Sterrekunde

ECEF na ECI-omskakeling

ECEF na ECI-omskakeling


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hoe kan u die omskakeling van (r, v) vektor van ECEF na ECI (J2000) koördinaatraam uitvoer?

Wat ek probeer het

Ek het die matriks ([cosA -sinA 0] [sinA cosA 0] [0 0 1]) vermenigvuldig met die toestandsvektor, waar A die Greenwitch-gemiddelde tyd is.

Hierdie vergelyking wys dat die Z-as nie verander nie. Ek het egter die efemer van 'n regte satelliet in beide koördinaatraamwerke, en daar verskil Z-as! Waar is die probleem?


'N Verwysingsraam met sy Z-as ten opsigte van die Aarde se rotasie-as is nie traag nie. Die rotasie-as van die aarde ondergaan presisie en voeding, en op 'n korter termyn ondergaan dit ook poolbeweging.


Hoe kan ek Earth Centered Inertial (ECI) -koördinate omskakel in AstroPy met Earth Centered Earth Fixed (ECEF)? Ander?

Ek het posisie (x, y, z) en snelheid (Vx, Vy, Vz) vektore in Aardgesentreerde traagheidskoördinate (ECI) vir 'n satellietbaan, en wil uiteindelik met geodetiese koördinate eindig (Breedtegraad, Lengtegraad en amp Hoogte) .

Volgens hierdie ander Stack Overflow vraag blyk dit dat ek moet omskakel na Earth Centered Earth Fixed (ECEF) koördinate as 'n tussentydse stap (dus ECI -> ECEF -> Lat / Lon / Alt).

Ek weet dat ECI en ECEF dieselfde oorsprongspunt (die massamiddelpunt van die Aarde) het en dieselfde z-as wat na die Noordpool wys. Ek is egter nie seker watter werklike vergelykings of aanpassings ek moet doen om ECI na ECEF om te skakel nie.

Andersins, as iemand weet van blikomskakelings op Astropy of iets soortgelyks, sou dit nog beter wees. (Ek het ECI nog nie as 'n opsie op Astro Py of Space Py gesien nie).

Hier is die kode wat ek gebruik om my baan te genereer en die posisie- en snelheidsvektore te kry.

Uit: posisie (x = 5713846.540659178, y = 3298890.8383577876, z = 0.0) snelheid (x = -3982.305479346745, y = 6897.555421488496, z = 0.0)


Van ECEF- tot ENU-koördinate

Met inagneming van die eienskappe van die rotasiematrikse [wiskunde] < mathbf R> _i ( alpha) [/ wiskunde], dws [wiskunde] < mathbf R> _i ^ <-1> ( alpha) = < mathbf R> _i (- alpha) = < mathbf R> _i ^ T ( alpha) [/ math], daarvandaan word die omgekeerde transformasie van (1) gegee deur:

[wiskunde] links [ begin E N U end right] = < mathbf R> _1 [ pi / 2- varphi] , < mathbf R> _3 [ pi / 2 + lambda] left [ begin x y z end right] qquad mbox <(5)> [/ wiskunde]


waar die transformasiematriks van (5) die transponeer van matriks (3) is:

[wiskunde] < mathbf R> _1 [ pi / 2- varphi] , < mathbf R> _3 [ pi / 2 + lambda] = links ( begin - sin lambda & amp cos lambda & amp0 - cos lambda sin varphi & amp - sin lambda sin varphi & amp cos varphi cos lambda cos varphi & amp sin lambda cos varphi & amp sin varphi end regs) qquad mbox <(6)> [/ wiskunde]


Die eenheidsvektore in die ECEF [wiskunde] hoed < wiskunde x> [/ wiskunde], [wiskunde] hoed < wiskunde y> [/ wiskunde] en [wiskunde] hoed < wiskunde z> [/ wiskunde] rigtings, soos uitgedruk in ENU-koördinate, word gegee deur die kolomme van matriks (6). Dit is:

[wiskunde] begin hoed < mathbf x> = links (- sin lambda ,, , - cos lambda sin varphi ,, , cos lambda cos varphi regs) hoed < mathbf y> = left ( cos lambda ,, , - sin lambda sin varphi ,, , sin lambda cos varphi right) hat < mathbf z> = links (0 ,, , cos varphi ,, , sin varphi regs) end qquad mbox <(7)> [/ wiskunde]


Gereelde vraevirBesoek die ruimtetuigverslag nr.3

Vallado, David A., Paul Crawford, Richard Hujsak en T.S. Kelso, "Revisiting Spacetrack Report # 3", aangebied tydens die AIAA / AAS Astrodynamics Specialist Conference, Keystone, CO, 2006 21 Augustus & ndash24.

