sistemas convencionales de referencia

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  • 7/25/2019 Sistemas Convencionales de Referencia

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    1X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Sistemas Convencionales deReferencia

    Miguel ngel Cano VillaverdeJefe del Servicio de Programas Geodsicos

    Adolfo Dalda Mourn Coordinador de GeodesiaCentro de Observaciones Geodsicas Instituto Geogrfico Nacional

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    IntroducciIntroducci nn

    Principio relatividad de Galileo. Sistemas Inerciales

    ICRS, ICRF, ITRS, ITRF. Definiciones

    BCRS, GCRS ICRS, ICRF, ITRS, ITRF (IERS)

    Transformaciones entre sistemas de referencia. Rigurosa

    SIRGAS.

    X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

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    3X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Sistemas Convencionales de ReferenciaSistemas Convencionales de ReferenciaPrincipio de Relatividad de GalileoPrincipio de Relatividad de Galileo :

    No existe nada en reposo Sist. Ref. en movimiento.

    Galileo: Las leyes fsicas son idnticas para un observador en reposo

    absoluto, que para uno que se mueve con un movimiento de

    traslacin rectilneo y uniforme con respecto al primero

    Las leyes fsicas son idnticas para dos observadores que se hayan

    uno con respecto al otro en movimiento rectilneo y uniforme

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    4/434X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Sistemas Convencionales de ReferenciaSistemas Convencionales de ReferenciaUn sistema de referencia que se encuentra animado de un movimiento

    rectilneo y uniforme de traslacin con respecto al universo se denomina

    I N E R C I A LI N E R C I A L.

    El tiempo transcurre de la misma manera(p.e.: agujeros negros)

    Las leyes fsicas permanecen invariables

    T EO RI A D E L A R EL ATI V I D A D T EO RI A D E L A R EL ATI V I D A D

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    5/435X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Sistemas Convencionales de ReferenciaSistemas Convencionales de ReferenciaE n t o n c e s : E n t o n c e s :

    Los resultados de experimentos dependen de donde los realizamos (acel.)

    Un sist. de ref. en la Tierra no es inercial (mto. tras.)

    Un sist. de ref. en el baricentro del sist. Solar no es inercial, pero el sol

    describe una rbita curva alrededor de la Galaxia

    aunque de magnitud 15 millones de veces menor que la Tierra.

    U n s i s t e m a d e r e f e r e n c ia c e n t r a d o e n e l b a r i c e n t r o d e l s is t e m a s U n s i s t e m a d e r e f e r e n c ia c e n t r a d o e n e l b a r i c e n t r o d e l s i s t e m a s o l a r e s e lo l a r e s e lq u e m q u e m s s e a ce r c a a u n s i s t e m a i n e r c i a l .s s e a ce r c a a u n s i s t e m a i n e r c i a l .

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    6/436X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Sistemas Convencionales de ReferenciaSistemas Convencionales de ReferenciaAvances en precisin ( VLBI, LLR, SLR y GPS )

    Estudios de Astronoma, Geodesia, Geodinmica

    Tenemos ahora:

    1. Sistema de Referencia Celeste Internacional, fijo en el espacio

    2. Sistema de Referencia Terrestre Internacional, fijo en la Tierra

    3. Sistema de Referencia Intermedio de la fecha, en movimiento

    4. Origen Celeste de Efemrides y al Origen Terrestre de Efemrides

    UAI y UIGG van variandodefiniciones y relacionesde sistemas de referenciay sus relaciones

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    7/437X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    DEFINICIONESDEFINICIONES1 .1 . SI ST EM A d e R e f e r e n c ia SI ST EM A d e R e f e r e n c ia Estructura geomtrica para referir las coordenadas de

    puntos del espacio. Queda definido por la situacin del origen, las direcciones de

    los ejes, la escala, los algoritmos necesarios para sus transformaciones espaciales

    y temporales y las constantes utilizadas en las definiciones y correcciones.

    2 .2 . M A R CO d e R e f e r e n c ia M A R CO d e R e f e r e n c ia MaterializaciMaterializaci n de un Sistema de Referencian de un Sistema de Referencia. Conjunto

    de elementos que determinan de forma prctica un sistema de referencia y estest

    constituidoconstituido por las coordenadas de los puntos de definicin, las tcnicas aplicadas

    en las observaciones o medidas y los mtodos de clculo aplicados para la obtencin

    de los parmetros.

