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文档简介

1、第二章GPS坐标系和时间系统,主要内容,2.1天球和天球坐标系,2.2协议地球坐标系,2.3 GPS坐标系,2.4小时系统,2.1.1天球主要点,线,圆,2.1天球和天球坐标系,定义,角色:天文学中通常参考坐标坐标系中建立的三个元素,坐标轴指向、表示坐标的参数,2.1.2“千球”坐标系,“千球”坐标系基于“千球”的点线圈,以“天体赤道”、“子午线”和“ 赤经赤道坐标系以天球赤道、春分点的时权和春分点为基准,赤经和赤纬;黄道坐标系以天球黄道、春分点的黄经圈、春分点为基准,以黄经l和黄维表示,时差还包括周年时差(星星的时差)、星期日时差等。地心,西深,日深圳地区坐标系关系,时差,地心,西深,日深圳

2、地区坐标系关系,星星:赤经,赤纬,赤纬,赤纬:赤经,赤纬,距离R:赤经,赤纬,赤纬国际采用的天球坐标系国际大地测量协会和国际天文协定联合会表示,1984年1月1日至2000年1月15日12h(J2000.0)采用的平川球坐标系z轴指向J2000.0的平川极x轴指向J2000.0的平川极x轴指向J2000.0的平川极x轴指向J2000.0的平泉分点2000年1月15日,12h(J2000.0)的平川区坐标系z轴指向J2000.0的平川区x轴指向J2000.0的平泉分点,并决定将合川区坐标系与真川区坐标系之间的关系修改为洗车和章动协议天球坐标系(CIS)(2),特定时间点的真川区坐标,章动地球直角

3、坐标系的定义原点O与地球质量中心一致,2.2协议地球坐标系,图2-2笛卡尔坐标系和大地坐标系,2 .地球大地坐标系的定义地球椭球中心与地球质心匹配椭球的短轴和地球自转轴一致。空间点位置在牙齿坐标系中表示为(L,B,H)。地球笛卡尔坐标系和地球大地坐标系可以用图2-2表示。对于相同的空间点,直角座标系统与大地参数之间存在以下转换关系:3 .直角座标系统与大地参数之间的转换,地球中心座标原点位于地球质心,地球中心座标系统与参考中心座标系统不在地球质心。地心坐标系及三心坐标系的特征地心坐标系适合于全球用途的应用地心坐标系。适合局部用途的应用。符合局部大地水准面和参考椭球,有利于维护国家坐标系的稳定,

4、维护地心坐标的秘密,定义:由于地球内外的各种力学因素,地球体在磁轴上发生了相对运动,因此产生了地端的移动。这种现象称为极移。极移动、极移动包括Chandlar元件(周期1.2年)和周年元件。极移动测量极移动是通过纬度的变化ILS(随后的IPMS)和BIH国际合作用原点CIO(1900-1905平均地极)极原点(JYD)测量的。平面地球和瞬时(真)地球坐标系、瞬时(真)地球坐标系Z轴与瞬时地球自转轴重合或平行的地球坐标系、平面地球坐标系Z轴指向空间中固定点(平面极)的地球坐标系、平面地球坐标(X,Y,Z)和瞬时(真)地面起始子午线和赤道的交点称为天文经度0。板块运动、局部地壳运动、极运动的影响、

5、经度零问题、格林尼治平均子午线由多个天文台共同维持,可以减少板块运动、局部地壳运动、观测误差的影响。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,CIO赤道交点称为赤道参考点或CIO-BIH经度零点。几个茄子典型坐标系之间的关系,观察时刻的真川球坐标系,进动,章动修正,旋转SG角度,观察时刻的镇守坐标系,平面地球坐标系,极移修正,父历元的平川球坐标系,WGS-84坐标系,2.3 GPS坐标系WGS-84椭球和相关常数z轴指向BIH1984.0中定义的协议地球极(CTP)方向,x轴指向BIH1984.0的零度子午线和CTP赤道交点,Y轴和z轴构成右手坐标系。 它是固定坐标