  • Watter kode, programme, voorbeelde en instruksies is beskikbaar om SGP4 te implementeer?
    • Rekenaarprogramme: http://celestrak.com/software/vallado-sw.php
    • Astrodinamika-handboek: Fundamentals of Astrodynamics and Applications, vierde uitgawe
    • STK Voorbeelde: http://celestrak.com/software/vallado-sw.php
    • Tutoriale: Orbitale koördinaatstelsels, dele I, II en III
    • 'n & ndash AFSPC-operasie
    • m & ndash Handmatige invoer van tydsduur en tydstip
    • 72 & ndash konstantes om te gebruik
    • Lees in die datalêer (TLE-inligting)
    • Skakel die TLE-inligting om (twoline2rv.m)
    • Initialiseer SGP4 (sgp4.m met 0,0 tyd)
    • Blaai deur die verlangde periode:
      • Bel SGP4 en kry die posisie- en snelheidsvektore in TEME (sgp4.m)
      • Skryf die relevante parameters neer: tyd sedert tydvak, TEME-posisie en snelheid
      • Lees in die datalêer (TLE-inligting)
      • Skakel die TLE-inligting om (twoline2rv.m)
      • Initialiseer SGP4 (sgp4.m met 0,0 tyd)
      • Blaai deur die verlangde periode:
        • Bel SGP4 en kry die posisie- en snelheidsvektore in TEME (sgp4.m)
        • Skakel die posisie- en snelheidsvektore om in lengte- en breedtegraad:
          • Draai van die TEME- tot ECEF-koördinaatraamwerke (teme2ecef.m)
          • Gebruik die ECEF-vektore om breedtegraad en lengtegraad te vind (ijk2ll.m) (Vallado 2013: 169-172)
          • Lees in die datalêer (TLE-inligting)
          • Skakel die TLE-inligting om (twoline2rv.m)
          • Initialiseer SGP4 (sgp4.m met 0,0 tyd)
          • Stel die ECEF-posisievektor op die webwerf (site.m)
          • Blaai deur die verlangde periode:
            • Bel SGP4 en kry die posisie- en snelheidsvektore in TEME (sgp4.m)
            • Skakel die posisie- en snelheidsvektore om in azimut en hoogte:
              • Draai van die TEME- tot ECEF-koördinaatraamwerke (teme2ecef.m)
              • Bereken die ECEF-reeksvektor van plek tot satelliet, skakel die ECEF-reeksvektor om in SEZ en bereken azimut en hoogte (rv2razel.m)
              • Skryf die relevante parameters neer: tyd sedert tydvak, breedtegraad, lengtegraad
              • Lees in die datalêer (inligting oor TEME efemeris)
              • Blaai deur al die data of die gewenste tydperk:
                • Skakel die posisie- en snelheidsvektore om van TEME na ECEF (teme2ecef.m)
                • Skryf die relevante parameters neer: tyd sedert tydvak, ECEF-posisie en snelheid
                • Lees in die datalêer (inligting oor TEME efemeris)
                • Blaai deur al die data of die gewenste tydperk:
                  • Skakel die posisie- en snelheidsvektore om van TEME na ECI (teme2eci.m)
                  • Skryf die relevante parameters neer: tyd sedert tydvak, ECI-posisie en snelheid
                  Dr. T.S. Kelso [[email protected]]
                  Volg CelesTrak op Twitter @TSKelso
                  Laas opgedateer: 2020 22 Januarie 19:39:23 UTC
                  35 249 keer verkry
                  Huidige stelsel tyd: 2021 25 Junie 03:32:43 UTC
                  CelesTrak se eenvoudige privaatheidsbeleid

                  ECEF tot ECI-omskakeling - Sterrekunde

                  Daar is verskillende koördinaatstelsels wat gebruik word om die beweging van 'n satelliet te beskryf:
                  1) Die p-q wentelvlak. Hier is die p-as deur die middel van die baan tot perigee. Die q-as is deur die fokus (middelpunt van die Aarde) en normaal tot die p-as.
                  2) Aardgesentreerde traagheidskoördinate. Die oorsprong is in die middel van die aarde. Die z-as is in lyn met die Aarde se draai-as. Die x-as wys na die Vernal-ewening. Die y-as voltooi 'n regter Cartesiese stelsel. Die afstand vanaf die middelpunt van die aarde tot die satelliet is afstand = sqrt (x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2). Die regte hemelvaart = atan2 (y / x) (toegedraai 0 tot 2pi) en die deklinasie = asin (z / afstand). Dit word gedefinieër deur 'n tydvak wat die tye geldig is wanneer die x-as op die ekwinox van die Vernal wys, aangesien die Aarde se draai-as stadig voortduur en ander klein veranderinge in die ligging en tempo van die draai-as self voorkom.
                  3) Aardgesentreerde aarde vas (draai). Die oorsprong is in die middel van die aarde. Die z-as is in lyn met die Aarde se draai-as. Die x-as wys na die kruising van die breedtegraad = 0 lengte = 0 punt (Greenwich-lyn by die ewenaar). Die y-as voltooi 'n regter Cartesiese stelsel. Die omskakeling tussen ECI en ECEF hang af van die tyd. Om baie akkuraat te wees, word die huidige tyd in UT1 (https://en.wikipedia.org/wiki/DUT1) eerder as in UTC-waardes uitgedruk.
                  4) Breedtegraad, Lengtegraad, Hoogte. Die Cartesiese ECEF word omgeskakel na sferiese koördinate Breedtegraad, Lengtegraad en Hoogte. Die waardes hang af van die verwysing Aarde-ellipsoïde wat die gebruiker kies. Hier word WGS84 gebruik (dit is die standaard van matlab se eci2lla).

