坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)概述

第二章坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)

坐標(biāo)系統(tǒng)天球坐標(biāo)系－空固系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，用于描述衛(wèi)星的運(yùn)行位置和狀態(tài)。

地球坐標(biāo)系－地固系隨同地球自轉(zhuǎn)，點(diǎn)位坐標(biāo)不會(huì)隨地球自轉(zhuǎn)而變化；用于表達(dá)地面觀測站的位置和處理GPS觀測數(shù)據(jù)。

軌道坐標(biāo)系統(tǒng)

用于研究衛(wèi)星在其運(yùn)行軌道上的運(yùn)動(dòng)第二章坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)恒星時(shí)ST（SiderealTime）平太陽時(shí)MT（MeanSolarTime）世界時(shí)UT（UniversalTime）原子時(shí)AT（AtomicTime）諧調(diào)世界時(shí)UTC（CoordinatedUniversalTime）GPS時(shí)間系統(tǒng)

GPST第二章坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)本章主要內(nèi)容§2.1天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系§2.2WGS－84坐標(biāo)系和我國大地坐標(biāo)系§2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換§2.4時(shí)間系統(tǒng)復(fù)習(xí)思考題重點(diǎn)難點(diǎn)§2.1天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系本節(jié)主要內(nèi)容：一、天球坐標(biāo)系二、地球坐標(biāo)系三、天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換四、站心地平坐標(biāo)系五、坐標(biāo)系的兩種定義方式※關(guān)于坐標(biāo)系的幾種表達(dá)形式重點(diǎn)難點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)系的幾種表達(dá)形式1空間直角坐標(biāo)系位置矢量在3個(gè)坐標(biāo)軸上的投影（X,Y,Z）定義①坐標(biāo)原點(diǎn)的位置②3個(gè)坐標(biāo)軸的指向③長度單位優(yōu)點(diǎn)便于進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

關(guān)于坐標(biāo)系的幾種表達(dá)形式2球面坐標(biāo)系常用于天球坐標(biāo)系第一參數(shù)：r第二參數(shù)：θ或赤緯δ=900－θ第三參數(shù)：赤經(jīng)α※球面坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換圖2－1

關(guān)于坐標(biāo)系的幾種表達(dá)形式3大地坐標(biāo)系常用于地球坐標(biāo)系大地坐標(biāo)大地經(jīng)度L大地緯度B大地高H大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換圖2－2“球面坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”(2－1)

(2－2)

一、天球坐標(biāo)系（一）基本概念（二）天球坐標(biāo)系的定義（三）歲差和章動(dòng)（了解）（四）瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系和協(xié)議天球坐標(biāo)系（了解）（一）基本概念天球天軸與天極天球赤道（面）天球子午面（圈）黃道黃赤交角黃極春分點(diǎn)當(dāng)太陽在黃道上，從天球南半球向北半球運(yùn)行時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓。即當(dāng)?shù)厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的觀測者所見到的，太陽在天球上運(yùn)動(dòng)的軌跡√√√√√√√√是指以地球質(zhì)心M為中心，半徑r為任意長度的一個(gè)假象的球體地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸；天軸與天球的交點(diǎn)Pn和Ps稱為天極通過地球質(zhì)心M與天軸垂直的平面包含天軸并通過地球上任一點(diǎn)的平面黃道面與赤道面的夾角通過天球中心，且垂直于黃道面的直線與天球的交點(diǎn)（二）天球坐標(biāo)標(biāo)系的定定義天球空間間直角坐坐標(biāo)系天球球面面坐標(biāo)系系天球空間間直角坐坐標(biāo)系和和天球球球面坐標(biāo)標(biāo)系之間間的坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換公式（2－1））（2－－2）假設(shè)地球球?yàn)榫|(zhì)質(zhì)的球體體，且沒沒有其它它天體攝動(dòng)動(dòng)力的影響；；即假定定地球的的自轉(zhuǎn)軸軸，在空空間的方方向是固固定的，，春分點(diǎn)在天球上上的位置置保持不不變。