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1、坐标系统及时间系统2.1坐标系统2.2天球坐标系与地球坐标系2.3WGS—84坐标系与我国国家大地坐标系2.4坐标系统之间的转换2.5时间基准12.1坐标系统(coordinatesystem)2-D坐标系统用一个横轴[abscissa(x)]与纵轴[ordinate(y)]坐标描述点的坐标23D坐标同时引入一个高度坐标轴2.1坐标系统(coordinatesystem)3坐标系统可以分为局部与全球坐标系统2.1坐标系统(coordinatesystem)4全球坐标系统可称为地理坐标:Geographicalcoordinatesystems.(spherical)
2、]or大地坐标:[Geodetic(ellipsoidal)]coordinatesystems.2.1坐标系统(coordinatesystem)52.2天球坐标系与地球坐标系(Space-fixedandEarth-fixed)天球坐标系：（rαδ),(XYZ）坐标原点--地心O,Z轴与地球自转轴重合，X轴指向春分点γ，Y轴为右手系。（固定）地球坐标系：（LBH),(XYZ）坐标原点--地心O，Z轴与地球自转轴重合，X轴指向过格林尼治子午面与赤道面交点，Y轴为右手系。（随地球转动）赤道GγZXcXeYcYeopLBαδr62.2.1天球坐标换算关系（直角坐标与等
3、效的球面坐标系之间）X=rcosαcosδr=(X2+Y2+Z2)1/2Y=rsinαcosδα=arctan(Y/X)Z=rsinδδ=arctan(Z/(X2+Y2)1/2)72.2.2大地坐标与三维直角坐标8大地坐标与空间直角坐标关系：X=(N+H)cosBcosLY=(N+H)cosBsinLZ=[(N(1－e2)+H)]sinBL=arctan(Y/X)B=arctan{Z(N+H)/[(X2+Y2)1/2(N(1-e2)+H)]}H=Z/sinB－N(1－e2)式中，N=a/(1-e2sin2B)1/2，N为该点的卯酉圈曲率半径，e2=(a2-b2)/a
4、2，e为椭球第一偏心率。92.2.3站心赤道直角坐标系与站心地平直角坐标系(描述卫星与观测站间的瞬时距离、方位角、高度角及卫星分布)球心空间直角坐标系O—XYZ站心赤道直角坐标系P1—XYZ站心地平直角坐标系P1—xyz(左手)站心地平极坐标系P1—rAh(等价于P1—xyz)：P1原点,其中r為P1到卫星s距离A為方位角(zp1x平面与zp1s平面夹角),h高度角(P1s与xP1y平面夹角)P1—xyz(旋转变换)=>P1—XYZ10以P1为站心P2点的地平坐标计算：已知P1、P2两点的（B，L，H），先计算两点的（X，Y，Z）。按下式计算P2点的地平坐标（x，y
5、，z）：例：已知P1（34°，117°，30m），P2（45°，45°，2万km）。计算结果（12239954.188,-17746454.466,8826361.581）与（r=23295016m,A=304°35′40.3″,h=22°15′54.9″）112.2.4卫星测量常用坐标系：瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系由于地球自转轴的进动,坐标轴不断变化.故引入~瞬时极天球坐标系(真天球坐标系)——原点取地球质心,Z轴指向瞬时地球自转方向(真天极),X轴指向瞬时春分点(真春分点),按右手坐标系取向定Y轴.瞬时极地球坐标系——原点取地球质心,Z轴指向瞬时地球自转
6、方向,X轴指向瞬时赤道面和包含瞬时地球自转轴与平均天文台赤道参考点的子午面的交点,Y轴取向按右手坐标系.12平天球坐标系(历元平天球坐标系)三轴指向不变的坐标系选择某一个时刻(即时刻起始点)，以此瞬时地球自转轴和春分点方向分别扣除此瞬间的章动值作X轴和Z轴指向,Y轴取向按右手坐标系,原点与真天球坐标系相同,这样的坐标系称为“该历元时刻的平天球坐标系”.例如历元2000年1月1.5日真天球Z轴指向.平地球坐标系定义平地球坐标系的Z轴指向CIOCIO(国际协定原点)1900年国际大地测量与地球物理联合会以1900.00至1905.05年地球自转轴瞬时位置的平均(位置)作
7、地球的固定极.13瞬时天球坐标与瞬时地球坐标的关系天球坐标与地球坐标Z轴重合，X轴间的夹角为θ（即格林尼治恒星时角）。天球坐标与地球坐标系的转换：[XYZ]т地=RZ（θ）[XYZ]т天，
8、COSθSINθ0
9、RZ（θ）=
10、-SINθCOSθ0
11、
12、001
13、详见书上第14页公式（2-10）。θX天X地Z天地OGY天Y地γ14瞬时极天球坐标系与历元平天球坐标系日月岁差—地球受日月引力，自转轴产生长周期（25800年）变化，使春分点产生每年西移约50.2″,称为日月岁差。章动—地球自转轴短周期（18.6年）变化（最大约9″）为章动。瞬时极天球坐标系与历元平天球坐标系之
