导航坐标系统
航空航天轨迹建模需要飞行器或航天器相对于旋转的地球进行定位和定向。导航坐标是根据地球的中心和表面定义的。
地心和大地纬度
的地心纬度地球表面上的λ是由地球中心到表面点与赤道平面之间的半径矢量所对的角定义的。
的大地纬度地球表面上的μ由表面法向量对的夹角定义n
赤道平面。
NED坐标
东北降落(NED)系统是一个非惯性系统,其原点固定在飞行器或航天器的重心上。它的轴线沿着地球表面确定的大地测量方向。
的
x
-轴指向北平行于大地水准面,在极方向。的
y
-轴指向平行于大地水准面的东方,沿着纬度曲线。的
z
-轴指向下方,朝向地表,与地表的外法线反平行n
.以恒定的高度飞行意味着以恒定的速度飞行
z
在地球表面之上。
ECI坐标
地球中心惯性(ECI)系统是不旋转的。在大多数应用中,假定这个坐标系是惯性的,尽管春分面和赤道面随时间的移动很小。当赤道和春分点在特定时期(例如J2000)被定义时,ECI系统被认为是高精度轨道计算的真正惯性系统。使用ECI坐标系统的特定实现的航空功能和模块在其文档中提供了这些信息。ECI系统原点固定在地球中心(见图)。
的x-轴指向春分点(白羊座的第一点♈)。
的y-轴指向90度的东方x在赤道面上的-轴。
的z-轴指向地球自转轴以北。
ECEF坐标
地球中心地球固定系统(ECEF)是一个随地球自转的非惯性系统。它的起源固定在地球的中心。
的
z
-轴指向地球自转轴以北。的
x
-轴指向地球赤道面与本初子午线的交点。的
y
-轴指向东象限,垂直于x
-z
平面,以满足RH规则。