1.天球空間間直角坐坐標(biāo)系系統(tǒng)定義義坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)位于地球質(zhì)心心MZ軸指向向天球北極極x軸指向向春分點(diǎn)y軸垂直直于xMz平面面，與x軸和z軸構(gòu)成成右手坐坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)XYZ點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)表示（X，Y，Z））2.天球球面面坐標(biāo)系系系統(tǒng)定義義坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)位于地地球質(zhì)心心向徑長度度r赤經(jīng)α赤緯δ點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)表示（r，αα，δ））（三）歲差和章動(dòng)實(shí)際上地球自自轉(zhuǎn)軸在空間間的方向是變變化的，由此此導(dǎo)致：北天極在天球上繞北黃極依順時(shí)針方向向旋轉(zhuǎn)春分點(diǎn)在黃道上產(chǎn)生緩慢的的西移北天極在天球球上的這種復(fù)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，通通常分解為兩兩種規(guī)律的運(yùn)運(yùn)動(dòng)：歲差章動(dòng)歲差和章動(dòng)的的影響歲差假設(shè)月球的引引力及其運(yùn)行行軌道是固定定不變的，同同時(shí)忽略其它它天體引力的的微小影響。。則在日月引引力的影響下下，使北天極極繞北黃極以以順時(shí)針的方方向緩慢地旋旋轉(zhuǎn)，在天球球上北天極的的運(yùn)動(dòng)軌跡，，近似地構(gòu)成成一個(gè)以北黃黃極為中心，，以黃赤交角為半徑的小圓圓，這種現(xiàn)象象稱為歲差。歲差瞬時(shí)平北天極極（簡稱平北北天極）按照歲差的變化規(guī)律在天球上運(yùn)動(dòng)動(dòng)的北天極瞬時(shí)天球平赤赤道和瞬時(shí)平平春分點(diǎn)與平北天極相應(yīng)的天球赤赤道和春分點(diǎn)點(diǎn)瞬時(shí)北天極（（或真北天極極）觀測時(shí)的北天天極瞬時(shí)天球赤道道和瞬時(shí)春分分點(diǎn)（或稱真真天球赤道和和真春分點(diǎn)））與瞬時(shí)北天極相應(yīng)的天球赤赤道和春分點(diǎn)點(diǎn)章動(dòng)在日月引力等等因素的影響響下，瞬時(shí)北天極繞瞬時(shí)平北天極極產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，大大致成橢圓形軌跡，其長半徑約約為9.2秒秒，周期約為為18.6年年。這種現(xiàn)象象稱為章動(dòng)歲差和章動(dòng)的的影響實(shí)際上，在歲歲差和章動(dòng)的的共同影響下下，瞬時(shí)北天極繞北黃極旋轉(zhuǎn)的軌跡：：順時(shí)針、波波浪式地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。（四））瞬時(shí)極極天球球坐標(biāo)標(biāo)系和和協(xié)協(xié)議天天球坐坐標(biāo)系系1、瞬時(shí)極極天球球坐標(biāo)標(biāo)系（真天天球坐坐標(biāo)系系））2、協(xié)議天天球坐坐標(biāo)系系3、瞬時(shí)極極天球球坐標(biāo)標(biāo)系和和協(xié)議議天球球坐標(biāo)標(biāo)系的的坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換換1、瞬時(shí)極極天球球坐標(biāo)標(biāo)系（真天天球坐坐標(biāo)系系））原點(diǎn)位位于地地球質(zhì)質(zhì)心z軸指指向瞬瞬時(shí)地地球自自轉(zhuǎn)軸軸（瞬時(shí)北北天極極）x軸指指向瞬時(shí)春春分點(diǎn)點(diǎn)y軸按按構(gòu)成成右手手坐標(biāo)標(biāo)系取取向“以瞬時(shí)北北天極極和瞬時(shí)春春分點(diǎn)點(diǎn)為基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)建建立的的天球球坐標(biāo)標(biāo)系””在歲差差和章章動(dòng)的的影響響下，，瞬時(shí)時(shí)天球球坐標(biāo)標(biāo)系的的坐標(biāo)標(biāo)軸指指向，，在不不斷地地變化化，為為非慣性性坐標(biāo)標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)。