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各种导航系统的坐标系 各种导航系统的坐标系 PAGE 各种导航系统的坐标系 卫星导航的基本原理是：测量至4个卫星的距离，建立测量方程，固定系统时间和由星历导出的卫星坐标，估算用户的三维坐标和钟差。显然，得到的用户坐标是在星历所体现的坐标系。每个卫星导航系统都有自己的坐标系，例如GPS使用WGS—84，GLONASS使用PZ—90，GALILEO使用GTRF。使用不同的导航系统，用户坐标当属不同的坐标系。 坐标系属于一个导航系统的大地参考。大地参考对导航系统是至关重要的。大地参考，犹如导航系统的生命线。没有大地参考，就没有导航系统；没有大地参考，就没有导航定位。大地参考的性能，在很大程度上决定导航系统的性能，决定导航定位的性能。 一个导航系统的大地参考，除坐标系外，还有引力场模型、地球定向参数，以及导航定位的相关常熟、模型和算法等其他元素，这些元素完整的构成了一个导航系统的大地基准。在所有这些元素中，坐标系是最基本，也是于用户最直接、最密切的元素。 GPS导航系统的坐标系统介绍 全球定位系统（GPS）。由24颗卫星组成，分布在6条交点互隔60度的轨道面上，精度约为10米，军民两用，正在试验第二代卫星系统，GPS测量常用的坐标系统: WGS-84坐标系 WGS-84坐标系是目前GPS所采用的的坐标系统，GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统-WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。 WGS84坐标系统是GPS定位系统采用的协议地球坐标系统，是目前精度最高的全球性大地测量坐标系统， GPS 所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。 WGS-84坐标系的几何意义是：坐标系的原点位于地球质心，z轴指向（国际时间局）定义的协议地球极(CTP)方向，x轴指向的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴通过右手规则确定。采用椭球参数为： a= 6 378 137m，f= 1/ 223 563。 （2）1954年北京坐标系 1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，是一种参心坐标系统。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。建国前,我国没有统一的大地坐 标系统,建国初期,在苏联专家的建议下,我国根据当时的具体情况,建立起了全国统一的1954年北京坐标系。该坐标采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球,该椭球的参数为:a=6 378 245 m;f=1/。 该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位。而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁,经我国的东北地区传算过来的,该坐标的高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差的结果为起算值,按我国天文水准路线推算出来的,而高程又是以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。 （3）1980年西安坐标系 1980年西安坐标系采用了全面描述椭球性质的四个基本参数a、GM、J2、X。四个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会16届大会的推荐值:a=6 378 140 m;GM=3 986 005*m3/s2;J2=1 *;X=7 292 115*rad/s。 1980年西安坐标系的原点位于我国的中部,陕西西安市的附近。椭球的短轴平行于由地球质心指向我国地极原点JYD1968。0的方向,起始大地子午面平行与我国起始天文子午面。大地点的高程是1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。 （4）地方坐标系（任意独立坐标系） 在我们测量过程中时常会遇到的如一些某城市坐标系、某城建坐标系、某港口坐标系等，或我们自己为了测量方便而临时建立的独立坐标系。 GLONASS导航系统的坐标系统 格洛纳斯（GLONASS），是俄语“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM”的缩写。格洛纳斯卫星导航系统作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统和中国的北斗卫星导航系统。 该系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯 1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。已经于2011年1月1日在全球正式运行。根据俄罗斯联邦太空署信息中心提供的数据（2012年10月10日），目前有24颗卫星正常工作、3颗维修中、3颗备用、1颗测试中。 “格洛纳斯”系统标准配置为24颗卫星，而18颗卫星就能保证该系统为俄罗斯境内用户提供全部服务。该系