2第一章GPS坐标系统和时间系统课件.pptVIP

第二章 GPS坐标系统和时间系统;主要内容;2.1.1天球主要点、线、圈;定义：以空间某一点为中心、半径为无穷大的一个圆球。;天顶（Z）和天底（Z’） 天轴（PP’）和天极（南、北天极） 天球赤道面和天球赤道 天球子午面和天球子午圈 上子午圈和下子午圈 上赤道点Q和下赤道点Q’; 子午线和东西南北点（E、W、S、N） 时圈;坐标原点; 天球坐标系是以天球及天球上的点线圈为基础所建立的坐标系; 依天球中心的不同来划分 日心坐标系、地心坐标系、站心坐标系;赤经赤道坐标系 以天球赤道、过春分点的时圈和春分点为依据 用赤经?和赤纬?表示;视差 由于观测者所处位置不同，而使观测同一天体的方向发生变化，这种变化称为视差。视差又有周年视差（恒星视差）、周日视差等之分。; 恒星：采用赤经?和赤纬?表示 人造地球卫星：采用赤经?、赤纬?和距离r表示; 天球赤道坐标系(? ,?, r) 和天球直角坐标系(x,y,z);岁差和章动 瞬时平天极、瞬时天球平赤道和瞬时平春分点（仅考虑岁差）;协议天球坐标系协议天球坐标系 经协商指定的某一特定时刻的平天球坐标系; 当前，国际上所采用的天球坐标系 国际大地测量协会和国际天文协议联合会确定从1984年1月1日起采用;协议天球坐标系与真天球坐标系间的关系 进行岁差和章动改正;1.地球直角坐标系的定义 原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点，Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系。; 对同一空间点，直角坐标系与大地坐标系参数间有如下转换关系：;地心坐标系 坐标原点位于地球质心;定义：由于地球内部和外部的种种动力学 因素，使得地球体对于自转轴产生相对运 动，因而引起了地极的移动，这种现象称 为极移。 ;极移的测定 测定极移 – 通过测定纬度的变化 ILS（后来的IPMS）和BIH 国际协用原点CIO（1900-1905平均地极） 极原点（JYD）（中国）;平地球坐标系和瞬时（真）地球坐标系;瞬时（真）地球坐标系与瞬时天球坐标系的关系;早期的经度零点 1884，美，华盛顿国际经度会议定义：通过英国Greenwich天文台Airy仪中心的子午线为全球统一的起始子午线。起始子午线与赤道的交点称为天文经度零点。 受板块运动、局部地壳运动和极移的影响;CIO-BIH经度零点 通过CIO和天文经度零点的子午线称为起始子午线，其与CIO赤道的交点称为赤道参考点或CIO-BIH经度零点;几种常用坐标系之间的关系;WGS-84坐标系; WGS-84椭球及其有关常数：WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值，其四个基本参数 ;长半径： a=6378137±2（m）； 地球引力常数： GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2； 正常化二阶带谐系数： C20= -484.16685×10-6±1.3×10-9； J2=108263×10-8 ;国际地球参考架 （ITRF）; WGS84与ITRF的关系 WGS84地面站坐标精度为1m到2m的精度，ITRF则为厘米级精度 引力常数不同;（1）椭球参数有较大误差。;（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西 向东明显的系统性倾斜。;坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。 参考椭球：1975年国际椭球。;（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基 础上建立起来的。; 新1954年北京坐标系（BJ54新）是由1980国 家大地坐标（GDZ80）转换得来的。 坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。;（3）采用多点定位。但椭球面与大地水准面在 我国境内不是最佳拟合。 （4）定向明确。;2.4 时间系统;世界时;恒星时; 格林尼治恒星时 － 格林尼治真恒星时 （GAST - Greenwich Apparent Sidereal Time）与格林尼治平恒星时（GMST - Greenwich Mean Sidereal Time）;太阳时; 有真太阳时（t?）与平太阳时（m），真太阳日与平太阳日;定义：格林尼治零子午线处的民用时称为世界时。 UT0、UT1与UT2;定义：根据行星在太阳系中的运动所得到的时间，称为力学时。; 地球动力学时太阳系质心力学时TDB与TDT的差别是有相对论效应所引起的;定义 1967年10