2、協(xié)議天天球坐坐標(biāo)系系歷元平平天球球坐標(biāo)標(biāo)系：：選擇某某一歷歷元時(shí)時(shí)刻t，以以此瞬瞬間的的地球球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸和和春分分點(diǎn)方方向分分別扣扣除此此瞬間間的章動(dòng)值值作為z軸和和x軸軸的指指向，，y軸軸按構(gòu)構(gòu)成右右手坐坐標(biāo)系系取向向，坐坐標(biāo)系系原點(diǎn)點(diǎn)仍取取地球球質(zhì)心心。協(xié)議天天球坐坐標(biāo)系系：以標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)歷元元t0（J2000.0））所定定義的的平天天球坐坐標(biāo)系系。3、瞬時(shí)極極天球球坐標(biāo)標(biāo)系和和協(xié)協(xié)議天天球坐坐標(biāo)系系的坐坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換可通過過歲差差和章章動(dòng)旋旋轉(zhuǎn)變變換來來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)參考教教材P15公式式(2－－11)、、（2－12））二、地球坐坐標(biāo)系系（一））定義義地心空空間直直角坐坐標(biāo)系系地心大大地坐坐標(biāo)系系地心空空間直直角坐坐標(biāo)系系和地地心大大地坐坐標(biāo)系系的坐坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換（二））地極移移動(dòng)（了解解）（三））瞬時(shí)極極地球球坐標(biāo)標(biāo)系和和協(xié)議議地球球坐標(biāo)標(biāo)系（了解解）1.地心空空間直直角坐坐標(biāo)系系坐標(biāo)原原點(diǎn)位位于地地球質(zhì)質(zhì)心Z軸X軸Y軸2.地心大大地坐坐標(biāo)系系大地經(jīng)經(jīng)度L大地緯緯度B大地高高H（二））地極移移動(dòng)1、概概念地球自自轉(zhuǎn)軸軸相對(duì)對(duì)地球球體的的位置置是變變化的的，從從而地地極點(diǎn)點(diǎn)在地地球表表面上上的位位置，，也是是隨時(shí)時(shí)間而而變化化的。。2、、瞬瞬時(shí)時(shí)地地球球自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸“觀觀測測瞬瞬間間地地球球自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸的的位位置置””3、、瞬瞬時(shí)時(shí)極極“和和瞬時(shí)時(shí)地地球球自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸相對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的極極點(diǎn)點(diǎn)””（三三））瞬時(shí)時(shí)極極地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系和和協(xié)協(xié)議議地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系1、、瞬時(shí)時(shí)極極地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系2、、協(xié)議議地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系3、、協(xié)議議地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系與與瞬瞬時(shí)時(shí)極極地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系的的坐坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換1、、瞬時(shí)極極地球球坐標(biāo)標(biāo)系原點(diǎn)位位于地地球質(zhì)質(zhì)心z軸指指向瞬時(shí)地球自自轉(zhuǎn)軸軸方向向x軸指指向瞬時(shí)赤道面面和包包含瞬時(shí)地球自自轉(zhuǎn)軸軸與平平均天天文臺(tái)臺(tái)赤道道參考考點(diǎn)的的子午午面之之交點(diǎn)點(diǎn)y軸構(gòu)構(gòu)成右右手坐坐標(biāo)系系取向向由于極極移的的影響響，瞬瞬時(shí)極極地球球坐標(biāo)標(biāo)系是是隨時(shí)時(shí)間而而變化化的，，不便便于描描述地地球上上點(diǎn)的的位置置。