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WGS-84坐标系简介及应用

【摘要】:GPS输出的位置数据就是这个坐标系下的数据。上面这句话复杂一点解释就是:GPS单点定位的坐标以及相对定位中解算的基线向量属于WGS-84大地坐标系。一句话理解:把ECEF用在GPS中就是WGS-84坐标系。因为GPS输出的信息是相对于WGS-84坐标系,我们可以把它看作一个参考椭球体,GPS输出的高度是垂直于椭球表面的高度,不是相对于海平面的高度。

GPS输出的位置数据就是这个坐标系下的数据。

上面这句话复杂一点解释就是:GPS单点定位的坐标以及相对定位中解算的基线向量属于WGS-84大地坐标系。

X轴指向BIH(国际时间服务机构)1984.0定义的零子午面(Greenwich)和协议地球极(CTP)赤道的交点。Z轴指向CTP方向。Y轴与XZ轴构成右手坐标系

什么“BIH1984.0”,很麻烦有没有?一句话理解:把ECEF用在GPS中就是WGS-84坐标系。

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图6.4 3DR missionp lanner无人机地面控制站中GPS数据部分截图

图6.4中大家很容易看出GPS输出的常见定位数据:经度(Longitude),纬度(Lati-tude),海拔(altitude)。前面章节中提到过这样一个问题:为什么有了GPS输出的海拔高度,我们还是要用气压计或其他硬件辅助定高呢?为什么GPS的海拔数据精度没有办法支撑无人机高度定位呢?

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图6.5 地球表面、大地水准面、椭球体表面并不是同一概念,它们在某个层面上体现出了科学中普遍性与具体情况,人之标准与实际情况间的误差(图片来源:参考文献[3])

答案就在数据的名称上:“海拔”。因为GPS输出的信息是相对于WGS-84坐标系,我们可以把它看作一个参考椭球体,GPS输出的高度是垂直于椭球表面的高度,不是相对于海平面(Mean Sea Level)的高度。图6.5中h是GPS测得的相对于椭球表面的高度;H表示正高;N表示大地水准偏差,它随着地球重力分布变化,因此很难确定具体数值。