四種衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)及時(shí)間系統(tǒng)以及他們的轉(zhuǎn)換關(guān)系

1、導(dǎo)航四 大定 位 系統(tǒng)-2-坐標(biāo)系統(tǒng)名：WGS-84時(shí)間系統(tǒng)名：GPS時(shí)GPS定義GPST規(guī)定它的起點(diǎn)在1980年1月6日UTC的0點(diǎn),它的秒長(zhǎng)始終與主控站的原子鐘同步,啟動(dòng)之后不采用跳秒調(diào)整。根據(jù)對(duì)GPS時(shí)間系統(tǒng)起點(diǎn)的規(guī)定,知道GPST與國(guó)際原子時(shí)有固定19秒的常數(shù)差,而且在1980年之后與UTC另外還有隨時(shí)間不斷變化的常數(shù)差。如1985年12月,常數(shù)差為4秒。GPST=UTC十4秒總結(jié)原點(diǎn):1980年1月6日UTC零時(shí)秒長(zhǎng)：原子時(shí)秒長(zhǎng)不跳秒定義在衛(wèi)星軌道坐標(biāo)不參加解算的情況下，用戶測(cè)站坐標(biāo)解算所使用的坐標(biāo)系，取決于GPS衛(wèi)星星歷計(jì)算使用的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系自試驗(yàn)以來經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段,19

2、85年10月以前,使用的是WGS-72坐標(biāo)系,以后則使用新的WGS-84坐標(biāo)系。該系統(tǒng)的坐標(biāo)原點(diǎn)更加靠近地球質(zhì)心,采用改進(jìn)以后的重力場(chǎng)模型,各項(xiàng)參數(shù)值的確定也更加精確,作為一種全球性的統(tǒng)一參考坐標(biāo)系,它更加適合于目前的衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用的需要。-5-坐標(biāo)系統(tǒng)名：PE-90時(shí)間系統(tǒng)名：GLONASS時(shí)GLONASS定義GLONASS坐標(biāo)系統(tǒng)：采用的是基于Parameters of the Earth 1990框架的PE-90大地坐標(biāo)系，其幾何定義為：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，Z軸指向IERS推薦的協(xié)議地球極（CTP）方向,即1900-1905年的平均北極，X指向地球赤道與BH定義的零點(diǎn)子午線交點(diǎn)，Y軸滿足

3、右手坐標(biāo)系。GLONASS時(shí)間系統(tǒng)：采用原子時(shí)AT1秒長(zhǎng)作為時(shí)間基準(zhǔn)，是基于前蘇聯(lián)莫斯科的協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC(SU)，采用的UTC時(shí)并含有跳秒改正。-7-坐標(biāo)系統(tǒng)名：ITRS時(shí)間系統(tǒng)名：伽利略系統(tǒng)時(shí)間Galileo定義伽利略地球參考框架（Galileo Terrestrial Reference Frame，GTRF）是實(shí)現(xiàn)伽利略所有產(chǎn)品和服務(wù)的基礎(chǔ)，它由伽利略大地測(cè)量服務(wù)原型（GGSP）負(fù)責(zé)定義、建立、維持與精化。GTRF符合ITRS定義，并與ITRF對(duì)準(zhǔn)，它的維持主要基于GTRF周解。除GTRF外，GGSP還提供地球自轉(zhuǎn)參數(shù)、衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星和測(cè)站鐘差改正等產(chǎn)品。GTRF的發(fā)展早在2011年1

4、0月首批Galileo衛(wèi)星升空前，GTRF就完成了它的初始實(shí)現(xiàn)（2007年）。它采用了42個(gè)位于伽利略跟蹤站（GSS）附近的IGS站、33個(gè)其他IGS站和13個(gè)伽利略實(shí)驗(yàn)站（GESS）從2006年11月至2007年6月的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)。后續(xù)的GTRF將由使用GPS/Galileo數(shù)據(jù)逐步過渡到只使用Galileo數(shù)據(jù)。從2013年4顆Galileo衛(wèi)星組網(wǎng)并開始提供導(dǎo)航服務(wù)以來，GTRF每年都會(huì)發(fā)布新的版本并進(jìn)行23次更新。定義Galileo的時(shí)間系統(tǒng)(Galileo system time，GST)：由周數(shù)和周秒組成，也是一個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)的時(shí)間系統(tǒng)。起算時(shí)刻為UTC時(shí)間的1999-08-22 T

5、00：00：00。GST比UTC快13s。因此，GST和GPST之間相差1024周和一個(gè)很小的偏差(GPS to GalileO time offset，GGTO)。值得注意的是在RINEX文件中習(xí)慣將Galileo周數(shù)設(shè)為與GPS周數(shù)相同。-10-坐標(biāo)系統(tǒng)名：CGCS2000時(shí)間系統(tǒng)名：北斗時(shí)（BDT）COMPASS定義北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間叫做北斗時(shí)，屬于原子時(shí)，溯源到中國(guó)的協(xié)調(diào)世界時(shí)，與協(xié)調(diào)世界時(shí)的誤差在100納秒內(nèi)，起算時(shí)間是協(xié)調(diào)世界時(shí)2006年1月1日0時(shí)0分0秒。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo)系是國(guó)家2000大地坐標(biāo)系，CGCS2000的坐標(biāo)參考框架是ITRF1997。在相同的歷元下，CGCS2000與WGS84（G1150）是相容的，在坐標(biāo)系的實(shí)現(xiàn)精度范圍內(nèi)兩者坐標(biāo)是一致的。-12-四種時(shí)間轉(zhuǎn)換關(guān)系TAIBDTGPSTGSTGLONASST+33S+(TAI-UTC)-3h+19S+19S俄羅斯國(guó)家參考時(shí)轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換關(guān)系-16-PZ90-WGS84俄羅斯 MCC（Russian Mission Control Center）給出的 WGS84 與 PZ90 之