GPS定位的坐标系统以及时间系统

数学与物理基础决定了坐标系统和时间系统在描述卫星运行轨迹、处理观测数据以及表达观测站地理位置中的核心作用。

如何描述卫星位置？

天球坐标系：天球坐标系属于一种惯性参考体系，其坐标原点及各轴向在空间中保持恒定，能够较为便捷地表征卫星的运行轨迹与状态。
地球坐标系：地球坐标系用于描述卫星与地面观测点之间的相对空间位置。
天球的基本概念：
天球：以地球中心为基准，半径可任意设定的球形表面。
天轴：地球自转的轴线。
天极：天轴延伸后与天球表面相交的两个点。
天球赤道面：通过球心并垂直于天轴的平面结构。
黄道面：地球绕太阳公转轨道所在的平面，该平面与赤道面之间形成23.5°的夹角。
春分点：当太阳由南半球移动至北半球时，黄道与赤道相交的位置点。
黄极：与黄道面垂直的直线延伸后，与天球表面交汇形成的两个点。

天球坐标系的定义及转换
1）天球空间直角坐标系
坐标系的原点设定为地球质量中心。
Z轴方向指向北天极Pn。
X轴方向则对准春分点。
Y轴与X轴和Z轴共同构成一个符合右手定则