2、協(xié)協(xié)議地地球坐坐標(biāo)系系國際協(xié)協(xié)議原原點(diǎn)CIO（ConventionalInternationalOrigin））以1900.00～～1905.00年年地地球球自自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸瞬瞬時(shí)時(shí)位位置置的的平平均均位位置置作作為為地地球球的的固固定定極極，，稱稱為為CIO。。協(xié)議議地地極極CTP(ConventionalTerrestrialPole)協(xié)議議赤赤道道面面（（或或平平赤赤道道面面））2、、協(xié)議議地地球球坐坐標(biāo)標(biāo)系系定義義CTS(ConventionalTerrestrialSystem)原點(diǎn)點(diǎn)位位于于地地球球質(zhì)質(zhì)心心z軸軸指指向向CIOx軸軸指指向向協(xié)議議地地球球赤赤道道面面和包包含含CIO與與平平均均天天文文臺(tái)臺(tái)赤赤道道參參考考點(diǎn)點(diǎn)的的子子午午面面之之交交點(diǎn)點(diǎn)y軸軸構(gòu)構(gòu)成成右右手手坐坐標(biāo)標(biāo)系系取取向向。。3、協(xié)議地球坐坐標(biāo)系與瞬瞬時(shí)極地球球坐標(biāo)系的的坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換二者存在旋旋轉(zhuǎn)關(guān)系：：（2－13）為瞬時(shí)地極極相對(duì)于CIO的坐坐標(biāo)。三、天球坐坐標(biāo)系與地地球坐標(biāo)系系

之間的的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換（一）瞬時(shí)極天球球坐標(biāo)系與與瞬時(shí)極地地球坐標(biāo)系系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換如圖：二者只是x軸的指向不不同（2－10））t時(shí)刻的瞬時(shí)時(shí)極地球坐標(biāo)標(biāo)系t時(shí)刻的瞬時(shí)時(shí)極天球坐標(biāo)標(biāo)系對(duì)應(yīng)格林尼治治平子午面的的真春分點(diǎn)時(shí)時(shí)角三、天球坐標(biāo)系與與地球坐標(biāo)系系

之間的坐坐標(biāo)轉(zhuǎn)換協(xié)議天球坐標(biāo)標(biāo)系瞬時(shí)極天球坐坐標(biāo)系瞬時(shí)極地球坐坐標(biāo)系協(xié)議地球坐標(biāo)標(biāo)系（2－11））（2－12））（2－10））（2－13））（二）協(xié)議天天球坐標(biāo)系與與協(xié)議地球坐坐標(biāo)系的坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換瞬時(shí)天球坐標(biāo)標(biāo)系與瞬時(shí)地地球坐標(biāo)系的的關(guān)系圖四、站心地平坐標(biāo)標(biāo)系（一）定義1、站心（左手））地平直角坐坐標(biāo)系P1-xyz2、站心地平極坐坐標(biāo)系P1－rAh（二）站心地平極坐坐標(biāo)系與站心心地平直角坐坐標(biāo)系之間的的轉(zhuǎn)換（三）站心（左手））地平直角坐坐標(biāo)系與地心心空間直角坐坐標(biāo)系之間的的轉(zhuǎn)換重點(diǎn)1、站心（左手））地平直角坐坐標(biāo)系P1-xyz測站P1為原點(diǎn)P1點(diǎn)的法線為z軸（指向向天頂為正））子午線方向?yàn)闉閤軸（向向北為正）y軸與x、z軸垂直（向向東為正），，構(gòu)成左手坐坐標(biāo)系2、站心地平極坐坐標(biāo)系P1－rAh類似于球面坐坐標(biāo)系以測站P1為原點(diǎn)衛(wèi)星s至P1的距離r衛(wèi)星的方位角A衛(wèi)星的高度角h（二）站心地平極坐坐標(biāo)系與站心心地平直角坐坐標(biāo)系之間的的轉(zhuǎn)換(2-8)(2-9)（三）站心（（左手）地平平直角坐標(biāo)系系與地心空間間直角坐標(biāo)系系之間的轉(zhuǎn)換換站心地平直角角坐標(biāo)系站心赤道直角角坐標(biāo)系地心空間直角角坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換（2－6）平移變換（2－5）（三）站心（左手））地平直角坐坐標(biāo)系與地心心空間直角坐坐標(biāo)系之間的的轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)矩陣平移矩陣（2－7）旋轉(zhuǎn)變換旋轉(zhuǎn)矩矩陣（2－－6））平移變變換（平移移矩陣陣）P1地心坐坐標(biāo)（2－－5））五、坐標(biāo)系系的兩兩種定定義方方式理論定定義先選定定一個(gè)個(gè)尺度度單位位（一一般采采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)米米），，然后后定義義坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)的位位置和和坐標(biāo)標(biāo)軸的的指向向。