多美尼加时间?
“多米尼加时间”是国际单位制中一个不常用的计量单位,它定义的时长是“一秒等于千分之一米(1km)除以每秒下降的高度差”,即1s=3.679m/s^2。 它的全称是“地球自转运动的不均匀性引起的时刻变化量度单位”,英文名为CPM(Clock Precision Minute)。 CPM这个名称听上去有点绕口,下面来介绍两个和CPM比较接近的单位和概念:CGPS、WGS-84。
CGPS是“民用全球导航定位系统”的简称,是由美国开发并提供服务的导航定位系统;WGS-84则是由美国宇航局研发的坐标系统。 目前国际上普遍使用的两种定位系统分别是GPS和Galileo,它们都基于WGS-84坐标系统。
虽然这两个名字听着像是一个意思——都是指“基于WGS-84的导航定位系统”——但是它们的具体含义还是有区别的!
CGPS是一套提供标准参考位置的系统,而WGS-84则是一套提供标准参考加速度的系统。 这个区别听起来很抽象,下面我们来具体看看两者是什么。
CGPS提供的标准参考位置是通过将位于不同地点的基准站获取的载波相位发给用户接收机来实现的。这些基准站处于稳定的地理环境,其坐标在工程上是可以视为常数(也就是说,可以认为这些基准站的坐标没有随时间而改变)。这样,只要有四个以上的基准站,就可以通过解算载波相位作差分计算出用户接收机的精确坐标。 如果将这些基准站采集的载波相位发给一台单点定位功能较强的接收机,就可以直接解算出这台接收机的精确坐标。 而WGS-84提供的标准参考加速度,是将地球视为球体,并将整个大气层去掉后,从卫星上测得的引力加速度。 因为地球并非完美的球体,其表面温度随纬度而有差异,两极较厚,赤道较薄,也不是去除大气层后的理想宇宙空间,因此WGS-84给出的速度值会受到一定的误差影响。另外,由于引力的存在,物体在真空中并不是以直线运行,这也使得WGS-84引入了偏置角度。 但是,正是因为这样的设置,使得WGS-84给出了更符合实际的参考速度,更适合于描述地球自转引起的惯性现象。 现在,让我们把话题扯回正题上来。既然CGPS是基于平面的,而WGS-84是基于体面的,那么如果将CGPS的基准站全部搬到WGS-84的大气层内,且保持一定距离,这样是不是就可以实现同时提供基于CGPS的平面坐标和基于WGS-84的立体坐标了呢?!答案是肯定的。这就是著名的ITRF框架,它是一个基于坐标时间的参考体系,被广泛用于地球物理和空间物理等方面的研究。
当然,使用ITRF框架有个前提,就是必须引入时间参数,否则无法实现三维运动。 好了,说到这里,想必大家已经明白了CPM和CGPS以及WGS-84的关系啦~