测量时间系统和坐标系统转换程序设计

（文献综述）

1. 绪论

卫星导航是卫星引导运输体从一个位置移动到另一个位置的过程。导航过程中会出现很多参数，而这些参数中最为重要的便是坐标及时间。卫星导航的前提是确定位置，而确定位置，实际上是确定目标在某一个特定的坐标系的坐标。坐标是相对于参考坐标系而言的，因而我们需要设立坐标系。而在运动中，为了精准描述目标的运动状态，除了坐标，还需要有时间系统。随着科技的发展进步，定位导航系统也在不断发展，目前，不同的卫星导航系统使用不同的坐标系统GPS采用WGS-84大地坐标系，GLONASS采用PE-90大地坐标系，GALILEO采用 ITRF-96大地坐标系，北斗采用2000国家大地坐标系；同时不同卫星导航系统也有各自的系统时间，GPS的GPST，GLONASS的GLONASST，GALILEO的GST，北斗系统的北斗时（BDT）。各系统坐标时间都存在有一定差异，而多模导航要求它们之间建立同步关系，所以必须确定各个坐标系和时间系统之间的相互关系。因此需要开发测量时空系统转换程序。

1. 本文研究的意义

卫星导航系统可以为全球任意地点，任意多个用户有效的提供全天候、高精度、连续实时的三维定位、三维测速及高精度时间基准。在各个行业有着相当重要的作用，而因各个卫星导航系统均采用各自的时间系统和坐标系统。这就使得我们必须通过一些中间标准, 将这些常用时间系统与坐标系统的转换系数求定出来, 以利于我们能快速有效地从一个定位导航系统的信息得出另外几个系统与之对应的信息。本文就是基于这样的一种需求, 尽可能详尽地探索常用时间系统以及坐标系统的共通的中间基准及其相互关系, 并给出常用时间系统以及坐标系统转换的转换常数、转换参数以及转换方法，并利用MATLAB开发出测量时空系统的转换程序。

1. 国内外研究现状及应用领域

3.1 常用的时间系统

1) GPS时间系统

GPS时间系统(GPST)采用原子时ATI秒长作为时间基准, 是基于美国海军天文台华盛顿的协调世界时UTC(USNO), 但时间起算的原点定义在1980年1月6日UTC0时, 启动后不跳秒, 保持时间的连续。

2) GLONASS时间系统

GLONASS时间系统亦采用原子时ATI秒长作为时间基准, 是基于前苏联莫斯科的协调世界时UTC (SU), 采用的UTC时并含有跳秒改正。