協(xié)定坐坐標(biāo)系系在實(shí)際際應(yīng)用用中，，由一一系列列已知知測站站點(diǎn)的的坐標(biāo)標(biāo)值所所定義義的坐坐標(biāo)系系稱為為協(xié)定定坐標(biāo)標(biāo)系。。例如：：GPS衛(wèi)星星的坐坐標(biāo)就就是屬屬于GPS跟蹤蹤站及及其坐坐標(biāo)值值所定定義的的協(xié)定定坐標(biāo)標(biāo)系。。§2.2WGS－84坐坐標(biāo)系系和我我國大大地坐坐標(biāo)系系一、WGS-84世世界大大地坐坐標(biāo)系系二、國國家大大地坐坐標(biāo)系系（參心坐坐標(biāo)系系）1、1954年年北京京坐標(biāo)標(biāo)系2、1980年年國家家大地地坐標(biāo)標(biāo)系三、ITRF參參考框框架簡簡介一、WGS-84世世界大大地坐坐標(biāo)系系幾何定定義坐標(biāo)原原點(diǎn)Z軸X軸Y軸WGS-84橢橢球采用國國際大大地測測量和和地球球物理理聯(lián)合合會(huì)（（IUGG）第第17屆大大會(huì)大大地測測量常常數(shù)的的推薦薦值（WorldGeodicalSystem-84）一、WGS-84世世界大大地坐坐標(biāo)系系協(xié)議地地球坐坐標(biāo)系系CTS地心地地固系系ECEF（EarthCenteredEarthFixed））由分分布布于于全全球球的的一一系系列列GPS跟跟蹤蹤站站的的坐坐標(biāo)標(biāo)來來具具體體體體現(xiàn)現(xiàn)的的。。WGS-84（（G730）WGS-84（（G873）WGS-84（（G1150））：與ITRF2000的站站坐標(biāo)標(biāo)之差差約為為1cm三、ITRF參參考框框架簡簡介ITRF（InternationalTerrestrialReferenceFrame））是由國國際地地球自自轉(zhuǎn)服服務(wù)IERS（InternationalEarthRotationService）提供的的國際際地球球參考考框架架，由空間間大地地測量量觀測測站的的坐標(biāo)標(biāo)和運(yùn)運(yùn)動(dòng)速速度來來定義義的。ITRF框框架實(shí)實(shí)質(zhì)上上也是是一種種地心地地固坐坐標(biāo)系系ECEF（EarthCenteredEarthFixed），，其原原點(diǎn)在在地球球體系系（含含海洋洋和大大氣圈圈）的的質(zhì)心心，以以WGS-84橢球球?yàn)閰⒖紮E橢球。?！?.3坐標(biāo)系系統(tǒng)之之間的的轉(zhuǎn)換換參心大地地坐標(biāo)系系與地心心大地坐坐標(biāo)系之之間的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換重點(diǎn)解決決：WGS84地心心坐標(biāo)與與國家參參心坐標(biāo)標(biāo)不同參心心大地坐坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)之間的的轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)標(biāo)與高斯斯平面坐坐標(biāo)之間間的轉(zhuǎn)換換WGS84地心心坐標(biāo)與與國家參參心坐標(biāo)標(biāo)

（空間直角角坐標(biāo)））系統(tǒng)之之間的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換7個(gè)轉(zhuǎn)換換參數(shù)（3平移移參數(shù)＋＋3旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)參數(shù)＋＋1尺度度變化參參數(shù)）轉(zhuǎn)換參數(shù)數(shù)一般是是利用公共點(diǎn)的兩套套坐標(biāo)值通過一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)重合點(diǎn)數(shù)為為三個(gè)以上時(shí)時(shí)，通?？梢砸圆捎貌紶査_模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換：方法一方法二（一）方法一一設(shè)和分分別為為地面網(wǎng)點(diǎn)的的參心坐標(biāo)列向量和GPS網(wǎng)點(diǎn)的地心坐標(biāo)列向量。由布爾薩模型型可知：（2－20）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的7參數(shù)為：尺度變化參數(shù)數(shù)平移參數(shù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)矩陣陣（一）方法一一當(dāng)為為微小量量時(shí)，忽略其其間的互乘項(xiàng)項(xiàng)，且簡簡化模型為為：(2－21)令式（2－21）用向量表表示為：（2－22））（一）方法一根據(jù)模型（2－22），，利用重合點(diǎn)點(diǎn)的兩套坐標(biāo)標(biāo)值，可平差差計(jì)算出轉(zhuǎn)換換參數(shù)：求得轉(zhuǎn)換參數(shù)數(shù)R后，再利利用模型（2－22）進(jìn)進(jìn)行各點(diǎn)的坐坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。