[自然科学]地球参考框架与坐标系2.pdfVIP

地球参考框架与坐标系 新系统下的概念 陈 义 同济大学测量系 E-mail: chenyi@ 提要 经典系统回顾 新系统概述 新旧参考系的比较 ＣＩＰ ＣＥＯ 经典系统介绍 • 经典的参考系是基于天球的赤道和黄道，春分点 是赤经的零点，适用于普通的低精度的应用。对 于精密的问题，复杂性就出现了，地球的极（或 赤道）由于岁差、章动和极移而发生连续的运动。 由于行星的扰动，黄道是一个不好定义的概念， 且发生连续的变化。 • 有基于动力学和星表的春分点，星表不能保证参 考框架的无旋转性。 新系统介绍 • ICRS是完全独立于地球的自转和运动，是基于河 外射电源位置的动态系统。给定的恒星有基本固 定的ICRS坐标，所具有的变化仅仅是恒星本身在 空间的运动。 • ICRS不依赖于地球自转的极和黄道的极，原点坐 标接近于J2000平春分点的位置。与DE200提供 的动力学春分点有78mas的偏差，DE405提供的 新星历的春分点有小于1mas的不确定性。 极位置和赤经原点 • Location of the poles and the origin of right ascensions of the FK5 and that of the celestial pole and equinox at J2000.0 with respect to the ICRS. 经典岁差元素示意图 The precession angles ζ; z , A A and θ. The Ox A axis points towards γ in the old system, towards σin the new system. 新系统中极的运动 • Definition of the CEO on ICRF with motion of the pole from t (P ) to t (P) 0 0 天球历书原点CEO与地球历书原点ＴEO • 地极Ｐ从ｔ 到ｔ时满足无旋条件的平移量ｓ为： ０ s ([σN ] =−Σ[ N ]) −([σ N ] −Σ[ N ]) 0 0 0 0 0 • Ｄ是（ＯＺ，ＯＰ）之间的夹角，Ｅ是平面ＯＺＰ与平 面ＯＺＸ之间的夹角。 t t s (cos D =−1)Edt −([σ N ] −Σ[ N ]) (cos D =−1)Edt ∫t 0 0 0 0 ∫t 0 0 • 类似于ＣＥＯ的概念，对ＴＥＯ同样引入相关平移改正 t s ′ ∫t (cos g =−1)Fdt 0 • 其中Ｆ和ｇ地球的极在ｔ时的极坐标。 恒星角定义 • θ(Tu) = 2 π(0.7790572732640 + 1.00273781191135448 Tu) • 其中：Tu = (Julian UT1 date - 2451545.0) IAU2000 Prece