J2000_2_WGS84_matrix._j2000坐标系转84_j2000wgs84_J2000_J2000坐标系_WGS8_j2000到wgs84坐标变换,j2000wgs84坐标转换资源-CSDN文库

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J2000

5星 · 超过95%的资源 183 浏览量 2021-09-30 09:23:34 上传评论 6 收藏 1KB ZIP 举报

在IT行业中，坐标系转换是地理信息系统（GIS）和卫星导航等领域的重要概念。J2000_2_WGS84_matrix程序的目标是将J2000坐标系下的坐标转换为广泛使用的WGS84坐标系。让我们深入探讨这两个坐标系以及它们之间的转换过程。 J2000坐标系，全称是"J2000.0坐标系统"，是一个天文学参考系，基于2000年1月1日12时（格林尼治标准时间）的地球自转轴位置。在这个系统中，地球的平均赤道和平均春分点作为参考点。J2000坐标系主要应用于天文学观测和航天器定位，因为它的零点与地球的瞬时自转轴对齐，可以准确地描述天体的位置。 WGS84（World Geodetic System 1984），则是一种全球通用的地心地固坐标系，广泛用于GPS（全球定位系统）和其他导航系统。WGS84定义了地球的形状、大小和重力场模型，是国际上通用的标准坐标系，使得不同地理位置的数据可以相互比较和交换。两者之间的转换涉及到地球自转轴的变化以及地球椭球参数的不同。由于地球自转轴在时间上有微小的漂移，J2000坐标系相对于WGS84会有一定的偏移。转换过程通常包括两个步骤：第一，考虑地球自转角度的变化；第二，应用不同的椭球参数进行几何转换。 J2000_2_WGS84_matrix.m程序很可能是一个用MATLAB编写的脚本或函数，用于实现这个转换。MATLAB是一种强大的数学计算软件，适合处理这种坐标变换的矩阵运算。在程序中，可能会定义一个转换矩阵，该矩阵包含了从J2000坐标系到WGS84坐标系所需的平移、旋转和缩放因子。输入是J2000坐标系下的经纬度，输出则是对应的WGS84坐标。转换矩阵通常由四个主要部分组成： 1. **旋转矩阵**：反映了地球自转轴的相对角度变化。 2. **平移向量**：考虑到地球中心坐标的变化，可能包含X、Y、Z三个维度的位移。 3. **尺度因子**：可能涉及椭球半径的差异，确保从一个坐标系到另一个的长度比例正确。 4. **时间校正**：考虑到J2000.0和WGS84基准时间的差异。在实际应用中，可能还需要考虑到地球自转角速度的变化（UT1-UTC）以及地球物理模型的修正。转换过程需要精确的天文数据和地球动力学模型来保证精度。 J2000_2_WGS84_matrix.m程序是GIS和航天领域的一个实用工具，通过数学模型和矩阵运算，实现了从J2000坐标系到WGS84坐标系的高效转换，满足了科研和工程中的定位需求。对于理解和使用这个程序的人来说，理解坐标系的概念、转换原理以及MATLAB的矩阵操作是非常重要的。

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function W = J2000_2_WGS84_matrix(JD_time) % 计算J2000坐标系转换WGS84坐标系的旋转矩阵 % 目前暂未考虑地球极移矩阵 % 输入参数： % JD_time：儒略日期 % 输出参数： % W： WGS84坐标系与J2000.0坐标系的转换矩阵， %% -------------------- 计算极移矩阵 A -------------------------- %-- load: 读取地球的地极坐标(xp,yp)。 [non,Ry,non] = rotate_matrix( -deg2radian(0,0,-0.15) ); [Rx,non,non] = rotate_matrix( -deg2radian(0,0,0.3) ); %-- A = Ry(-xp)*Rx(-yp); A = Ry*Rx; %% ------------------- 计算自转矩阵 B---------------------------- T0 = ((JD_time - 2400000.5) - 51544.5)/36525.0; %-- 从J2000起到t时刻的儒略世纪数 Tu = (JD_time - 2451545.0)/36525.0; %-- e_M = deg2radian(23,26,21.448) - deg2radian(0,0,46.8150)*T0 - deg2radian(0,0,0.00059)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.001813)*T0^3; %弧度角 DE_Blocks = DE405_load(JD_time); %读取DE405数据包 DE_angle =Planet_Position_J2000_Earth(JD_time,DE_Blocks.Blocks,14); %获取对应时间的黄经章动和交角章动 delta_fai = DE_angle(1); delta_e = DE_angle(2); %-- % seta_G = ( 100.46061837 + 36000.770053608*Tu + 0.000387933*Tu^2 - Tu^3/38710000 )/180*pi ... % + delta_fai *cos(e_M + delta_e) + 0.178401471734655; %-- 计算格林尼治恒星时[弧度]; seta_G = ( deg2radian(0,0,67310.54841) + deg2radian(876600,0,8640184.812866)*Tu + ... deg2radian(0,0,0.093104)*Tu^2 - deg2radian(0,0,0.62e-5)*Tu^3)*15 + ... delta_fai *cos(e_M + delta_e) + 2.61036020374891 ; %-- 计算格林尼治恒星时[弧度]; [non,non,B] = rotate_matrix(seta_G); %-调用旋转矩阵 %% -------------------- 计算章动矩阵 C ---------------------------- [Rx_e,non,non] = rotate_matrix(-e_M-delta_e); [non,non,Rz_fai] = rotate_matrix(-delta_fai); [Rx_eM,non,non] = rotate_matrix(e_M); C = Rx_e * Rz_fai * Rx_eM; %% -------------------- 计算岁差矩阵 D -------------------------- ebucailong_p = deg2radian(0,0,2306.2181)*T0 + deg2radian(0,0,0.30188)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.017998)*T0^3; seta_p = deg2radian(0,0,2004.3109)*T0 - deg2radian(0,0,0.42665)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.041833)*T0^3; Z_p = deg2radian(0,0,2306.2181)*T0 + deg2radian(0,0,1.09468)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.018203)*T0^3; %- [non,non,Rz_Z] = rotate_matrix(-Z_p); [non,Ry_seta,non] = rotate_matrix(seta_p); [non,non,Rz_ep] = rotate_matrix(-ebucailong_p); D = Rz_Z*Ry_seta*Rz_ep; %% ------------------- 计算旋转矩阵 W ----------------------- W = A*B*C*D;