现代大地测量理论与技术试卷答案空间大地测量改(710KB).ppt

1.3、 地球坐标系 1）参心坐标系：以参考椭球的中心为坐标原点的坐标系，可分为参心大地坐标系和参心空间直角坐标系。由于参考椭球的中心一般和地球质心不一致，故参心坐标系又称为局部坐标系或相对坐标系。 我国的北京54、西安80、新北京54等为三种参心坐标系。 2）地心坐标系：是以地球的质心为坐标原点，在形式上已经分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系，而地心空间大地直角坐标系又分为地心空间大地直角坐标系和地心空间大地瞬时直角坐标系。 地心空间大地平直角坐标系是卫星大地测量中一个常用的坐标系。 WGS-84世界大地坐标系在大地坐标系中占有重要的地位。而各国的使用测量成果是属于某一国家坐标系或地方坐标系，因此在使用WGS-84时，必须解决WGS-84坐标系与实用测量成果的坐标系之间的转换问题。 空间大地测量基础知识 三 坐标系统—续 1、天球坐标系 协议天球坐标系 ：由于岁差和章动的影响下，瞬时天球坐标系的坐标轴指向，在不断的变化，在这种非惯性坐标系下，不能直接利用牛顿力学定律来研究卫星的运动。为了建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系，通常选择一时刻t0作为标准历元，并将此时刻地球的瞬时自转轴和地心至瞬时春分点的方向，经该瞬时的岁差和章动改正后，分别作为z轴和x轴的指向。由此构成的空固坐标系，称之为所取标准历元t0的天球坐标系，或协议坐标系。其坐标轴指向为2000.1.15TDB(太阳系质心）为标准历元（J2000.0)的赤道和春分点所定义。 瞬时天球坐标系 ： 两者之间的关系： 1.4 天球坐标系统与地球坐标系统 空间大地测量基础知识 三 坐标系统—续 2、地球坐标系 协议地球坐标系 ：天球坐标系与地球坐标自传无关，因此地球任一固定点在天球坐标系中的坐标，将随地球的自转而变化，显然这在实际上很不方便。为了描述地面观测站的位置，有必要建立与地球相固联的坐标系，即地球坐标系。介绍天球坐标系时，我们关心的是地球自转轴在空间的指向及其变化。因为天球坐标系与地球坐的自转无关。 但地极的移动，将使地球坐标系坐标轴的指向发生变化，因此采用国际5个纬度服务站，以1900至1905年的平均纬度，所确定的平均地极位置作为基准点。平极的这个位置，是相对于上述期间地球自转轴的平均位置，通常称为国际协议原点（CIO)相应的坐标系称为协议地球坐标系。 瞬时地球坐标系： 两者之间的关系： 三 坐标系统—续 空间大地测量基础知识 3、协议天球坐标系与协议地球坐标系之间的关系 1）两者之间定义的异同 坐标原点位置相同 瞬时天球坐标系的z轴与瞬时地球坐标系的z轴指向相同 两瞬时坐标系x轴和X轴的指向不同，其间交角为格林尼治恒星时。 2）两瞬时坐标系之间的转换关系 3）两协议坐标系之间的转换关系 极移、章动、岁差 三 坐标系统—续 空间大地测量基础知识 轨道坐标系 天球瞬时坐标系 天球协议坐标系 卫星 地面点 局部坐标系 地球协议坐标系 局部坐标系 a, e ,t 转化关系 坐标原点位置相同 瞬时天球坐标系的z轴与瞬时地球坐标系的z轴指向相同 两瞬时坐标系x轴和X轴的指向不同，其间交角为格林尼 治恒星时。 坐标系之间的关系 地球瞬时坐标系 岁差 极移 章动 1 时间概论 时间是基本物理量之一，在高技术领域，如宇航、卫星跟踪、导弹制导、通信、基本粒子研究，空间、海上和陆地的精密导航等都需要精密的时间或时间测量。 时间测量同其他任何物理量的测量一样，需要有一个标准的公共尺度，称为时间测量基准，简称时间基准。 时间基准的建立都是通过某种具有连续周期运动的物质运动来实现的。这种物质必须满足： 1）其连续运动的周期具有足够的稳定性； 2）其连续运动的周期具有具有复现性； 而建立时间测量基准的周期运动有三种： 1）转动体的自由转动，主要是地球的自转运动。 2）开普勒运动。如行星绕太阳的运动。它是建立力学时时间基准的基础。 3）谐波震荡运动。是建立原子时时间基准的基础。 空间大地测量基础知识 四 时间系统 2 时间系统 1、世界时（UT) 以地球自转为基础建立的时间基准。由于选择的地球自转参照点不同，世界时包括恒星时和平太阳时。 恒星时：以春分点为参考点，以春分点周日视运动连