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ThePrincipleandApplicationofGPS
GPS原原理及应应用ThePrincipleandApplicationofGPS
第二章坐坐标系统统与时间间系统
WGS84坐坐标系统是GPS定位系系统采用的协议地球坐坐标系统,是是目前精度最最高的全球性性大地测量坐坐标系统,GPS所所发布的星历参数就是基于此坐坐标系统的。。WGS84属于地心坐坐标系统,原原点为地球质质心,,,Y轴轴与X轴和和Z轴构成成右手系。
WGS是worldgeodeticsystem的的缩写。
WGS84坐坐标系统
GPS系统是是测时测距系系统,GPS定位要求有有高度精确的的、稳定的和和连续的观测测时间,因此此时间系统对对GPS定位位具有重要意意义。
在GPS定位位系统中,时时间系统重要要意义主要有有以下几点
GPS定位是是通过测定观观测站到卫星星的距离来确确定观测点三三维坐标的,,而测距的基本原原理就是测定定信号传播时时间,若要距离误差差小于1cm,则信号传传播时间的测测定误差应小小于310-11s;
由于地球的自自转。在天球坐标系统统中,地球上上点的坐标也也是时间的函函数。
作为动态的已已知点,GPS卫星的的在轨位置本本身是时间的的函数,例如当要求GPS卫星的的位置误差小小于1cm,,10-6s。
理论上讲,任任何一个可观观察到的周期期性运动现象象,都可以作作为定义时间的基准,而这种周期期性的运动应应具有连续性、稳定性和可复现性的特征
时间含有“时刻”和“时间间隔”两个概念,,前者是一瞬瞬间概念,对对其的测量称称为绝对时间间测量,而后后者指一个过过程对其的测测量称为相对对时间测量。。
时间系统与坐坐标系统一样样,应有其尺度(时间单位)和原点(历元)。只有把尺尺度与原点结结合起来,才才能给出时刻刻的概念。
时间的概念
时间的概念
给出某一瞬刻刻在时光流程程中的位置,,如“现
在是公元2008年3月月17日下午午3时15分分30秒”,,这
是时刻的概念;
量度两个瞬刻刻之间的时间间长度,如““这堂课
共讲了1小时时30分钟””,这是时间间隔的概念。
这两层含意也也不是完全可可以割裂开来来的,它
们之间显然有有着密切的联联系。
地方时系统
生活在地球上上的人直观上上感觉不到地地球在自转,,地球自转反映映为所看到的的太阳和星星星的东升西落落现象。
由于地球自转转造成的太阳阳在天空中的的运动称为太太阳的周日视运动。。
视运动的含意意是指这种运动并不不是太阳在宇宇宙空间中的的实际运动,,只是一种表表观上的运动动。
时间的实际应应用
地球不停自转转,同一时刻刻不同地方看看到的太阳位位
置是不一样的的。如在上海海看到太阳上上中天时,对对与上
海经度相差180度的地地方来说,这这时太阳恰好好位于下
中天。可见,,对不同经度度的地方来说说,一天中的的起算
时刻(0时))是不同的。。地球转1圈圈是1天,转转过360
度,因此观测测地点的经度度每相差15度,同一时时刻的时
间就相差1小小时。由于地地球自东向西西自转,如上上海是
上午10时,,那么上海以以东经度差15度地方的的时间是上
午11时,上上海以西经度度差15度地地方的时间是是上午9时。。