ГОСТ Р 51794-2001

Группа Э52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аппаратура радионавигационная глобальной навигационной спутниковой
системы и глобальной системы позиционирования

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ

Методы преобразований координат определяемых точек

Radionavigational equipment of global navigation satellite system
and  global position system. Coordinate systems.
Methods of transformations for  determinated  points coordinates

ОКС 07.040
ОКСТУ 6811

Дата введения 2002-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН 29-м Научно-исследовательским институтом Министерства обороны Российской Федерации

ВНЕСЕН Техническим комитетом N 363 "Радионавигация"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 9 августа 2001 г. N 327-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает: системы координат, входящие в состав систем геодезических параметров "Параметры Земли", "Мировая геодезическая система" и координатной основы Российской Федерации; методы преобразований координат и их приращений из одной системы в другую, а также порядок использования численных значений элементов трансформирования систем координат при выполнении геодезических, навигационных, картографических работ с использованием аппаратуры потребителей радионавигационных систем ГЛОНАСС и ГСП.

     2 Определения и сокращения

2.1 В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

2.1.1 большая полуось эллипсоида: Параметр, характеризующий размер эллипсоида.

2.1.2 сжатие эллипсоида: Параметр, характеризующий фигуру эллипсоида.

2.1.3 элементы трансформирования систем координат: Параметры, с помощью которых выполняется преобразование координат из одной системы в другую.

2.2 В настоящем стандарте применяют следующие сокращения:

ПЗ - система геодезических параметров "Параметры Земли";

МГС - система геодезических параметров "Мировая геодезическая система";

КНС - космическая навигационная система;

ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система;

ГСП - глобальная система позиционирования;

ГГС - государственная геодезическая сеть;

ОЗЭ - общеземной эллипсоид;

ГПЗ - гравитационное поле Земли;

, , - оси пространственной прямоугольной системы координат;

- большая полуось общеземного эллипсоида в системе ПЗ;

- большая полуось общеземного эллипсоида в системе МГС;

- большая полуось эллипсоида Красовского;

- сжатие общеземного эллипсоида в системе ПЗ;

- сжатие общеземного эллипсоида в системе МГС;

- сжатие эллипсоида Красовского.

     3 Системы координат

    3.1 Система геодезических параметров "Параметры Земли"

Система ПЗ включает в себя: фундаментальные геодезические постоянные, параметры ОЗЭ, систему координат ПЗ, закрепляемую координатами пунктов космической геодезической сети, характеристики модели ГПЗ и элементы трансформирования между системой координат ПЗ и национальными референцными системами России, приведенные в приложении А.

Теоретическое определение системы координат ПЗ основывается на следующих положениях:

а) начало системы координат расположено в центре масс Земли;

б) ось направлена в Международное условное начало;

в) ось лежит в плоскости начального астрономического меридиана, установленного Международным бюро времени;

г) ось дополняет систему до правой.

Положения точек в системе ПЗ могут быть получены в виде пространственных прямоугольных или геодезических координат.

Геодезические координаты относятся к ОЗЭ, размеры которого определяются значениями большой полуоси =6378136 м и сжатия =1/298,25784.

Центр ОЗЭ совпадает с началом системы координат ПЗ, ось вращения эллипсоида - с осью , а плоскость начального меридиана - с плоскостью .

    3.2 Система геодезических параметров "Мировая Геодезическая Система"

Система параметров МГС включает в себя: фундаментальные геодезические постоянные, систему координат МГС, закрепляемую координатами пунктов космической геодезической сети, параметры ОЗЭ, характеристики модели ГПЗ, элементы трансформирования между геоцентрической системой координат МГС и различными национальными системами координат.

Численные значения элементов трансформирования между системой координат ПЗ и системой координат МГС, а также порядок использования элементов трансформирования приведены в приложении Б.

Теоретическое определение системы координат МГС основывается на положениях, аналогичных определению системы координат ПЗ, приведенных в 3.1.

Положения точек в системе МГС могут быть получены в виде пространственных прямоугольных или геодезических координат.

Геодезические координаты относятся к ОЗЭ, размеры которого определяются значениями большой полуоси =6378137 м и сжатия =1/298,257223563.

Центр эллипсоида совпадает с началом системы координат МГС, ось вращения эллипсоида совпадает с осью , а плоскость начального меридиана - с плоскостью .

     3.3 Координатная основа Российской Федерации

Координатная основа Российской Федерации представлена референцной системой координат, реализованной в виде ГГС, закрепляющей систему координат на территории страны, и государственной нивелирной сети, распространяющей на всю территорию страны систему нормальных высот (Балтийская система), исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока.

Положения определяемых точек относительно координатной основы могут быть получены в виде пространственных прямоугольных или геодезических координат либо в виде плоских прямоугольных координат и высот.

За отсчетную поверхность в референцной системе координат РФ принят эллипсоид Красовского с большой полуосью =6378245 м и сжатием =1/298,3.

Центр эллипсоида Красовского совпадает с началом референцной системы координат, ось вращения эллипсоида параллельна оси вращения Земли, а плоскость нулевого меридиана определяет положение начала счета долгот.

     4 Методы преобразований координат определяемых точек

    4.1 Преобразование прямоугольных пространственных координат в геодезические и обратно

Преобразование прямоугольных пространственных координат в геодезические осуществляют по формулам:

                                                  (1)

где , , - прямоугольные координаты точки;

, , - геодезические координаты точки (соответственно широта и долгота, рад, и высота, м);

- радиус кривизны первого вертикала, м;

- эксцентриситет эллипсоида.

Значения радиуса кривизны первого вертикала и квадрата эксцентриситета эллипсоида вычисляют соответственно по формулам: