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
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GLONASS
坐标系统名:PE-90 时间系统名:GLONASS时
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定义
GLONASS坐标系统:采用的是基于Parameters of the Earth 1990框架的PE-90大地坐标系,其 几何定义为:原点位于地球质心,Z轴指向IERS 推荐的协议地球极(CTP)方向,即1900-1905年 的平均北极,X指向地球赤道与BH定义的零点子 午线交点,Y轴满足右手坐标系。 GLONASS时间系统:采用原子时AT1秒长作为 时间基准,是基于前苏联莫斯科的协调世界时 UTC(SU),采用的UTC时并含有跳秒改正。
定义
在卫星轨道坐标不参加解算的情况下,用户测站 坐标解算所使用的坐标系,取决于GPS卫星星历 计算使用的坐标系。该坐标系自试验以来经历了 不同的发展阶段,1985年10月以前,使用的是 WGS-72坐标系,以后则使用新的WGS-84坐标系。 该系统的坐标原点更加靠近地球质心,采用改进以 后的重力场模型,各项参数值的确定也更加精确, 作为一种全球性的统一参考坐标系,它更加适合于 目前的卫星导航定位应用的需要。
Galileo
坐标系统名:ITRS 时间系统名:伽利略系统时间
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定义
伽利略地球参考框架(Galileo Terrestrial Reference Frame,GTRF)是实现伽利略所有产品和服务的基础, 它由伽利略大地测量服务原型(GGSP)负责定义、建立、 维持与精化。GTRF符合ITRS定义,并与ITRF对准,它 的维持主要基于GTRF周解。除GTRF外,GGSP还提供 地球自转参数、卫星轨道、卫星和测站钟差改正等产品。 GTRF的发展早在2011年10月首批Galileo卫星升空前, GTRF就完成了它的初始实现(2007年)。它采用了42 个位于伽利略跟踪站(GSS)附近的IGS站、33个其他 IGS站和13个伽利略实验站(GESS)从2006年11月至 2007年6月的GPS观测数据。后续的GTRF将由使用 GPS/Galileo数据逐步过渡到只使用Galileo数据。从2013 年4颗Galileo卫星组网并开始提供导航服务以来,GTRF 每年都会发布新的版本并进行2~3次更新。
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◎中国风系列作品之“虚竹”
四种时间转换关系
GPST
+19S +33S +(TAI-UTC)-3h
BDT
TAI
+19S
GLONASST
俄罗斯国家参考时
GST
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转换关系
转换关系
转换关系
Geodetic datum transformation
PZ90-WGS84
俄罗斯 MCC(Russian Mission Control Center)给出的 WGS84 与 PZ90 之 间国际上公认精度最高的坐标转换七参数。
定义
Galileo的时间系统(Galileo system time,GST):由周数 和周秒组成,也是一个连续计数的时间系统。起算时刻 为UTC时间的1999-08-22 T00:00:00。GST比UTC快 13s。因此,GST和GPST之间相差1024周和一个很小的 偏差(GPS to GalileO time offset,GGTO)。值得注意的 是在RINEX文件中习惯将Galileo周数设为与GPS周数相 同。
COMPASS
坐标系统名:CGCS2000 时间系统名:北斗时( BDT )
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定义
北斗卫星导航系统的系统时间叫做北斗时,属于 原子时,溯源到中国的协调世界时,与协调世界 时的误差在100纳秒内,起算时间是协调世界时 2006年1月1日0时0分0秒。 北斗卫星导航系统的坐标系是国家2000大地坐标 系,CGCS2000的坐标参考框架是ITRF1997。 在相同的历元下,CGCS2000与WGS84 (G1150)是相容的,在坐标系的实现精度范围 内两者坐标是一致的。S
坐标系统名:WGS-84 时间系统名:GPS时
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定义
GPST规定它的起点在1980年1月6日UTC的0点, 它的秒长始终与主控站的原子钟同步,启动之后不 采用跳秒调整。根据对GPS时间系统起点的规定, 知道GPST与国际原子时有固定19秒的常数差,而 且在1980年之后与UTC另外还有随时间不断变化 的常数差。如1985年12月,常数差为4秒。 GPST=UTC十4秒 总结 原点:1980年1月6日UTC零时 秒长:原子时秒长 不跳秒