ppt

坐标系统及时间系统;2.1坐标系统(coordinate system);3D 坐标同时引入一个高度坐标轴;坐标系统可以分为局部与全球坐标系统;全球坐标系统可称为地理坐标: Geographical coordinate systems. (spherical)] or 大地坐标:[Geodetic (ellipsoidal) ] coordinate systems. ;2.2 天球坐标系与地球坐标系(Space-fixed and Earth-fixed);2.2.1 天球坐标换算关系（直角坐标与等效的球面坐标系之间） X = rcosα cosδ r = (X2+Y2+Z2)1/2 Y = rsinαcosδ α= arc tan (Y/X) Z = rsinδ δ= arc tan (Z/(X2+Y2)1/2) ;2.2.2 大地坐标与三维直角坐标; 大地坐标与空间直角坐标关系： X=(N+H)cosBcosL Y=(N+H)cosBsinL Z=[(N(1－e2)+H)]sinB L=arctan(Y/X) B=arctan{Z(N+H)/[(X2+Y2)1/2(N(1- e2)+H)]} H=Z/sinB－N(1－e2) 式中，N=a/(1-e2sin2B)1/2 ，N为该点的卯酉圈曲率半径， e2=(a2-b2)/a2 ，e为椭球第一偏心率。;2.2.3站心赤道直角坐标系与站心地平直角坐标系 (描述卫星与观测站间的瞬时距离 、方位角、 高度角及卫星分布);以P1为站心P2点的地平坐标计算：;2.2.4 卫星测量常用坐标系：瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 由于地球自转轴的进动,坐标轴不断变化.故引入~ 瞬时极天球坐标系 (真天球坐标系)——原点取地球质心,Z轴指向瞬时地球自转方向(真天极),X轴指向瞬时春分点(真春分点),按右手坐标系取向定Y轴. 瞬时极地球坐标系——原点取地球质心,Z轴指向瞬时地球自转方向,X轴指向瞬时赤道面和包含瞬时地球自转轴与平均天文台赤道参考点的子午面的交点,Y轴取向按右手坐标系. ; 平天球坐标系(历元平天球坐标系) 三轴指向不变的坐标系 选择某一个时刻(即时刻起始点)，以此瞬时地球自转轴和春分点方向分别扣除此瞬间的章动值作X轴和Z轴指向,Y轴取向按右手坐标系,原点与真天球坐标系相同,这样的坐标系称为“该历元时刻的平天球坐标系”.?例如历元2000年1月1.5日真天球Z轴指向. 平地球坐标系 定义平地球坐标系的Z轴指向 CIO CIO (国际协定原点) 1900年国际大地测量与地球物理联合会以1900.00至1905.05年地球自转轴瞬时位置的平均(位置)作地球的固定极. ;瞬时天球坐标与瞬时地球坐标的关系;瞬时极天球坐标系与历元平天球坐标系;岁差参数（ZA，ΘA，ζA）与章动参数（ε，Δε，ΔΨ）计算公式;瞬时极地球坐标系与平地球坐标系;平地球坐标系与瞬时地球坐标系转换公式; 协定坐标系 坐标系定义 : 理论定义——选定尺度单位, 原点, 取向 协定定义——实际应用中，已知若干个测站点的坐标值通过观测又可反过来定义该坐标系 (协定定义). 如点位误差不存在,则两者一致; 多数情况下不同,因为测量误差始终存在. 凡依据这些已知点位测定的其他点位的坐标值均属于这一协定坐标系 而不属理论定义坐标系. GPS所采用的坐标系统是测轨跟踪站及其坐标值所定义的协定坐标系，但与理论定义偏差不大. 卫星位置采用 WGS-84大地坐标系.;天球坐标、地球坐标、地平坐标之间的关系;天球坐标、地球坐标、地平坐标之间的关系;2.3 WGS—84坐标系与我国国家大地坐标系 GPS卫星星历是以WGS——84坐标为根据而建立的. WGS—84大地坐标系 　(美国防部制图局DMA建立公布的) a.几何定义: 原点地球质心 　Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向 X轴指向BIH 1984.0的零子午面与CTP赤道的交点 Y轴依右手坐标取向. 对应WGS—84椭球. WGS—84椭球: 定位在地心的旋转等位椭球 中心和坐标轴指向与WGS-84三维直角坐标系相一致 b.四个基本参数: 长半轴 a=6378137m，