J2000.0地心惯性坐标系及其在航天器导航中的应用

在X射线脉冲星导航系统中，常用的坐标系统为J2000.0地心惯性坐标系和太阳系质心惯性坐标系。

J2000.0地心惯性坐标系（J2000.0 earth centered inertial coordinate system，J2000.0 ECI）定义为：坐标原点位于地球质心；X轴位于平赤道面内，指向平春分点；Z轴和X轴垂直，指向该历元时刻的平北天极；Y轴在平赤道面内，与X、Z轴构成右手坐标系。J2000.0地心惯性坐标系是近地航天器导航所采用的基本坐标系。

太阳系质心惯性坐标系（solar system barycenter inertial coordinate system，SSBI）相对于脉冲星无相对运动，可作为精确测量脉冲到达时间的坐标系。该坐标系定义为：坐标原点位于太阳系质心；X轴指向历元J2000.0太阳系质心力学时的平春分点；Z轴与历元J2000.0太阳系质心力学时的平赤道面垂直；Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。

本书使用TCB坐标时，太阳系质心天球参考系下X射线脉冲星导航原理示意图如图2.1所示。(www.xing528.com)

图2.1　X射线脉冲星导航原理示意图

图2.1中，太阳系质心OSSB为坐标原点，XSSB指向历元J2000.0太阳系质心力学时的平春分点，ZSSB与平赤道面垂直，YSSB与XSSB、ZSSB构成右手坐标系。OE及Osun分别为地球和太阳的质心，rSC，D，rSE及b分别为相对于SSB的卫星矢量、脉冲星矢量和地球质心及太阳质心矢量，δ，α及n分别为赤经、赤纬、脉冲星的辐射方向矢量。