陈少杰,高玉平,时春霖,尹东山
( 1. 中国科学院国家授时中心,西安 710600;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 中国人民解放军61206 部队,北京 100042 )
天球参考系与地球参考系之间的转换是天文大地测量、天体测量等领域的重点之一,也是高精度军事测绘保障和高精度空间大地测量的基础[1].
地球绕其自转产生了日夜交替,绕太阳的公转产生了四季交替. 由于地球所受日月引力等影响,地球自转本身的进动,使得地球自转轴相对于遥远天体有一定摆动. 其中由于日月引力影响,使其自转轴绕黄极的周期约为26 000 a 的运动称为岁差,由于由于赤道面和黄道面不重合引起引力大小、方向的变化使地球自转轴与天极进动时还伴随着沿进动轨迹圆周的幅度约9.2″的摆动,的摆动即章动. 岁差章动是对天极在空间运动的长期和周期项的描述[2]. 由于地球大气及洋流等因素的影响使得自转轴相对于固体地球的漂移,使得地极在地球表面形成半径约为15 m的圆,称为极移(PM). 此外日长变化(LOD)受潮汐阻力的影响使得地球自转的速率逐渐变慢,日长变化也用一类世界时(UT1)表示.
通常情况下,我们将描述极移、日长变化的参数PM、LOD、世界时与协调世界时(UT1-UTC)之差称为地球自转参数(ERP),将ERP、岁差和章动一起统称为地球定向参数(EOP)[3]. 地球定向参数对研究地球、太阳、月球等天体的运动极其重要,也是联系天球参考系(CRS)与地球参考系(TRS)之间的转换参数. 对航天器定轨、地面测站的空间定位定向、深空探……