站心坐标系

        站心坐标系指用户所在位置点P为坐标原点,三个坐标轴分别指向相互垂直的东向、北向和天向,因而站心坐标系又称东北天(ENU)坐标系。站心坐标系的三个分量比地心地固坐标系的X、Y和Z三个分量更具有物理意义。

        站心坐标系的一个重要应用在于计算卫星在用户处的观测矢量和仰角。如图,用户位置点P在地心地固坐标系中的坐标为(x,y,z),卫星坐标为

站心坐标系_第1张图片

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        则从用户到该卫星的观测向量为:

站心坐标系_第2张图片

       等效表达在以P点为原点的站心坐标系中的向量为:

站心坐标系_第3张图片

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有了在用户处的卫星观测矢量,就可以接着计算出卫星相对于用户的方位角和仰角

站心坐标系_第4张图片

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        站心坐标系与大地坐标系之间也可以相互转换。如果用户从站心坐标系的原点运动到点,那么这个位移量可先转换成,然后再加上站心坐标系原点在地心地固坐标系的坐标得(x,y,z)最后根据《ECEF坐标系》中的公式得出大地坐标值及其变化量

        反过来,大地坐标变化量也可借助地心地固坐标系而转换成站心坐标值。可见站心坐标系与大地坐标系之间的变换需要不少的计算量,考虑到基准椭球体的偏心率e很小,因而为了减少计算量,又假设物体以低速运动,如果用户在两个测量时刻之间只运行上百米或上千米,那么在绝大部分地区,的值与值比起来应该要小得多,在坐标变换过程中也就可以忽略之间的细微差别。近似运算公式为:



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