Системы координат, применяемые в СНС

Движение НКА, как и любого небесного тела, описывается законами небесной механики и происходит под действием сил инерции и притяжения Земли. Соответственно, движение спутника рассматривается в системе координат с центром, расположенном в центре масс Земли. На рисунке схематически показаны геоцентрические системы координат, применяемые в СНС

Ось ОХ0 лежит в плоскости экватора и направлена в точку ве­ сеннего равноденствия (точка Весны или точка Овна, обозначаемая знаком созвездия Овна - у). Ось OZ0 направлена вдоль оси вращения Земли в сторону Северного полюса PN. а ось ОУ0 дополняет

систему координат до правой.

Геоцентрическая подвижная система координат. Центр геоцентрической подвижной системы координат OXYZ также совпадает с центром масс Земли О, а ось OZ совпадает с осью OZo. Ось ОХ лежит в плоскости экватора и проходит через Гринвичский меридиан. Ось ОУ дополняет систему до правой. Плоскость OXZ образует на поверхности Земли линию сечения, соответствующую нуль-пункту принятой системы отсчета долгот. В процессе суточного вращения ось ОХ периодически проходит через точку у. Интервал между такими последовательными моментами соответствует одним звездным суткам. Солнечные сутки, отсчитываемые по движению Солнца, имеют большую продолжительность из-за движения Земли по орбите.

Угол между осями ОХ и ОХо соответствует гринвичскому звездному времени и рассчитывается с учетом звездной даты и времени на Гринвичском меридиане.

Наземный сегмент управления формирует информацию о дви­ жении НКА в геоцентрической подвижной системе координат, кото­ рая затем передается потребителю в навигационном сообщении. После вторичной обработки информации в этой же системе коор­ динат определяется положение самого потребителя. Но подав­ ляющее большинство потребителей в повседневном применении интересуют геодезические координаты - широта, долгота и высота.

Геодезическая система координат. Геодезические координаты точки описывают ее расположение относительно поверхности Зем­ ли. Физическая модель Земли представляет собой эллипсоид с большой полуосью а, лежащей в экваториальной плоскости, и малой полуосью Ь.

Геодезическая широта точки U - величина угла В между норма­ лью к поверхности эллипсоида и плоскостью экватора. Геодезиче­ ская долгота точки U - величина угла L между плоскостью началь­

ного меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку

U. Положительное направление отсчета долгот - от начального меридиана к востоку. Геодезическая высота - расстояние Н по нормали от точки U до поверхности эллипсоида.

Рис. 2.3. Земной эллипсоид