《gps定位原理与应用》练习2

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1、第二章坐标系统和时间系统1＞在GPS定位中，通常采用哪两种坐标系统？空间直角坐标系、大地坐标系（天球坐标系、地球坐标系）2、何为天球？以空间某一点为中心、半径为无穷大的一个圆球。天球上有哪些主要的点、线、面？天轴和天极（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时圈、黄道、黄极、春分点3、天球空间直角坐标系和天球球面坐标系是如何定义的？二者间有何关系？•天球空间直角坐标系的定义：地球质心0为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂立于XOZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下，空间点、的位置由坐

2、标（X,Y,Z）来描述。•天球球面坐标系的定义：地球质心0为坐标原点，春分点轴与天轴所在平面为天球经度（赤经）测量基准——基准子午而，赤道为天球纬度测量基准而建立球而坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r,天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图表示:X=rcosacos^y=rsindfcos^>Z=rsin^r=Vx2+y2+Z2a=arctan(K/X)8-arctan(Z/a/x2+尸4、什么叫岁差和章动？由于日月对地球的引力产生力距，从而使地球自转轴在空间产生运动，即地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动，地球

3、自转轴的变化引起与它垂直的赤道而倾斜，从而使春分点变化。这种运动取决于日月地三者的相位关系，其结果使运动很复杂，可将运动分解为一个长周期变化和一系列短周期变化的叠加。地球自转轴的长周期变化（约为25800年绕黄极一周），使春分点产生每年约50.2”的长期变化，称为日月岁差。春分点还因黄道的缓慢变化（行星引力对地球绕日运动轨道的摄动）而变化，称为行星岁差。在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，这种现象在天文学中称为岁差。一系列短周期变化统称为章动。二者对北

4、天极的运动有何影响？（岁差、章动造成天球坐标的变化）5、为什么要定义协议天球坐标系？它是如何定义的？协议天球坐标系（CIS）:（经协商指定的某一特定时刻的平天球坐标系）为2000年1月15日12h（J2000.0）的平天球坐标系，Z轴指向J2000.0的平北天极，X轴指向J2000.0的平春分点6、地心空间直角坐标系和地心大地坐标系是如何定义的？二者间有何联系？①地心空间直角坐标系：②地心大地坐标系:7、何谓站心赤道直角坐标系、站心地平直角坐标系和站心地平极坐标系？①站心赤道直角坐标系：Pi是测站点，o为球心。以o为原点建主球心

5、空间直角坐标系O—XYZ。以R为原点建立与O—XYZ相应坐标轴平行的P、-XYZ坐标系叫站心赤道直角坐标系。②以巴为原点，以p・点的法线为z轴（指向天顶为正），以子午线方向为x轴（向北为正），y轴与X,z垂直（向东为正）建立的坐标系叫站心地平直角坐标系。③以测站匕为原点，用测站Pl至卫星s的距离r、卫星的方位角A、卫星的高度角h为参数建立的与站心地平直角坐标系Pi—xyz相等价的坐标系称为站心地平极坐标系。8、什么叫极移？地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称为地极移动，简称极移。（极移造成地球坐标的变化）协议地球坐标系是如何定义

6、的？9、WGS-84坐标系是如何定义的？定艾：原点在地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。（它是一个地固坐标系）其主要参数是多少？长半轴：a=6378137±2（m）;地心引力常数：Gm=_（3986005±0.6）X108（m3・s_2）正常化二阶带谐系数：C占二-484.16685X10_6±1.30X10~9:【°2.0二循，J2=108263X10S】地球自转角速度：3=7292115X10_11±0.*

7、1500X10-11rad・s“第一偏心率*二0.00669437999013第二偏心率e*2二0.00673949674227扁率a-1/298.25722356310、我国的1980年国家大地坐标系（简称C80）、1954年北京坐标系（简称P54）是如何定义的？•1980年国家大地坐标系坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球：1975年国际椭球。平差方法：天文大地网整体平差。•1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。参考椭球：克拉索夫斯基椭球。平差方法：分区分期局部平差。•新1954年北京坐标系（BJ5

8、4新）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球：克拉索夫斯基椭球。平差方法：天文大地网整体平差。新北京54坐标系与C80有何联系，与P54有何区别和联系？新1954年北京坐标系（BJ54新）是由1980年国家大地坐标系（C80）转换得来的。BJ54新的特点:（1）