Системи координат. Системи координат можна поділити за математичною основою на прямолінійні і криволінійні

Вивчення рухів супутників вимагає зручної системи відліку і в загальному вона складається із систем координат та виміру часу. При цьому поняття часу приймає простий геометричний зміст як кут повороту Землі.

Системи координат можна поділити за математичною основою на прямолінійні і криволінійні. До прямолінійних відносять прямокутні системи. До криволінійних сферичні, сфероїдальні, циліндричні тощо.

За положенням початку координат системи можна поділити на планетоцентричні, геліоцентричні, геоцентричні, квазігеоцентричні (референцні), топоцентричні, супутникоцентричні тощо.

За орієнтацією основної площини системи поділяють на екваторіальні, екліптичні, горизонтальні, орбітальні.

За орієнтацією початкової площини – на гринвіцькі та рівноденні.

Орієнтація системи координат в просторі може бути задана в залежності від характерних точок небесної сфери або поверхні Землі і тому слід розрізняти системи, які обертаються з тілом Землі і не обертаються відносно поверхні Землі.

Слід також задавати епоху (момент часу), на яку фіксується система координат, тому що точки, які визначають напрям осей, можуть зазнавати з часом змін. За характеристикою часу системи можуть бути миттєвими, середніми, середніми на дану епоху.

Відповідно від орієнтації осі X системи координат можуть називатися по-різному. Якщо вісь X знаходиться в площині Грінвіцького меридіану, то така система називається земною або грінвіцькою, а якщо вісь X орієнтована в середню точку весняного рівнодення, то інерціальною системою координат.

 

 

2.3. Умовна інерціальнана система координат

Умовна інерціальнана система координат є нерухомою або рухається у просторі прямолінійно і рівномірно, зберігаючи паралельність осей координат в початковому положенні. Початком інерціальної системи координат є центр мас Землі (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Умовна інерціальна система координат

 

Вісь X спрямована в точку весняного рівнодення і співпадає з перетином площин земного екватора та екліптики. Вісь Z перпендикулярна до осі X і збігається із віссю моменту імпульсу Землі, яка внаслідок інерціального руху Землі має незначне відхилення від осі обертання Землі (в межах 0,001 с). Перетин осі моменту імпульсу Землі із небесною сферою утворюють точку небесного ефемеридного полюсу (СЕР). Вісь Y доповнює систему до правої.

Практично положення точки весняного рівнодення визначається за результатами спостережень зірок, які вибрані з фундаментального каталогу, тому положення інерціальної системи визначають з деякою похибкою, а рух центра мас

 

 

Землі навколо Сонця зазнає прискорення. Таку систему називають умовною інерціальною (CIS). Оскільки положення СЕР і точку весняного рівнодення визначають в змінному полі, то систему CIS фіксують на певну епоху. Розглянута система координат є інерціальною, а, отже, для розв’язування задач в ній можна користуватись законами Ньютона.