6、系。长半径:a=63781372(m);地球重力常数:GM=3986005108 m3s-20.6108 m3s-2;正常化第二频带协调系数:C20 C20=-484.1668510-61.310-9;-9;J2=10826310-8,地球自转角速度:=729211510-11 rads-10.15010-11 rads-1,国际地球参考框架(ITRF),国际地球参考框架(ITRF)提供工作站坐标和速度场信息,WGS84和ITRF的关系WGS84地面站坐标精度为1m到2m,ITRF是厘米级精度重力。1954年北京市坐标系,1。1954年北京市坐标系(BJ54球体)坐标原点:前苏联的普尔科沃。参

7、考椭球体:克拉索夫斯基椭球体。曹征方法:分割分割分割分割部分曹征。现有问题:(2)参考椭球与我国大地水准面之间有从西向东突出的系统梯度。,(4)方向不明确。(3)几何大地测量应用程序和物理大地测量应用程序的参考面不统一。坐标原点:陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球体:1975年国际椭球体。1980国家大地坐标系(GDZ80),曹征方法:天文大地测量网络完整曹征。特征:(1) 1975年使用国际椭球体。(2)向心大地坐标系是1954年基于北京市坐标系建立的。(3)椭球体类似于大地水准面,是我国内部最紧密地结合在一起的多点位置。(4)方向明确。(5)地球原点位于中国中部。(6)场地古道标准采用了1956

8、年黄海高程。新的1954年北京市坐标系(BJ54新)已从1980国家大地坐标(GDZ80)转换。坐标原点:陕西省景阳县永乐镇。新的1954年北京市坐标系(BJ54鸟),见椭球体:克拉索夫斯基椭球体。曹征方法:天文大地测量网络完整曹征。BJ54的新特征:(1)使用克拉索夫斯基椭球体。(2)用GDZ80和BJ54合成的三心坐标系。(3)多点位置。但是椭球体和大地水准面在我国最不适合。(4)方向明确。(5)大地坐标原点与GDZ80相同,但大地坐标计算数据不同。(6)场地古道标准采用了1956年黄海高程。(7)与BJ54相比使用的椭球参数,方向相似,但方向不同。(8)BJ54是与BJ54没有新的全国统

9、一的转换参数,只能进行本地转换。2.4小时系统,沙瓶-Sandglass,世界时间系统分类,力学,原子时,GPS,恒星,参考点:定义春分点:春分点经过地方子午线两次的时间间隔是星日。导出小时、分钟、秒等单位。属于地方的时候。值等于相对于本地子午线的春分点的时间。晋城市和平城市,格林尼治恒城市格林尼治镇城市和格林尼治平城市,以及小时、分钟。属于地方的时候。数值等于太阳中心相对于本地子午线的时间角度。正午(0h)和午夜(12h)、真太阳时间(T)和平太阳时间(M)、真太阳日和平太阳日、平太阳纪念日时间运动的轨迹在赤道表面。运动角速度是常量,等于实际太阳平均角速度。真太阳诗与平太阳诗的关系被称为格林

10、尼治零子午线民用时的世界诗。UT0、UT1和UT2,世界,出现问题:移动极和地球自转不均匀(器官趋势变慢,存在短期和季节性变化)UT0:未修改的世界;UT1:引入移动极补偿()时,引入UT2:移动极补偿();以及牙齿瞬间,历书在数值上与世界诗相同,其后的关系如下。地球动力学当时太阳系中心力学时TDB和TDT的差异是由相对论效应引起的。定义1967年十月,通过第13届国际度量衡大会:位于海平面的两个铯133(Cs133)原子基态之间,由0磁场向辐射振荡的9199(原子时秒长度的定义),2.4.3原子时,原AT和UT2等于1958年1月1日0h,但实际差异为0.0000(原子时时间的定义),“Universal Time Coordinated UTC(协调世界时)”通过

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