四种卫星定位导航系统的坐标系统与时间系统以及他们的转换关系课件

四种卫星定位导航系统的坐标系统与时间系统以及他们的转换关系课件contents目录全球定位系统（GPS）俄罗斯GLONASS系统中国北斗卫星导航系统欧洲伽利略卫星导航系统四种卫星导航系统的坐标与时间转换通用模型全球定位系统（GPS）01WGS-84坐标系01GPS使用的坐标系统是WGS-84，它是一个基于地球椭球的坐标系统，以地球质心为原点，以WGS-84椭球体的几何中心为参考。该坐标系常用于GPS定位和导航。地理坐标系02WGS-84坐标系可以表示为经度和纬度形式，即地理坐标系，方便人们使用和理解。UTM坐标系03UTM（UniversalTransverseMercator）坐标系是一种投影坐标系，将地球表面划分为多个区域，每个区域使用独立的投影方法进行转换。坐标系统GPS使用的是UTC（协调世界时）时间系统，它与原子时（TAI）相差不超过0.9秒。GPS时间从1980年1月6日00:00:00UTC开始，以秒为单位递增。GPS时间系统为了表示一周中的秒数，GPS使用周数，从1980年1月6日00:00:00UTC开始计算，每周从0开始计数。GPS周数为了保持与UTC时间的同步，GPS时间系统中会插入或删除leapsecond，即在每逢闰年的最后一分钟内，将时间调整到与UTC时间相同。leapsecond时间系统俄罗斯GLONASS系统02地球中心地固坐标系（ECEF）以地球质心为原点，以地球自转轴为Z轴，以连接地球质心和协议地点的法线为X轴，以在协议地点的子午面与X轴正半轴的交角为基准的右手坐标系。卫星轨道坐标系（SOG）以卫星质心为原点，以卫星运动轨道为X轴，以轨道升交点为Y轴，以轨道倾角为Z轴的右手坐标系。坐标系统GLONASS时间系统（GLOTT）基于UTC时间系统，但与UTC时间相差不大，通常认为相差几个小时内。GLONASS频率偏移由于GLONASS卫星信号传播路径长，受地球自转、电离层影响较大，因此需要引入频率偏移来修正这些影响。时间系统中国北斗卫星导航系统03北斗坐标系北斗坐标系是基于WGS84椭球体模型的坐标系，它采用了与GPS相同的WGS84参考椭球体参数。CGCS2000坐标系中国大地坐标系（CGCS2000），它是中国自主研发的卫星导航系统——北斗卫星导航系统所采用的大地坐标系。该坐标系以WGS84椭球体参数为基础，采用了与GPS相同的WGS84参考椭球体参数。WGS84坐标系世界测地坐标系（WGS84），它是一种广泛使用的卫星导航系统坐标系，包括GPS和北斗卫星导航系统都采用了该坐标系。坐标系统协调世界时（UTC），它是全球卫星导航系统所采用的标准时间。UTC时间GPS时间系统是GPS卫星导航系统中使用的时间系统，它与UTC时间相差不大，但存在一些微小的偏差。GPS时间北斗卫星导航系统中使用的时间系统，它与UTC时间相差不大，但存在一些微小的偏差。北斗时间时间系统欧洲伽利略卫星导航系统04伽利略卫星导航系统使用的是右手直角坐标系，其中x轴指向卫星向东方向，y轴指向卫星向北方向，z轴指向卫星向上方向。卫星在轨道上的位置由三维坐标系确定，同时还需要考虑卫星的时钟差和接收机时钟差。坐标系统卫星轨道直角坐标系伽利略卫星导航系统使用的是GPS时间系统，该时间系统以美国海军天文台为参考点，以协调世界时（UTC）为标准。GPS时间系统伽利略卫星导航系统的时钟与UTC之间存在一定的差异，主要是由于卫星时钟的漂移和接收机时钟的差异所导致。这种差异需要进行修正，以便实现精确定位。与UTC的差异时间系统四种卫星导航系统的坐标与时间转换通用模型05地球中心地固坐标系（ECEF）该坐标系以地球质心为原点，以地球自转轴为Z轴，以地球表面上的某一点为原点在WGS84参考椭球上的投影点为原点，X轴指向格林尼治子午线与地球赤道交点，Y轴与X轴垂直。与ECEF类似，但在Y轴上多了一个地球自转角。以某一点为原点，以该点在地球表面上的投影点为原点，X轴指向格林尼治子午线与地球赤道交点，Y轴与X轴垂直。与LO类似，但在Y轴上多了一个本地旋转角。地球中心地固旋转坐标系（ECR）本地地理坐标系（LO）本地旋转坐标系（LR）坐标转换通用模型世界时（UT1）以国际原子时（TAI）为基准，以秒为单位计算