                  Hierdie projeksie illustreer hoe om:
                  * Interpreteer die TLE van 'n satelliet.
                  * Vind die gewone (Kepler) orbitale elemente uit die TLE
                  * Skakel die orbitale elemente om in die traagheid p-q orbitale vlak.
                  * Transformeer die p-q baanvlakkoördinate na ECI-koördinate.
                  * Transformeer die ECI-koördinate na ECEF- en / of LLA-koördinate.

                  Opmerking: Geen satellietvermeerdering word uitgevoer nie, dus is hierdie kode nie voldoende om die akkurate ligging van 'n satelliet op 'n gegewe tydstip te voorspel nie.


                  ECEF en NED¶

                  Transformeer 'n vektor wat in ECEF-koördinaat opgelos is, na sy resolusie in die NED-koördinaat. Die middelpunt van die NED-koördineerder word gegee deur lat_ref, lon_ref en alt_ref.

                  ecef : <(N, 3)> invoervektor uitgedruk in die ECEF-raam

                  lat_ref : Verwysingsbreedte, eenheid gespesifiseer deur latlon_unit, standaard in gr

                  lon_ref : Verwysingslengte, eenheid gespesifiseer deur latlon_unit, verstek in gr

                  alt : Verwysingshoogte, eenheid gespesifiseer deur alt_unit, verstek in m

                  ned : <(N, 3)> skikking soos ecef-posisie, eenheid is dieselfde as alt_eenheid

                  Transformeer 'n vektor wat opgelos is in NED (oorsprong gegee deur lat_ref, lon_ref en alt_ref) koördinate na die ECEF-voorstelling daarvan.

                  ned : <(N, 3)> invoerreeks, eenhede meter

                  lat_ref : Verwysingsbreedte, eenheid gespesifiseer deur latlon_unit, standaard in gr

                  lon_ref : Verwysingslengte, eenheid gespesifiseer deur latlon_unit, verstek in gr

                  alt_ref : Verwysingshoogte, eenheid gespesifiseer deur alt_unit, verstek in m

                  ecef : <(N, 3)> skikking soos ned-vector, in die ECEF-raam, eenhede van meter

                  Die NED-vektor word as 'n relatiewe vektor behandel, en daarom word die ECEF-voorstelling wat teruggestuur word NIE in 'n absolute koördinaat omgeskakel nie. Dit beteken dat die grootte van ned en ecef dieselfde sal wees (bar numeriese verskille).


                  Skakel ECEF om na ECI-koördinate

                  Skakel WGS 84 (CTS, ECEF) koördinate om na ECI (CIS, Epoch J2000.0) koördinate. Hierdie funksie is gevectoriseer vir spoed. Die gepaardgaande fout by die omskakeling tussen koördinaatraamwerke is in die orde van 1.2 * 10 ^ -11 km in vergelyking met die STK-efemeris-uitset.

                  Om hierdie funksie uit te voer, tik die volgende opdrag in 'n MATLAB-prompt:

                  >> [r_ECI v_ECI] = ECEFtoECI (JD, r_ECEF, v_ECEF)

                  Waar
                  JD is 'n Juliaanse Datumvector [1 x N]
                  r_ECEF is die posisievektor in ECEF-koördinate [3 x N]
                  v_ECEF is die snelheidsvektor in ECEF-koördinate [3 x N]

                  r_ECI is die posisievektor in ECI-koördinate [3 x N]
                  v_ECI is die snelheidsvektor in ECI-koördinate [3 x N]

                  Gratis aflaai van Shareware Connection - Skakel WGS 84 (CTS, ECEF) koördinate om na ECI (CIS

                  Uitgewer: Darin Koblick | Lisensie: Shareware
                  Weergawe: 1.0 | Grootte: 10 KB | Platform: Matlab, skrifte
                  Uitreikingsdatum: 23-01-2013 | Gradering: 0 | Titel: Skakel ECEF om na ECI-koördinate

                  Skrywer Url: http://www.mathworks.com
                  Program-inligting-url: http://www.mathworks.com
                  Laai URL af: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fx_files/28234/1/ECEFtoECI.zip

                  Omskep Kepleriaanse orbitale elemente in 'n toestandsvektor - Omskakel orbitale elemente in 'n toestandsvektor, of 'n toestandsvektor terug na orbitale elemente.

                  Skakel ECI na ECEF-koördinate om - Skakel ECI (CIS, Epoch J2000.0) -koördinate om na WGS 84 (CTS, ECEF) -koördinate.

                  Maan-azimut- en hoogte-berekeningsalgoritme - hierdie algoritme aanvaar 'n ligging van lengte, lengte en hoogte, sowel as 'n spesifieke universele gekoördineerde tyd

                  Skatting van sonasimut en -hoogte - Voorspel die azimut en hoogte van die son binne +/- 1 graad op enige geodetiese breedtegraad, lengte- en hoogtehoogte.

                  Juliaanse datum tot Greenwich gemiddelde syptyd - Skakel 'n gespesifiseerde Julian-datumvector om na Greenwich gemiddelde sytyd (GMST).

