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GPS定位系统与时间系统

上传者：糜裕宏
|
上传时间：2015-05-05
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GPS定位系统与时间系统



第五章 GPS定位的坐标系统及时间系统
第五章 GPS定位的坐标系统及时间系统
全球定位系统（GPS）的最基本任务是确定用户在
空间的位置。而所谓用户的位置，实际上是指该用户在
特定坐标系的位置坐标，位置是相对于参考坐标系而言
的，为此，首先要设立适当的坐标系。坐标系统是由原
点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指
向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球
坐标系。 由于坐标系相对于时间的依赖性，每一类坐
标系又可划分为若干种不同定义的坐标系。不管采用什
么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，
可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。
1、天球坐标系和地球坐标系
第五章 GPS定位的坐标系统及时间系统
：
地球质心O为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春
分点，Y轴垂直于XOZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。
在此坐标系下，空间点的位置由坐标（X，Y，Z）来描述。
（1）天球坐标系
地球质心O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——基准子午面，
赤道为天球纬度测量基准而建立球
面坐标。空间点的位置在天球坐标
系下的表述为（r，α，δ）。
天球空间直角坐标系与天球球面坐
标系的关系可用图2-1表示：
第五章 GPS定位的坐标系统及时间系统
?
?
?
?
?
?
?
?
?
? ?
? ?
sin
cos sin
cos cos
r Z
r Y
r X
直角坐标系与其等效的天球球面坐标系 参数间的转换
对同一空间点，天球空间直角坐标系与其等效
的天球球面坐标系参数间有如下转换关系：
?
?
?
?
?
?
?
? ?
?
? ? ?
2 2
2 2 2
/ arctan(
) / arctan(
Y X Z
X Y
Z Y X r
?
?
(2-1)
(2-2)

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