注意：若忽略略一些轉(zhuǎn)換參參數(shù)，則還有有3參數(shù)法、、4參數(shù)法等等。（二）方法二【利用基線向向量求轉(zhuǎn)換參參數(shù)】選定一個(gè)公共點(diǎn)D0為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后求解其其它各公共點(diǎn)點(diǎn)Di相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的基線向量（坐坐標(biāo)差）（2－24））（2－23））（2－20）同理可求出4參數(shù)?！?.4時(shí)間系統(tǒng)一、時(shí)間系統(tǒng)統(tǒng)的定義要素：（1）原點(diǎn)（（2）時(shí)間尺尺度（時(shí)間單單位）二、周期運(yùn)動(dòng)的選選用與時(shí)間系系統(tǒng)的發(fā)展三、常用的時(shí)間系系統(tǒng)二、周期運(yùn)動(dòng)的選選用與時(shí)間系系統(tǒng)的發(fā)展地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)為基準(zhǔn)的世界時(shí)系統(tǒng)觀察地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所所選空間參考點(diǎn)不同：（1）恒星時(shí)時(shí)（2）太陽時(shí)、、平太陽時(shí)（3）世界時(shí)時(shí)以物質(zhì)內(nèi)部原子子運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的原子時(shí)系統(tǒng)協(xié)調(diào)世界時(shí)UTCGPS專用時(shí)時(shí)間系統(tǒng)（GPS時(shí)）三、常用的時(shí)間系系統(tǒng)恒星時(shí)ST(SiderealTime)平太陽時(shí)MT(MeanSolarTime)世界時(shí)UT（UniversalTime））原子時(shí)時(shí)AT(AtomicTime)諧調(diào)世世界時(shí)時(shí)UTC（CoodinatedUniversalTime））GPS時(shí)GPST1.恒恒星星時(shí)ST(SiderealTime)(1)定義義以春分點(diǎn)點(diǎn)為參考考點(diǎn)，，由春分點(diǎn)點(diǎn)的周周日視視運(yùn)動(dòng)動(dòng)所定義義的時(shí)時(shí)間系系統(tǒng)為為恒星星時(shí)系系統(tǒng)。。時(shí)間尺尺度：春分分點(diǎn)連連續(xù)兩兩次經(jīng)經(jīng)過本本地子子午圈圈的時(shí)時(shí)間間間隔為為一恒星日日，一恒恒星日日分為為24個(gè)恒星時(shí)時(shí)。起算原原點(diǎn)：：春分點(diǎn)點(diǎn)通過本本地上上子午午圈的的時(shí)刻。1.恒星時(shí)時(shí)ST（2））特點(diǎn)點(diǎn)恒星時(shí)時(shí)具有有地方性性，同一一瞬間間對(duì)不不同測測站的的恒星星時(shí)是是不同同的，，所以以恒星星時(shí)也也稱為為地方恒恒星時(shí)時(shí)。對(duì)于同同一歷歷元時(shí)時(shí)刻，，有真春分分點(diǎn)和平春分分點(diǎn)之分。。因此此恒星星時(shí)就就有真恒星星時(shí)和平恒星星時(shí)2.平平太太陽時(shí)時(shí)MT(MeanSolarTime)太陽時(shí)時(shí)（SolarTime）以太陽為參考考點(diǎn)，，由太陽的的周日日視運(yùn)運(yùn)動(dòng)來測定定地球球的自自轉(zhuǎn)周周期并并建立立的時(shí)時(shí)間計(jì)計(jì)量系系統(tǒng)。。真太陽陽時(shí)（（真時(shí)時(shí)）以真太陽陽視面面中心心為參考考點(diǎn)，，由太陽的的周日日視運(yùn)運(yùn)動(dòng)來測定定地球球的自自轉(zhuǎn)周周期并并建立立的時(shí)時(shí)間計(jì)計(jì)量系系統(tǒng)。。真太陽日日、真太太陽時(shí)……地方真時(shí)時(shí)真太陽時(shí)時(shí)的不均均勻性2.平太陽時(shí)時(shí)MT(MeanSolarTime)（1）平平太陽假設(shè)以真真太陽周年運(yùn)動(dòng)動(dòng)的平均速度度在天球赤赤道上作作周年視運(yùn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)參考點(diǎn)，其周期期與真太太陽一致致。