                  Image to PDF OCR Converter Command Line - Met beeld na PDF OCR converter Command Command, skakel beeld om na PDF via OCR. bv. TIF, JPG, JPEG, GIF, PNG, ens

                  Skakel PDF om na beeld - Skakel PDF om na beeld is 'n vinnige, maklike en akkurate hulpmiddel om PDF na TIFF, PDF na JPG, PDF na BMP en 20 ander beeldlêertipes om te skakel. Batch in staat. Opdraglyn beskikbaar.

                  Skakel Excel om na HTML - Skakel Excel na HTML is 'n batch html-omskakelaar wat Excel na HTML omskakel. Dit kan baie Excel-XLS-lêers een keer omskakel na HTML-lêers om u tyd te bespaar!

                  Skakel HTML na beeld om - skakel HTML-lêers om na beeld, genereer kiekies / miniatuurfoto's van webwerwe.

                  office Convert Document To Pdf Free - office Convert Document To Pdf Free is die beste keuse om tientalle dokumente in populêre formaat in PDF-formaat te omskep. Dit kan die omskakeling van dokumente ondersteun as Word (doc, docx, docm), Excel (xls, xlsm, xlsx) PowerPoint (ppt, pptx, pptm) ​​rtf ens.

                  Shareware Connection werk die prys- en sagteware-inligting van 'Convert ECEF to ECI Coordinates' van tyd tot tyd by die maatskappy 'Darin Koblick' aan, so sommige inligting kan effens verouderd wees. U moet alle inligting bevestig voordat u daarop vertrou. Sagteware seerowery is diefstal. Die gebruik van 'Convert ECEF to ECI Coordinates' -kraak, wagwoord, reeksnommers, registrasiekodes, sleutelopwekkers is onwettig en voorkom die toekomstige ontwikkeling van Convert ECEF na ECI-koördinate.

                  TuckAway Intelligent Email Organizer Pro - Met behulp van 'n e-posprogrammatuur kan u 'n aantal dinge doen, insluitend die bestuur van u adreslyste, e-posse en selfs eindnotas, dokumente en selfs virtuele briewe. U kan dit ook gebruik om u take maklik te bestuur. Die e-pos sagteware kom in.

                  Styl Jukebox - Maak nie saak of u 'n rekenaar vir persoonlike behoeftes gebruik of in 'n netwerk-opset werk nie, luister na musiek is alledaags. Dit is nodig vir ontspanning te midde van werk, en byna elke gebruiker geniet hom daarin. Vir musiekweergawe op 'n rekenaar is die WMP nie die enigste nie.

                  Backup Dwarf Home Edition - Die maak van rugsteun van data en media-inhoud het deesdae baie belangrik geword vir rekenaargebruikers. As gevolg van apparatuurfout, kan u gigagrepe kosbare data verloor. Boonop wil u dalk nie sensitiewe data vir almal toeganklik laat nie.

                  Adobe Muse CC 2014 - Daar was 'n tyd dat Dreamweaver vroeër die mees gebruikte webontwerp-app was en dat mededingers van Microsoft of ander klein spelers agtergebly het. Terwyl die kragstasie-app wêreldwyd steeds 'n enorme gebruikersbasis het, is daar nuwe.

                  MacCleanse - Mac's is bekend vir hul multitasking-vaardigheid en byna perfekte prestasie bo ander tipe rekenaars. Na langdurige gebruik kan 'n Mac egter ook stadiger werk as gewoonlik. In sulke situasies kan u die skoonmaak en instandhouding van derdepartye probeer.

                  Soft4Boost Slideshow Studio - Tans kan u video opneem met behulp van 'n aantal toestelle, insluitend slimfone en tablette. Sommige mense verkies egter steeds om foto's en musiek te gebruik om skyfievertonings te skep. Skyfievertonings kan geskep word om goeie herinneringe digitaal te bewaar met.

                  Screenshot Captor - Tans moet baie Windows-gebruikers skermkiekies neem vir professionele en persoonlike gebruiksbehoeftes. Dit kan nodig wees om 'n interessante prentjie van die webwerf of 'n gedeelte van die webbladsye met vriende te deel, tutoriale te maak, ens. Gratis skerm.

                  Autodesk MotionBuilder 2015 - 3D-animators en opstellings na produksie moet Motion capture-tegnologie op groot skaal gebruik vir die maak van pragtige films, advertensies en tutoriale, ens. In die loop van die jare het beide sagteware en hardeware tegnologie wat in hierdie segment gebruik word, vinnig en vinnig ontwikkel.

                  Pixelmator - Dit kan nie ontken word nie dat Mac-gebruikers dikwels minder keuses van derdeprogramme het as diegene wat Windows-rekenaars gebruik. Wat beeldvorming betref, is die situasie egter 'n bietjie beter. As u 'n veelsydige beeldredakteur vir Mac wil hê.

                  Perfect Photo Suite Premium Edition - Vir uitgebreide beeldbewerking en webontwerp gebruik miljoene professionele persone Adobe & rsquos en die toonaangewende app, naamlik Photoshop. Terwyl Photoshop steeds die liefling van miljoene is vir gevorderde retouchering en.


