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导航系统中常用坐标系

2023-05-16

   转自：阿元老师UJN的博客  http://blog.sina.com.cn/xywatersky

 (1) 地心惯性坐标系（简称i系）-OXiYiZi：

    原点在地球中心，它不参与地球自转，OXi、OYi轴在赤道平面内正交并指向空间的两颗星，OZi轴平行与地球自转周并指向地球的北极。三个坐标轴指向惯性空间固定不动，这个坐标系是惯性仪表测量的参考标准。

    (2) 地球坐标系（简称e系）-OXeYeZe

    地球坐标系是指固联在地球上的坐标系，原点在地球的质心，它相对于惯性坐标系以地球自转角速度15.041088°/h旋转。OZe轴平行于地球自转周并指向北极，OXe轴在赤道平面内指向格林尼治子午线，OYe在赤道平面内指向东经90°方向, OZe轴与OYe和OXe构成右手系。

     (3) 地理坐标系（简称g系）-OXgYgZg

     地理坐标系是指原点位于运载体所在的地球表面，其中一轴与地理垂线重合的右手直角坐标系。地理坐标系的原点O选取在载体重心处，对于地理坐标系的坐标轴有不同的取法，如东北天、北西天、北东地等。

     (4) 载体坐标系（b系）

     OXbYbZb载体坐标系原点在载体的质心，OXb轴和OYb轴在当地水平面内，OXb轴指向载体的右侧，OYb轴沿载体纵轴方向并指向前，OZb垂直于载体竖直向上。OXbYbZb坐标系构成右手直角坐标系，当载体没有俯仰、倾斜时，OXbYb即为水平面，OZb轴沿垂线指向天顶。载体坐标系相对于地理坐标系所确定的状态可以用姿态角来表示。

    (5) WGS-84坐标系- OXwYwZw

    世界大地坐标系的原点O在地心，OZw指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，OXw轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，OYw轴与OXw、OZw构成右手坐标系。WGS-84坐标系是一种协议地球坐标系，在不考虑测量误差的情况下，它和地球坐标系是一致的,GPS所采用的坐标系即为该坐标系。

    (6) 地球坐标系中的两类坐标系

1.地球直角坐标系

    地球直角坐标系的原点位于旋转椭球体中心，OZ轴与地球自转轴重合，正向沿地球自转方向，OX和OY轴位于赤道平面内，OX轴穿过本初子午线，OY轴穿过东经90°子午线。P点的位置用P点在该坐标系内的坐标（x,y,z）来表示。

2.地球球面坐标系

     地球球面坐标系的原点位于旋转椭球体中心，P点的位置用P点的经度，纬度和高度来表示

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