GNSS相关的坐标系知识

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面向应用主要分为卫星和地面用户两钟类型。
各种坐标系的关键术语和示意图如下:
空间固定坐标系(天球坐标系)
天球坐标系: 天球、天球赤道面、天球黄道、春分点
天球空间直角坐标系 vs 天球球面坐标系
地球形状、岁差、章动、平北天极、平春分点、真北天极、真春分点
瞬时极天球坐标系 vs 平天球坐标系 vs 协议天球坐标(CIS)
地球坐标系:地球椭球 及其基本几何参数
按坐标原点的不同分类:
地心坐标系统(地心空间直角坐标系、地心大地坐标系 )
参心坐标系统(参心空间直角坐标系、参心大地坐标系 )
站心坐标系统(垂线站心坐标系 、法线站心坐标系 )
极移现象:地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的,地极点在地球表面上的位置随时间发生变化。(瞬间地球自转轴,瞬时极)
瞬时(真)地球坐标系 vs 平地球坐标系 vs 协议地球坐标系
GPS采用WGS-84坐标系(World Geodical System-84,世界大地坐标系-84),是一个地心地固坐标系统。
高程系统
大地高:地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离。大地高系统是以地球椭球面为基准面的高程系统。
正高:由地面点沿通过该点的铅垂线至大地水准面的距离。正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统
正常高:由地面点沿通过该点的铅垂线至似大地水准面的距离。正常高系统以似大地水准面为基准的高程系统
把71%海平面(假设静止不动)延伸到大陆内部的水准面。
大地水准面差距:大地水准面到地球椭球面的距离hg;
高程异常:似大地水准面和地考椭球面之间的距离ζ。