                  4 antwoorde 4

                  Sover ek kan sien, probeer u 'n nie-lineêre ODE van 'n konserwatiewe stelsel integreer. Dit is heel waarskynlik dat u stelsel chaotiese gedrag toon. RK4 is 'n vierde orde numeriese skema. Hierdie numeriese integrators is geneig om die totale energie van die stelsel te verander, wat die konserwatiwiteit van die stelsel weerspreek, maar die verskille tussen u oplossing en die oplossing van die program waarvan u praat, verklaar (btw. Ek is nie seker of die program die vergelykings integreer nie. korrek, maar veronderstel dit wel. U kan die gebruikershandleiding naslaan of die ondersteuning kontak om uit te vind of die sagteware geskik is vir u probleem). Ten einde 'n beter numeriese integrasie te kry, het u verskillende moontlikhede.

                  Gebruik 'n hoër orde benaderingsskema (bv. 8ste orde numeriese skema): hierdie stelsel sal steeds 'n afwyking in die totale energie toon, maar die wegdrywing sal minder vinnig wees as vir RK4. Dus sal u simulasie die "regte" baan vir 'n langer tydperk volg. Maar soos u op 'n stadium kan voorstel, sal u trajek nie meer die "regte" baan volg nie.

                  Gebruik pasgemaakte integrators soos simplektiese integrators (vir Hamilton-stelsels: hou Hamilton konstant) of variasie-integrators (vir Lagrangian-stelsels: hou die Lagrangian konstant). Die moeilike deel van hierdie integrators is dat u hulle afhanklik van probleme moet skep, maar dit is gewoonlik baie beter as om net die volgorde van die numeriese skema te vergroot.

                  Dit opgelos, danksy 'n kollega. Die probleem is dat ek 'J2 Propagator' in STK gebruik het, wat in werklikheid sekulêre tempo van orbitale presessie gebruik. Die vergelyking van die resultaat met die werklike integrasie wat MATLAB doen, het gelei tot hierdie resultaat. Toe ek HPOP-propagator met graad 2 en 0 bestel (wat dieselfde is as net J2-versteuring), het die resultate baie beter geword. HPOP integreer inderdaad die differensiaalvergelykings. Daar was 'n groeiende fout met 'n tempo van 500 meter per dag, en dit is te wyte aan die feit dat HPOP die aardaspresessie, -voeding en polêre beweging in ag neem, wat in hierdie vergelykings nie hierdie verskynsels bevat nie.

                  Ek moet ook noem dat 'n relatiewe verdraagsaamheid van 1e-8 of fyner gebruik word om 'n korrekte oplossing van J2-versteurde baan te kry.

                  Die beweging van 'n naby-aarde satelliet word beïnvloed deur verskillende kragte. Een van hierdie kragte is die aarde se sentrale gravitasie en die ander staan ​​bekend as versteurings. Hierdie versteurings word in gravitasiekragte en nie-gravitasiekragte geklassifiseer. In hierdie geval kan die bewegingsvergelyking geskryf word as: r ̈ = - (GM / r ^ 3) * r + γ_p

                  γ_p is die vektor van addisionele versnellings wat veroorsaak word deur die ontstellende kragte. γ_p = r ̈_E + r ̈_S + r ̈_M + r ̈_P + r ̈_e + r ̈_o + r ̈_D + r ̈_SP + r ̈_A + r ̈_emp r ̈_E = Versnellings as gevolg van die nie-sferiese en onhomogene massaverdeling binne die aarde ) r ̈_S, r ̈_M, r ̈_P = Versnellings as gevolg van ander hemelliggame (Son, Maan en planete) r ̈_e, r ̈_o = Versnellings as gevolg van Aarde en oseaangetye r ̈_D = Versnellings as gevolg van atmosferiese sleep r ̈_SP, r ̈_A = Versnellings as gevolg van direkte en aarde-gereflekteerde sonstralingsdruk r emp_emp = Versnellings as gevolg van ongemodelleerde kragte Hier het ek die volgende integrator en kragmodel gebruik om die satelliet se versteurde beweging te simuleer: Integrator: Radau IIA-integrator met veranderlike orde met regstreekse beheer Kragmodel:

                  • swaartekragveld van die Aarde (GGM03S-model)
                  • swaartekrag van die sonnestelselplanete (posisies van die planete word bereken deur JPLDE436)
                  • sleepeffek met behulp van Jacchia-Bowman 2008, NRLMSISE-00, MSIS-86, Jacchia 70 of 'n aangepaste atmosferiese digtheidsmodel van Harris-Priester (in Accel.m kan u u gunsteling model opmerk)
                  • sonstralingsdruk met behulp van meetkundige of silindriese skadumodel
                  • vaste aarde getye (IERS-konvensies 2010)
                  • getye in die see
                  • algemene relatiwiteit
                  • ECEF2ECI en ECI2ECEF transformasies met behulp van IAU 2006 Resolusie

                  Die simulasie begin deur HPOP.m. Stel in InitialState.txt die beginwaardes vir u gunsteling satelliet in. In HPOP.m kan u verskillende versteurings oorweeg deur dit 1 as volg te stel:

                  AuxParam.n = 70% maksimum graad van swaartekragveld van die sentrale liggaam AuxParam.m = 70% minimum orde van die swaartekragveld van die sentrale liggaam AuxParam.sun = 1% versteuring van die son AuxParam.moon = 1% versteuring van die maan AuxParam.planets = 1 % verstorings van planete AuxParam.sRad = 1% sonstralingsdruk AuxParam.drag = 1% atmosferiese sleep AuxParam.SolidEarthTides = 1% vaste Aarde getye AuxParam.OceanTides = 1% oseaan getye AuxParam.Relativiteit = 1% algemene relatiwiteit

                  Montenbruck O., Gill E. Satellietbane: modelle, metodes en toepassings Springer Verlag, Heidelberg Corrected 3rd Printing (2005).

