Системы координат для навигации

Моделирование космических траекторий требует расположения и ориентации самолета или космического корабля относительно вращающейся Земли. Координаты навигации заданы относительно центра и поверхности Земли.

Геоцентрические и геодезические широты

geocentric latitude λ на Наземной поверхности задан углом, за которым подухаживает радиус-вектор от Наземного центра до поверхностной точки с экваториальной плоскостью.

geodetic latitude μ на Наземной поверхности задан углом, за которым подухаживает поверхностный вектор нормали n и экваториальная плоскость.

НЕД Курдинэйтс

Северо-восток вниз (NED) система является неинерционной системой со своим источником, зафиксированным в самолете или центре тяжести космического корабля. Его оси ориентированы вдоль геодезических направлений, заданных Наземной поверхностью.

  • x - ось указывает северную параллель на поверхность геоида в полярном направлении.

  • y - ось указывает восточную параллель на поверхность геоида вдоль кривой широты.

  • z - ось указывает вниз, к Наземной поверхности, антипараллельной к исходящему нормальному n поверхности.

    Полет на постоянной высоте означает лететь в постоянном z выше поверхности Земли.

Координаты ECI

Система Сосредоточенного землей инерционного (ECI) не вращается. Для большинства приложений примите этот кадр, чтобы быть инерционными, несмотря на то, что равноденствие и экваториальное плоское перемещение очень немного в зависимости от времени. Система ECI считается действительно инерционной для вычислений орбиты высокой точности, когда экватор и равноденствие заданы в конкретную эпоху (например, J2000). Космические функции и блоки, которые используют конкретную реализацию системы координат ECI, предоставляют ту информацию в своей документации. Системный источник ECI фиксируется в центре Земли (см. рис.).

  • Ось X указывает на весеннее равноденствие (Первая Точка Овна ♈).

  • Ось Y указывает 90 градусов на восток оси X в экваториальной плоскости.

  • Ось z указывает к северу вдоль Наземной оси вращения.

Сосредоточенные землей координаты

Координаты ECEF

Наземный центр, зафиксированная Землей система (ECEF) является неинерционной системой, которая вращается с Землей. Его источник фиксируется в центре Земли.

  • z - ось указывает к северу вдоль оси вращения Земли.

  • x - точки оси, исходящие вдоль пересечения экваториального плоского и главного меридиана Земли.

  • y - ось указывает в квадрант на восток, перпендикуляр к x-z плоскость, чтобы удовлетворить правило RH.