Системы координат для навигации
Моделирование аэрокосмических траекторий требует позиционирования и ориентации самолета или космического аппарата относительно вращающейся Земли. Навигационные координаты заданы относительно центра и поверхности Земли.
Геоцентрические и геодезические широты
Значение geocentric latitude на поверхности Земли определяется углом, подчиненным вектору радиуса от центра Земли до точки поверхности с экваториальной плоскостью.
Значение geodetic latitude в поверхности Земли определяется углом, субтравмированным вектором нормали поверхности n и экваториальную плоскость.
Координаты NED
Система северо-восточного падения (NED) является неинерционной системой с источником, фиксированной в центре тяжести самолета или космического аппарата. Его оси ориентированы вдоль геодезических направлений, заданных земной поверхностью.
The
x-ось указывает на север параллельно геоидной поверхности, в полярном направлении.The
y- точки оси на восток, параллельные геоидной поверхности, вдоль кривой широты.The
z-ось указывает вниз, к поверхности Земли, антипараллельно к наружной нормали поверхностиn.Полет на постоянной высоте означает полет на постоянной
zнад земной поверхностью.
Координаты ECI
Ориентированная на Землю инерционная система (ECI) не вращается. Для большинства приложений предположим, что эта система координат является инерционной, хотя равноденственная и экваториальная плоскости перемещаются очень немного с течением времени. Система ECI считается действительно инерционной для высокоточных вычислений орбиты, когда экватор и равноденствие заданы в конкретную эпоху (например, J2000). Аэрокосмические функции и блоки, которые используют конкретную реализацию системы координат ECI, предоставляют эту информацию в своей документации. Система ECI источника закреплена в центре Земли (см. рисунок).
Ось X указывает на весеннее равноденствие (First Point of Aries ♈).
Ось Y указывает 90 степени к востоку от оси X в экваториальной плоскости.
Ось Z указывает на север вдоль оси вращения Земли.
Координаты ECEF
Система Earth-center, Earth-fixed (ECEF) является неинерционной системой, которая вращается вместе с Землей. Его источник фиксируется в центре Земли.
The
z-ось указывает на север вдоль оси вращения Земли.The
x-ось указывает наружу вдоль пересечения экваториальной плоскости Земли и элементарного меридиана.The
y-ось указывает в квадрант восточного направления, перпендикулярныйx-zплоскость так, чтобы удовлетворить правому правилу.