                  Montenbruck O., Pfleger T. Astronomy on the Personal Computer Springer Verlag, Heidelberg 4de uitgawe (2000).

                  Seeber G. Satellite Geodesy Walter de Gruyter, Berlyn, New York 2de volledig hersiene en uitgebreide uitgawe (2003).

                  Vallado D. A Fundamentals of Astrodynamics and Applications McGraw-Hill, New York 3de uitgawe (2007).

                  NIMA. 2000. Department of Defense World Geodetic System 1984. NIMA-TR 8350.2, 3de uitg, wysiging 1. Washington, DC: hoofkwartier, National Imagery, and Mapping Agency.


                  3 Resultate vir assessering van geolokasie

                  3.1 Assesseringsresultate vir operasionele CrIS SDR-produkte

                  Ons gebruik die metode wat in afdeling 2 aangebied word om die akkuraatheid van CrIS-geolokalisering vir huidige CrIS SDR-operasionele produkte te ondersoek, wat gegenereer word deur die operasionele grondgebaseerde verwerkingsagteware — Interface Data Processing Segment (IDPS). Ons kies na willekeur 10 dae se data. Sonder om die algemeenheid te verloor, sluit die gevalle beide in 'n stygende en dalende modus in, sowel as dié wat in verskillende geografiese streke geleë is (middellange, pool- en tropiese streke). Elke saak word saamgestel uit 14 CrIS-korrels (4 skanderings in elke korrel) met onhomogene tonele (bv. Bewolkte tonele of kusstreke tussen die land en die see). Vir elke skanderingsposisie is daar altesaam 14 × 4 × 9 monsters om die statistieke af te lei. Figuur 7 toon die assesseringsresultate van die skuinshoeke Δα en Δβ geïdentifiseer uit die 10 dae data, waarin die swart kolletjies die resultate van elke geval voorstel en die rooi kolletjies met die foutbalk die statistieke bevat, insluitend die gemiddelde en standaardafwyking. Om die resultate maklik verstaanbaar te maak, word die skuinshoeke Δα en Δβ kan gedeel word deur die FOV-groottehoek van 0.963 ° (16.807.521 µrad), aangedui deur die y as aan die regterkant in Figuur 7. Eerstens die skuinshoeke Δα en Δβ die resultate wat uit verskillende gevalle opgespoor is, stem ooreen met mekaar, wat daarop dui dat daar stelselmatige foute in die berekening van die CrIS-geolokalisering voorkom. Tweedens verander die resultate met skanderingsposisies in die rigting van die baan sowel as die kruisbaan. Spesifiek, soos getoon in Figuur 7b in die dwarsbaan rigting, is die skuinshoek Δβ vanaf skanposisie 1 tot 10 naby nul is, neem dit geleidelik toe vanaf skanposisie 10 en bereik dit uiteindelik tot 1752 µrad (10,4% van die FOV-grootte). Aan die ander kant, in die rigting in die baan, die skuinshoek Δα verander van die positiewe waardes aan die begin van die skandering (5,1% van die FOV-grootte) na die negatiewe waardes (-3% van die FOV-grootte) aan die einde van die skandering, wat 'n kaakpatroon toon. Op grond van die statistieke word 'n kwadratiese kurwepaslyn langs die skanderingposisie oorvleuel as die groen lyne in Figuur 7, wat basies foutstatistieke van CrIS-geolokalisering kenmerk. Om die resultate reguit te maak, kan die hoeke wat in die paslyn in Figuur 7 getoon word, verder in die afstand omgeskakel word deur gebruik te maak van die FOV-grootte wat wissel na skanposisie [sien Wang et al., 2013, Figuur 15], wat in Figuur 8. gegee word. Vanweë die aardkromming en toenemende skanderingshoeke neem CrIS FOV-grootte eksponensieel toe in die dwarsbaanrigting met skanderingshoeke. Met ander woorde, die CrIS FOV-grootte aan die einde van die skandering is 3,47 keer (

