Пространственные системы координат (ОП СРНС, лекция) — различия между версиями
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Локальная декартова система координат) |
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Геоцентрическая неинерциальная система координат) |
||
| Строка 20: | Строка 20: | ||
== Геоцентрическая неинерциальная система координат == | == Геоцентрическая неинерциальная система координат == | ||
| − | Общепризнанное международное название систем координат данного типа - '''ECEF''' (''Earth Centered, Earth Fixed''). Как следует из названия, геоцентрическая неинерциальная система координат <math>OXYZ</math> жестко связана с Землей и имеет начало в её центре масс | + | Общепризнанное международное название систем координат данного типа - '''ECEF''' (''Earth Centered, Earth Fixed''). Как следует из названия, геоцентрическая неинерциальная система координат <math>OXYZ</math> жестко связана с Землей и имеет начало в её центре масс. |
Ось <math>OZ</math> направлена по оси вращения Земли в сторону Северного полюса. | Ось <math>OZ</math> направлена по оси вращения Земли в сторону Северного полюса. | ||
| + | |||
| + | Ось <math>OX</math> лежит в плоскости земного экватора, связана с нулевым меридианом. | ||
| + | |||
| + | Ось <math>OY</math> дополняет систему координат до правой. | ||
| + | |||
| + | В этой системе координат удобно описывать положение точек, находящихся на земле, или движущихся вблизи её. | ||
| + | |||
| + | ECEF жестко связана с Землей и вращается с ней относительно инерциального пространства. | ||
| + | |||
| + | Существует множество разновидностей ECEF СК, отличающиеся принятым центром масс Земли, нулевым меридианом (об этом далее в разделе про геодезические СК). | ||
== Геодезическая система координат == | == Геодезическая система координат == | ||
Версия 20:51, 12 сентября 2013
Конечная функция СРНС - ответить на вопросы "где?" и "когда?" применительно к потребителю. Ответом может послужить и некоторое контекстное описание, но удобнее пользоваться абстракцией координат.
Систе́ма координа́т — комплекс определений, реализующий метод координат, то есть способ определять положение точки или тела с помощью чисел или других символов. Совокупность чисел, определяющих положение конкретной точки, называется координатами этой точки.
Существует значительное многообразие типов систем координат, отличающихся законом связи координат и положения в пространстве. В приложениях СРНС наиболее востребованы прямоугольные и эллипсоидальные системы координат.
Перед СРНС ставится задача определения трех пространственных координат и одной временной (времени). Начнем с изучения различных пространственных систем координат, используемых в СРНС.
Содержание |
Локальная декартова система координат
Декартова система координат - это прямоугольная система координат с равным масштабом по различным осям.
Для определения декартовой системы координат достаточно задать:
- положение начала системы координат
;
- направление осей
, 
, 
;
- масштаб по осям.
Декартова система координат, связанная с объектом
Геоцентрическая неинерциальная система координат
Общепризнанное международное название систем координат данного типа - ECEF (Earth Centered, Earth Fixed). Как следует из названия, геоцентрическая неинерциальная система координат 
жестко связана с Землей и имеет начало в её центре масс.
Ось направлена по оси вращения Земли в сторону Северного полюса.
Ось лежит в плоскости земного экватора, связана с нулевым меридианом.
Ось дополняет систему координат до правой.
В этой системе координат удобно описывать положение точек, находящихся на земле, или движущихся вблизи её.
ECEF жестко связана с Землей и вращается с ней относительно инерциального пространства.
Существует множество разновидностей ECEF СК, отличающиеся принятым центром масс Земли, нулевым меридианом (об этом далее в разделе про геодезические СК).
Геодезическая система координат
Геоцентрическая инерциальная система координат
Для обеспечения работоспособности СРНС необходимо производить расчет и прогноз положения навигационных аппаратов. Их движение, в первом приближении, описывается уравнениями Ньютоновской механики, которые справедливы в инерциальной системе координат.
Любая система координат, которая жестко связана с Землей, существенно отлична от инерционной в масштабах движения космических аппаратов. Примерно за сутки эта система координат успевает развернуться относительно инерционных.
