Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Системи координат і шкали часу

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
28.06.2022
Размер:
448.42 Кб
Скачать

Лекція 2. Системи координат та часу.

1.Інерціальна та земна системи координат (СК).

2.Зв’язок інерціальної і земної систем координат.

3.Система ITRS та її реалізації ITRF.

4.Трансформація земних просторових та плоских систем координат.

5.Зв’язок шкал часу: сонячного, зоряного, динамічного (ефемеридного), атомного і всесвітнього часу. Час GPS

Інерціальна та земна системи координат

Реалізація інерціальної системи координат за допомогою наступних матриць Ейлера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

sin

 

 

 

 

 

cos

sin

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

R

0

cos

sin

,

R

2

 

0

1

0

 

,

R

3

sin

cos

0 .

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

sin

cos

 

 

 

sin

0

cos

 

 

 

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислення прецесійних величин

0 2306.2181 T 0.30188 T 2 0.017998 T 3,

z2306.2181 T 1.09468 T 2 0.018203 T 3,

2004.3109 T 0.42665 T 2 0.041833 T 3,

T

JDt JD2000.0

; JD

2451545.0

 

 

36525

2000.0

 

 

 

 

P R3 0 R2 R3 z

P

cos

0

cos cos z sin

0

sin z

,

 

11

 

 

 

 

 

 

P21 sin 0 cos cos z cos 0 sin z

,

P31 sin cos z

,

 

 

 

 

P

cos

0

cos sin z sin

0

cos z

,

 

12

 

 

 

 

 

 

P22 sin 0 cos sin z cos 0 cos z

,

P32 sin sin z

,

 

 

 

 

P

cos

0

sin ,

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

P23 sin 0 sin

,

 

 

 

 

P33 cos .

 

 

 

 

 

N R3 R2 R1 ,

де - нутація у прямому сходженні,- нутація в схиленні,- нутація в нахилі екліптики.

і є проекцією нутації в екліптичній довготі на екватор і меридіан, відповідно, тобто

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

23 26 21.448 46.815 T

 

 

 

 

 

 

0.00059 T 2 0.001813 T 3

N11 cos

cos

 

,

 

 

 

 

 

N21 sin

cos

 

,

 

 

 

 

N31 sin

,

 

 

 

 

 

 

 

N12 sin

cos

cos

sin

sin

 

,

N22 cos

cos

sin

sin

sin

 

,

N32 cos

sin

 

,

 

 

 

 

N13 sin

sin

cos

sin

cos

 

,

N23 cos

sin

sin

sin

cos

 

,

N33 cos

cos

.

 

 

 

 

 

Кути нутації і містять довгоперіодичні (30 членів) і короткоперіодичні (76 чл.) члени нутації моделі Вара [97].

Матриця обертання Землі S – істинного зоряного часу і координат полюса xp, yp – утворюється добутком відповідних матриць обертання, а саме:

S R3 Θ R1 y p R2 xp .

Звідси елементи матриці обертання S для перетворення координат точок від осей ЗСК до осей, зв’язаних з істинним ефемеридним полюсом будуть обчислюватися за наступними формулами:

S11 cos xp cosΘ sin xp sin y p sinΘ ,

S21 cos y p sinΘ ,

S31 sin xp cosΘ cos xp sin y p sinΘ ,

S12 cos xp sinΘ sin xp sin y p cosΘ ,

S22 cos y p cosΘ ,

S32 sin xp sinΘ cos xp sin y p cosΘ ,

S13 sin xp cos y p ,

S23 sin y p ,

S33 cos xp cos y p .

Тут грінвичський істинний зоряний час на моменти спостережень обчислюється з виразу [1, 48]

Θ Θ0 e UT1 i ,

де i – поправка за нутацію у прямому сходженні на істинному екваторі дорівнює

i

cos

.

У формулі (1.23) грінвичський середній зоряний час 0 на 0h доби спостережень обчислюють згідно з MERIT Standards [78], як

Θ0 24110.54841s 8640184.812866s Tu

 

0.093104s Tu2 6.2s 10 6 Tu3 ,

де Tu – час по шкалі UT1, виражений в юліанських століттях

T MJDu MJD2000.0 .

u

36525

 

 

 

Швидкість e середнього зоряного часу відносно шкали середнього сонячного часу UT1, приведеного до середнього полюса, чисельно дорівнює

 

d

Θ

 

36525 86400s .

 

e

0

 

 

dTU

 

 

Моменти спостережень задаються в шкалі всесвітнього координованого часу UTC [1], тому для обчислення їх значень в системі всесвітнього часу UT1 вводяться поправки, а саме:

UT1 UTC UT1R UTC UT1 ,

де UT1R – шкала часу UT1, виправленого за припливи з періодами до 35 діб,UT1 – поправка за припливні варіації в UT1 з періодами до 35 діб.

де FінE

FзE

X

з

P N S T X

 

 

 

ін

FE P N S FE

,

 

ін

з

 

вектор збурюючого прискорення супутника в ІСК,

вектор прискорення ШСЗ в ЗСК.