                  48 km) in die kruisbaanrigting en 1,74 keer (24 km) in die baanrigting in vergelyking met die klein FOV-grootte (14 km). Eerstens, in vergelyking met die amper-nadir resultate (VIR 7-22) met vorige studie [Wang et al., 2013, Figuur 16], stem die patroon en die resultate goed ooreen, behalwe dat die bordkonvensie in die rigting van die baan teenoorgestelde is. Tweedens, met die nuwe verbeterde metode, het ons die kans om die CrIS-geolokasie-akkuraatheid vir alle skanderingshoeke te evalueer. Soos getoon in Figuur 8, is die grootste geolokaliseringsfout vir CrIS-geolokasie aan die einde van die skandering in die dwarsbaanrigting geleë, wat groter is as 2,0 km vanaf FOR 20 en uiteindelik tot 4,7 km kan bereik aan die einde van die skandering, terwyl ander dele is onder 1,5 km. Die soortgelyke bevindings is deur vorige studie gerapporteer [Brunel en Roquet, 2015]. Hierdie probleem kan duidelik getoon word in Figuur 9, met CrIS- en CrIS-VIIRS BT-verskillebeelde in die Rooi See-gebied gedurende die dag uit drie verskillende korrels. Hierdie drie CrIS-beelde het oor die Rooi See gegaan rondom die begin, die middel en die einde van die skandering. Aangesien die CrIS-VIIRS BT-verskille baie sensitief is vir die ruimtelike wanverhouding tussen CrIS en VIIRS oor die land-see-kontrakkusstreke, word die vorm van die Rooi See aan die einde van die skandering duidelik getoon, maar dit is moeilik om aan die begin te sien en middel van die skandering. Belangriker nog, die kuslyn naby nadir toon 'n koue vooroordeel (negatief), terwyl die een ver van nadir warm vooroordeel vertoon (positief), wat daarop dui dat die wanverhouding in die kruispadrigtings oorheers word. Dit stem ooreen met figuur 7 en 8. Al die resultate impliseer dat die geometriese kalibrasieparameters van CrIS verder aangepas moet word.

                  3.2 Veranderings in CrIS Geolocation Computation Software

                  Voordat ons die CrIS geometriese kalibrasieparameters probeer aanpas, het ons die CrIS-sagteware vir geolokaliseringsberekeninge deeglik ondersoek en twee potensiële probleme geïdentifiseer. Eerstens is die tekenkonvensie wat die FOV-posisiehoek in die dwarsbaanrigting in die Engineer Packets (EP) definieer, nie in ooreenstemming met die konvensie vir die nommering van FORs en FOV's nie [sien Han et al., 2013, Figuur 3 JPSS Configuration Management Office, 2013, Figuur 143]. In die CrIS-sensorspesifikasies is die omvang van die FOR gelyk in die rigting van die baan en dwarsbaan (d.w.z. 3,3 °). Die grootte van die FOV-voetspoor (0.963 °) en die FOV-steekproefinterval (1.100 °) is ook gelyk in die twee rigtings [Han et al., 2013, Figuur 3 JPSS Configuration Management Office, 2013, Figuur 143]. Die posisie van elke FOV wat in die FOR geleë is, word gedefinieër deur die FOV-hoeke in die dwars- en in-baan-rigtings relatief tot die sentrale FOV (FOV 5). As die FOV-hoek in die dwarsbaanrigting teenoorgestelde is, word die sy-FOV's (FOV's 1 en 3, FOV's 4 en 6 en FOV's 7 en 9) in die dwarsbaanrigting omgedraai. Om die FOV-nommerspesifikasies te kan volg, moet die CrIS-berekeningsagteware vir geolokalisering die FOV-geolokaliseringsvelde, sowel as die kwaliteitsvlag van drie pare ooreenstemmende sy-FOV's, herkaart. Dit is geen probleem as die sentrale FOV (FOV 5) perfek in lyn is met die optiese as van die interferometer nie, wat beteken dat die dwarsbaan- en spoorhoeke van die sentrale FOV nul is. In werklikheid is die sentrale FOV-dwars- en spoorhoeke egter nie nul nie en is hulle as klein waardes gestel (-359 µrad in die dwarsbaanrigting en 150 µrad in die baanrigting) tydens die spektrum na die lansering kalibrasie [Strow et al., 2013]. Na die bespreking met die CrIS SDR-spanlede, sluit die voorgestelde veranderinge die volgende in: (1) die verwydering van die subroetine om FOV's te herkaart, (2) om dieselfde teken van die FOV-posisiehoek in die dwarsrigting in die EP te hou om die EP is konsekwent vir toekomstige missies, en (3) om die teken die FOV-posisiehoek in die dwarsbaanrigting om te keer as die CrIS-geolokaliseringsalgoritme hierdie hoeke gebruik.

                  Nog 'n fout wat in die CrIS-geolokaliseringsalgoritme geïdentifiseer word, is dat wanneer die transformasiematriks in die twee koördinaatstelsels in die interne instrument gebou word, die algoritme nie dieselfde volgorde volg soos voorgestel in die CrIS SDR ATBD om die karteringhoek te gebruik nie [JPSS Configuration Management Office, 2011b]. Aangesien al die karteringshoeke in die interne instrumente baie klein is, verander hierdie fout egter nie die CrIS-liggingsvelde beduidend nie.

                  Ons het hierdie opdaterings geïmplementeer in die JPSS Algorithm Development Library (ADL) - 'n eweknie van IDPS-bedryfsagteware. Met behulp van die nuut opgedateerde sagteware word die nuwe geolokasie-datastelle vir die geselekteerde 10 dae-data gegenereer. Hierdie nuut geproduseerde data word dan geëvalueer met behulp van VIIRS wat saamgevat is, en die finale resultate word in Figuur 10 gegee. Om dit duidelik te maak, word die erwe in Figuur 8 ook oorvleuel en as stippellyne getoon. Eerstens, aangesien die teken van die dwarsbaan-FOV-hoek omgekeer is, word die kromme in die dwarsbaanrigting in al die aftastposisies afgeskuif. Aan die ander kant, in die rigting van die baan, is die veranderinge regtig ingewikkeld. Dit blyk dat die voorheen getoonde kaakpatroon in die rigting in die baan nog erger is. Oor die algemeen kan die nuwe kodes nie die geolokasie-vooroordeel verwyder wat deur VIIRS-data saamgevoeg is nie, en daarom moet ons die CrIS-karteringshoeke verder ondersoek om die akkuraatheid van CrIS-geolokalisering te verbeter.