（2）平平太陽時(shí)時(shí)以平太陽為參考點(diǎn)點(diǎn)，由平太陽的的周日視視運(yùn)動(dòng)所定義的的時(shí)間系系統(tǒng)。時(shí)間尺度度：平太陽連連續(xù)兩次次經(jīng)過本本地子午午圈的時(shí)時(shí)間間隔隔為一平太陽日日，一平太太陽日分分為24平太陽時(shí)時(shí)。起算原點(diǎn)點(diǎn)：平太陽通通過本地地子午圈圈時(shí)刻。。（3）地地方平太太陽時(shí)3.世世界時(shí)UT（UniversalTime）（1）定定義：以平子夜為零時(shí)起起算的格林尼治治平太陽陽時(shí)。（2）世世界時(shí)與與平太陽陽時(shí)的區(qū)區(qū)別尺度相同同；起算點(diǎn)不不同。（3）世世界時(shí)系系統(tǒng)的缺缺陷世界時(shí)系系統(tǒng)是以以地球自自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)為基礎(chǔ)礎(chǔ)的；嚴(yán)格來講講，地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是是不穩(wěn)定定的。世界時(shí)（續(xù)）（4）世世界時(shí)系系統(tǒng)的發(fā)發(fā)展世界時(shí)UT1：：在世界時(shí)時(shí)UT中中引入極極移改正正世界時(shí)UT2在UT1中再次次引入地地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度的的季節(jié)性性改正說明：世界時(shí)UT2雖雖然經(jīng)過過上述改改正，但但仍含有有地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度的的長期變變化和不不規(guī)則變變化影響響，所以，，世界時(shí)時(shí)不是一一個(gè)嚴(yán)格格均勻的的時(shí)間系系統(tǒng)。1976年以后后，為原子時(shí)所取代。。關(guān)于地球球自轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的不不穩(wěn)定性性由于極移現(xiàn)象，使使得地球球自轉(zhuǎn)軸軸在地球球內(nèi)部的的位置并并不是固固定的；；地球的自自轉(zhuǎn)速度度也不均均勻，地地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)周期存存在著季季節(jié)變化化、長期期變化及及其他不不規(guī)則變變化，情情況甚為為復(fù)雜4.原子子時(shí)ATI(AtomicTime)（1）定定義時(shí)間尺度度：原子時(shí)秒秒長被定義為為銫原子子Cs133基態(tài)的兩兩個(gè)超精精細(xì)能級(jí)級(jí)間躍遷遷輻射振振蕩9192631170周周所持續(xù)續(xù)的時(shí)間間。起算原點(diǎn)點(diǎn)：按國際協(xié)協(xié)定取為為1958年1月1日日0時(shí)0秒（UT2））（事后后發(fā)現(xiàn)在在這一瞬瞬間ATI與UT2相相差0.0039秒））。4.原子時(shí)（2）原原子鐘原子時(shí)是是通過原原子鐘來來授時(shí)的的；原子鐘振振蕩器頻頻率的準(zhǔn)確度和和穩(wěn)定度度，決定了了原子時(shí)時(shí)的精度度；銣原子鐘鐘、銫原原子鐘、、氫原子子鐘（3）國國際原子子時(shí)IAT（InternationalAtomicTime）許多國家家建立了了各自的的地方原原子時(shí)系系統(tǒng)，國國際上大大約有100多多座原子子鐘，通通過相互互比對(duì)，，并經(jīng)數(shù)數(shù)據(jù)處理理推算出出的統(tǒng)一一原子時(shí)時(shí)系統(tǒng)。5.協(xié)調(diào)調(diào)世界時(shí)時(shí)UTC

（CoodinatedUniversalTime）（1）定定義嚴(yán)格采用用原子時(shí)秒秒長，并采用用跳秒（閏秒））的方法法使協(xié)調(diào)調(diào)時(shí)與世世界時(shí)的的時(shí)刻相相接近，，其差不不超過1秒。（2）諧諧調(diào)世界界時(shí)UTC與國國際原子子時(shí)IAT之間間的關(guān)系系：n為調(diào)整整參數(shù)，，即跳秒秒數(shù)。5.協(xié)調(diào)世界界時(shí)UTC（3）關(guān)關(guān)于跳秒秒按國際無無線電咨咨詢委員員會(huì)（CCIR）通過過的關(guān)于于UTC的修正正案，從從1972年1月月1日起起，諧調(diào)時(shí)時(shí)UTC與世界界時(shí)UT1之間間的差值值最大可可以達(dá)到到士0.9秒，，超過士士0.9秒時(shí)，，以跳秒秒補(bǔ)償。。跳秒一般般安排在在每年12月末末或6月月末。具具體日期期由國際時(shí)間間局安排并通通告。如：GPS時(shí)時(shí)的起點(diǎn)點(diǎn)1980年1月月6日UTC0時(shí)與原子時(shí)時(shí)IAT之間存存在n＝19s的跳秒。。