电信行业《GPS原理及应用》GPS坐标系统和时间系统.ppt

电信行业--《GPS原理及应用》-GPS坐标系统和时间系统主要内容2.1.1天球主要点、线、圈定义：以空间某一点为中心、半径为无穷大的一个圆球。天顶（Z）和天底（Z’）天轴（PP’）和天极（南、北天极）天球赤道面和天球赤道天球子午面和天球子午圈上子午圈和下子午圈上赤道点Q和下赤道点Q’子午线和东西南北点（E、W、S、N）时圈坐标原点天球坐标系是以天球及天球上的点线圈为基础所建立的坐标系依天球中心的不同来划分日心坐标系、地心坐标系、站心坐标系赤经赤道坐标系以天球赤道、过春分点的时圈和春分点为依据用赤经和赤纬表示视差由于观测者所处位置不同，而使观测同一天体的方向发生变化，这种变化称为视差。视差又有周年视差（恒星视差）、周日视差等之分。恒星：采用赤经和赤纬表示人造地球卫星：采用赤经、赤纬和距离r表示天球赤道坐标系(,,r)和天球直角坐标系(x,y,z)岁差和章动瞬时平天极、瞬时天球平赤道和瞬时平春分点（仅考虑岁差）协议天球坐标系协议天球坐标系经协商指定的某一特定时刻的平天球坐标系当前，国际上所采用的天球坐标系国际大地测量协会和国际天文协议联合会确定从1984年1月1日起采用协议天球坐标系与真天球坐标系间的关系进行岁差和章动改正1.地球直角坐标系的定义原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点，Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系。对同一空间点，直角坐标系与大地坐标系参数间有如下转换关系：地心坐标系坐标原点位于地球质心定义：由于地球内部和外部的种种动力学因素，使得地球体对于自转轴产生相对运动，因而引起了地极的移动，这种现象称为极移。极移的测定测定极移–通过测定纬度的变化ILS（后来的IPMS）和BIH国际协用原点CIO（1900-1905平均地极）极原点（JYD）（中国）平地球坐标系和瞬时（真）地球坐标系瞬时（真）地球坐标系与瞬时天球坐标系的关系早期的经度零点1884，美，华盛顿国际经度会议定义：通过英国Greenwich天文台Airy仪中心的子午线为全球统一的起始子午线。起始子午线与赤道的交点称为天文经度零点。受板块运动、局部地壳运动和极移的影响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，其与CIO赤道的交点称为赤道参考点或CIO-BIH经度零点几种常用坐标系之间的关系WGS-84坐标系WGS-84椭球及其有关常数：WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值，其四个基本参数长半径：a=6378137±2（m）；地球引力常数：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2；正常化二阶带谐系数：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9；J2=108263×10-8国际地球参考架（ITRF）WGS84与ITRF的关系WGS84地面站坐标精度为1m到2m的精度，ITRF则为厘米级精度引力常数不同（1）椭球参数有较大误差。（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球：1975年国际椭球。（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。新1954年北京坐标系（BJ54新）是由1980国家大地坐标（GDZ80）转换得来的。坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。（3）采用多点定位。但椭球面与大地水准面在我国境内不是最佳拟合。（4）定向明确。2.4时间系统世界时恒星时格林尼治恒星时－格林尼治真恒星时（GAST-GreenwichApparentSiderealTime）与格林尼治平恒星时（GMST-GreenwichMeanSiderealTime）太阳时有真太阳时（t）与平太阳时（m），真太阳日与平太阳日定义：格林尼治零子午线处的民用时称为世界时。UT0、UT1与UT2定义：根据行星在太阳系中的运动所得到的时间，称为力学时。地球动力学时太阳系质心力学时TDB与TDT的差别是有相对论效应所引起的定义1967年10月，第十三届国际度量衡大会通过：位于海平面上的铯133（Cs133）原子基态两个超精细能级间在零磁场中跃迁辐射振荡9192631770周所持续的时间为1原子时秒。（原子时秒长的定义）协调世界时（UniversalTimeCoordinated–UTC）与AT秒长相同通过跳（闰）秒（LeapSeconds），与UT的差值保持在0.9秒内（通常在6月30日24h或12月31日24h进行跳秒）正闰秒（增加1秒）与负闰秒（去掉1秒）GPS时（GPSTime–GPST）原子时，1986年1月6日0h与UTC重合。IAT–GPST=19s从1986年1月6日0h到目前（2002.9.17），UTC又跳（闰）了13秒演讲完毕，谢谢听讲!