                  Die keuse van 'n koördinaatstelsel

                  Die keuse van 'n koördinaatstelsel hang af van 'n verskeidenheid veranderlikes. Die keuse van watter koördinaatstelsel om te gebruik, kan egter aangepas word op grond van die element wat geposisioneer moet word. Dit is belangrik om te erken dat die inherente geolokaliseerde koördinaatstelsels nie 'n voordeel bo die toneelkoördinaatstelsel het nie. Voel u byvoorbeeld nie verplig om 'n geolokaliseerde koördinaatstelsel te gebruik vir die posisionering van toneelelemente nie, omdat u bang is dat dit sal beperk tot watter koördinaatstelsel u van plan is om die platformposisionering te gebruik. DIRSIG sal outomaties 'n interne koördinaatstelsel vir u simulasie opstel en alle koördinate daarin vertaal en daaruit vertaal. Daarom is die eerste reël om alles te gebruik wat die gemaklikste is (bv. "Gebruik wat u het"). Beskou die volgende algemene aanbevelings.

                  Posisionering van toneelelemente

                  Aangesien die meeste CAD-programme, ens. In 'n Cartesiese koördinaatstelsel werk, is die "Scene" -koördinaatstelsel baie natuurlik. Die belangrikste voorstel is om te erken dat hierdie koördinaatstelsel vertaal sal word na 'n geo-geleë stelsel, met die veronderstelling dat 'n 'East North Up' (ENU) konvensie bestaan. Maak daarom seker dat u die X / Y-as as surrogate vir Oos / Noord gebruik en vermy dat u die toneel in die wêreldwye geolokaliseerde koördinaatstelsel moet draai.

                  As u egter 'n DIRSIG-toneel van 'n werklike wêreldlokasie skep en u opmetingspunte het vir die ligging van al die voorwerpe in u toneel, sal dit dom wees om dit nie direk te gebruik nie. Verder sal dit ongemaklik wees om dit sonder enige duidelike rede in 'n ander koördinaatstelsel te vertaal. Daarom moet die ooglopende reël van "gebruik wat u het" oorweeg word.

                  Die voordeel van die gebruik van Scene ENU vir toneelkonstruksie is dat die hele toneel vinnig verskuif kan word deur bloot die geografiese ligging te verander wat ooreenstem met die toneel-ENU-oorsprong. As 'n absolute geografiese koördinaat gebruik word om elke voorwerp te posisioneer, moet elke voorwerp verander word om die toneel te hervestig.

                  Plaas 'n plaaslike kamera

                  Die belangrikste voorstel is om dieselfde koördinaatstelsel as die toneel te gebruik om die relatiewe posisionering van die kamera te vergemaklik.

                  Plaas 'n lugplatform

                  As u vlugopnamegegewens van 'n regte vliegtuig gebruik, gebruik dan die koördinaatstelsel waarmee die vlugdata opgeteken is. Die platform-bewegingsredakteur-instrument het invoerinstrumente wat u sal help om die Geodetic-, UTM-, ensovoorts-data in die simulasie in te neem.

                  Plaas 'n lae aarde baan (LEO) platform

                  Geodetiese koördinate is waarskynlik die beste keuse vir 'n LEO-platform. This coordinate system allows the platform to be correctly positioned anywhere. In contrast, using the ECEF coordinate system would require the user to back out the earth rotation from the platform position since both are moving at different rates.

                  Positioning a Geo-Synchronous Platform

                  The ECEF coordinate system is ideal in this situation. Since the platform is rotating in sync with the earth, then the ECEF coordinate of the platform is constant.

                  "If I am flying along the Y axis, what does that mean?" DIRSIG’s native coordinate system is the "Scene ENU" coordinate system, where ENU is short for East-North-Up. That translates to +X is East, +Y is North and +Z is up. If you have a sequence of increasing Y locations in a PPD file, an ODB file, a GLIST file or a MOV file then that sequence of locations is "headed" north.

                  What is the nominal orientation of the platform?

                  "If a PPD file has 0 for all the orientation angles, what does that mean?" By default, the +Y Axis is the nominal along-track axis and a camera mounted to a platform is pointed down (-Z). Therefore, if you have a positive Z rotation, then that is "yaw" in a counter-clockwise direction as viewed from above. If you have some Y rotation, that is "roll" and if you have some X rotation then that is some "pitch". However, these are Euler angles and there is the concept of order of rotation. If you rotate about Z and then Y, that is VERY different than doing the same rotations in the order Y and then Z (see the Affine Transform document for a more detailed explanation). Also, remember that each instrument is attached to the platform through a sequence of attachment and mount transforms. Therefore, the X-axis of an instrument is not always across-track with respect to the platform because the instrument could be rotated relative to the platform.


                  Kyk die video: The Sky Part 1: Local Sky and Alt-Az. Horizon Coordinates (Februarie 2023).