6.GPS時(shí)時(shí)間系統(tǒng)統(tǒng)（1）定定義采用原子時(shí)秒秒長作為時(shí)間間基準(zhǔn)，，但時(shí)間間起算的的原點(diǎn)定義在1980年1月月6日UTC0時(shí)。。（2）GPST的表述述形式“GPS周＋GPS周周內(nèi)秒””GPS周周：從1980年1月6日日0時(shí)起算的星星期數(shù)；；GPS周周內(nèi)秒：：為周內(nèi)累累計(jì)的秒秒數(shù)，取取值在0～604800如：2007年年9月16日～～22日日的GPS周數(shù)數(shù)為1445周周6.GPS時(shí)時(shí)間系統(tǒng)統(tǒng)（4）GPS時(shí)時(shí)與諧調(diào)調(diào)時(shí)UTC之間間的關(guān)系系在1980年1月6日日0時(shí)的的時(shí)刻是是一致的的；隨著時(shí)間間的積累累，GPS時(shí)與與諧調(diào)時(shí)時(shí)UTC的差異異，將表表現(xiàn)為秒秒的整倍倍數(shù)，并并由時(shí)間間服務(wù)部部門定期期公布（（至1987年年為4秒秒、1992年年相差為為7秒、、1995年為為10秒秒、2002年年為13秒）。。TGPS＝（UTC＋＋1s×n）－19s（3）國國際原子子時(shí)IAT與GPS時(shí)時(shí)之間的的關(guān)系GPS時(shí)時(shí)間系統(tǒng)統(tǒng)與各種種時(shí)間系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系旋轉(zhuǎn)參數(shù)數(shù)矩陣復(fù)習(xí)思考考題天球坐標(biāo)標(biāo)系和地地球坐標(biāo)標(biāo)系的構(gòu)構(gòu)成和特特點(diǎn)？站心地平平直角坐坐標(biāo)系和和站心地地平極坐坐標(biāo)系的的構(gòu)成及及其坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)關(guān)系？站心地平平直角坐坐標(biāo)系和和地心空空間直角角坐標(biāo)系系之間的的坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換關(guān)系系？WGS84坐標(biāo)標(biāo)與國家家參心坐坐標(biāo)（空空間直角角坐標(biāo)））之間的的坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換方法法？GPS時(shí)時(shí)間系統(tǒng)統(tǒng)的定義義以及GPS時(shí)時(shí)與原子子時(shí)ATI、協(xié)協(xié)調(diào)世界界時(shí)UTC之間間的關(guān)系系？名詞：協(xié)定定坐標(biāo)系、、WGS-84世界界大地坐標(biāo)標(biāo)系9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。02:57:4802:57:4802:5712/23/20222:57:48AM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見見頻。。12月-2202:57:4802:57Dec-2223-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。02:57:4802:57:4802:57Friday,December23,202213、乍見翻疑疑夢(mèng)，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2202:57:4802:57:48December23,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。23十二二月20222:57:48上上午02:57:4812月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月222:57上上午12月-2202:57December23,202216、行動(dòng)出出成果，，工作出出財(cái)富。。。2022/12/232:57:4902:57:4923December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。2:57:49上午午2:57上午午02:57:4912月-229、沒有失敗，，只有暫時(shí)停停止成功！。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。02:57:4902:57:4902:5712/23/20222:57:49AM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2202:57:4902:57Dec-2223-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對(duì)圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。02:57:4902:57:4902