GPS原理与应用第2章_坐标系统与时间系统.ppt

《大地测量参考框架》 * 天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。 天轴与天极：地球自转轴的延伸直线为天轴，天轴与天球的交点Pn(北天极)Ps(南天极)称为天极。 天球赤道面与天球赤道：通过地球质心与天轴垂直的平面为天球赤道面，该面与天球相交的大圆为天球赤道。 天球子午面与天球子午圈：包含天轴并经过天球上任一点的平面为天球子午面，该面与天球相交的大圆为天球子午圈。 时圈：通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。 黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约23.50。 黄极：通过天球中心，垂直于黄道面的直线与天球的交点。靠近北天极的交点称北黄极，靠近南天极的交点称南黄极。 春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。 秋分点：当太阳在黄道上从天球北半球向南半球运行时，黄道与天球赤道的交点。 在天文学和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面是建立参考系的重要基准点和基准面。 * 随着观测精度的不断提高，行星的万有引力对地球赤道隆起部分的力矩而导致的赤道面的进动必须顾及而不能像以前那样忽略不计，于是沿用了一百多年的术语“日、月岁差”和“行星岁差”就显得不够准确，容易引起误解，因而第26届IAU大会决定采用Fukushima的建议，将日、月岁差和行星岁差更名为赤道岁差和黄道岁差。 * * * * * 卯酉圈的曲率半径，椭球的第一偏心率，椭球的长短半轴这些概念，请大家参考大地测量学的相关书籍 * * * ?DORIS 多普勒卫星测轨和无线电定位组合系统 * * * * * 卫星激光测距(SLR) ；多普勒轨道确定和无线电定位组合系统(DORIS)；地球定向参数：earth orientation parameter (eop) * * * * * 由上可知，利用GPS进行精密导航和定位，尽可能获得高精度的时间信息是至关重要的。 * 地球的自转运动是连续的，且比较均匀。最早建立的时间系统是以地球自转运动为基准的世界时系统。由于观察地球自转运动时所选取的空间参考点不同，世界时系统包括恒星时、平太阳时和世界时。 * * * * * * * * * 2.2.5 地球坐标系—分类② 空间直角坐标系与大地坐标系之间的转换 其中N为椭球卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心，a、b为椭球的长短半径。 极移 地极：地球自转轴与地面的交点称为地极；地极的移动称为极移 通常用北极点的移动来反映地球自转轴在地球体内的运动 极移的表象：地球自转轴通过地球质心在顶角约为0.5”的圆锥面上运动 引起极移的原因：地球表面上的物质运动（如海潮、洋流等）以及地球内部的物质运动（如地幔对流等） 2.2.5 地球坐标系—极移 * * 2.2.6 地球坐标系—协议地球坐标系① 国际协议原点（CIO） 采用国际上5个纬度服务站，以1900-1905年的平均纬度所确定的平均地极(mean polar)位置作为基准点，平极的位置是相应上述期间地球自转轴的平均位置，通常称为国际协议原点（Conventional International Origin—CIO）。 协议地球坐标系（CTS） 与之相应的地球赤道面称为平赤道面或协议赤道面。至今仍采用CIO作为协议地极（conventional Terrestrial Pole—CTP）； 以协议地极为基准点的地球坐标系称为协议地球坐标系Conventional Terrestrial System—CTS）； 与瞬时地极相应的地球坐标系称为瞬时地球坐标系 * * 2.2.6 地球坐标系—协议地球坐标系① 协议地球（坐标）参考系统（CTRS） 由于地面点在瞬时地球坐标系（或真地球坐标系）中的坐标不断发生变化，不适宜用来表示地面点的位置 实际应用需要一个坐标轴的指向不随极移改变，真正与地球固连在一起的坐标系，协议地球坐标系就是这样一种坐标系 协议地球（坐标）参考框架（CTRF），其定义满足 坐标原点位于包括海洋和大气在内的整个地球的质量中心 尺度为广义相对论意义上的局部地球框架内的尺度 坐标轴的指向最初是BIH1984.0来确定的 坐标轴定向随时间的变化满足地壳无整体旋转这一条件 * * 2.2.6 地球坐标系—协议地球坐标系② 国际地球参考系统（ITRS）和国际地球参考框架（ITRF） ITRS是协议地球（坐标）参考框架的一种 ITRS和ITRF是目前国际上精度最高并被广泛应用的协议地球参考系统和参考框架 ITRS是由国际地球自转与参考系统服务组织IERS来负责定义，并用VLBI、SLR、GPS和DORIS等空间大地测量技术来予以实现和维持的 ITRS的具体实现称为ITRF IERS