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    8/438X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    DEFINICIONESDEFINICIONES

    SI ST EM A S D E REFER EN CI A FU N D A M EN TA L ES SI ST EM A S D E REFER EN CI A FU N D A M EN TA L ES

    1. Sistema de Referencia Celeste (CRS) se considera fijo en el espacio

    2. Sistema de Referencia Terrestre (TRS) se considera fijo en la Tierra

    Llevan asociados sus respectivos:

    1. Marco de Referencia Celeste (CRF)

    2. Marco de Referencia Terrestre (TRF)

    S e d e f

    i n e n

    2

    S e d e f

    i n e n

    2

    1 centrado en el baricentropara estudio de movtscuerpos celestes (BCRS)

    1 centrado en el centro de

    masas de la Tierra, geocentropara estudio de movts desatlites (p.e.: NAVSTAR)(GCRS)

    para fijar las posiciones, coordenadas, de cualquierpunto de la Tierra y determinar las velocidades de stos

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    9/439X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    DEFINICIONESDEFINICIONESEl B C R S B C R S bsico para astrometra y efemrides en el sistema solar.Como es un sistema baricntrico las estrellas no estn sujetas a paralajesy sus coordenadas slo varan por movimiento propio. El tiempo junto a lascoordenadas slo se usa para dar la poca de la observacin, perono hay tiempo o poca asociada al propio sistema BCRS porque est definidocinemticamente. Las direcciones baricntricas de las radiofuentesextragalcticas no muestran rotacin respecto de estos objetos,

    se les supone con movimientos propios despreciables. Movto. Obj. celestes

    El GCRS GCRS sist. local en mvto. acelerado alrededor del baricentromanteniendo fijas las direcciones de los ejes con respecto a radiofuentes

    extragalcticas. Su orientacin sigue la condicin cinemtica de ausenciade rotacin global de las direcciones geocntricas de las radiofuentes.A este sistema GCRS se refieren las observaciones hechas desde la Tierra,(p.e. procesos dinmicos en la Tierra y su entorno) parmetros de rotacinde la Tierra (EOP) y movimientos de satlites y la Luna.

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    10/4310X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Queda materializado por el Marco de Referencia Celeste Internacional (ICRF).

    En este sistema las coordenadas esfricas se denominan simplemente

    ascensin recta y declinacin .

    Sistema de Referencia Celeste InternacionalSistema de Referencia Celeste InternacionalICRSICRS

    Sist. de Ref. Celeste Ecuatorial con origen en el baricentro del sistema solary con los ejes en direcciones fijas respecto a radiofuentes extragalcticas.

    Es el BCRS

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    11/4311X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    ICRSICRSSist. de Ref. casi inercial ecuatorial.

    En el se establecen las coordenadas delas estrellas y objetos espaciales.

    Origen 0 en el baricentro del sist. Solar

    Ejes (OX,OY,OZ) en direcciones fijasrespecto a quasares.

    Plano principal prximo al ecuadormedio J2000.0, (eje OZ perpendiculara este plano dirigido hacia el polo CO),

    Eje OX (origen de coordenadas) lo msprxima posible al equinoccio dinmicomedio J2000.0

    Eje OY formando triedro directo con losanteriores

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    13/4313X Curso GPS en Geodesia y Cartografa. Montevideo, Uruguay, 24/05-04/06-2010

    Ecuador/Polo del ICRS

    El anlisis VLBI, que permite calcular coordenadas deradiofuentes, tambin provee correcciones a los modelosconvencionales de precesin y nutacin de la IAU, llevando a

    la estimacin muy precisa del desplazamiento del polo medioen J2000.0 relativa a su posicin convencional, a la cual estsujeta el polo del ICRS. Se puede estimar que el polo en

    J2000.0 est desplazado desde el polo ICRS en 17.1 mas en ladireccin 12h y por 5.1 mas en la direccin 18h.

    El polo del ICRS es consistente con el del FK5. Utilizando elcatlogo Hipparcos, que incluye todas las estrellas del FK5, sedefine el polo FK5 en ICRF con una incertidumbre de una

    pocos mas. Asumiendo que el error en la tasa de precesines absorbido por el movimiento propio de las estrellas, laincertidumbre en la posicin del polo FK5 relativa al polomedio en J2000.0 se estima en 50 mas. El polo celeste ICRSes consistente con el del FK5 dentro de la incertidumbre delltimo.

    ICRSICRS

    PPICRSICRS6 h

    0 h

    P P J 2000.0 J 2000.0

    P P FK5 FK5 20 mas

    - 20 mas

    FK5 (polo)

    80 mas

    2000.0

    Polo

    EcuadorOOICRSICRS

    OO FK5 FK5 .

    http://../webiers/results/icrf/Icrf.htmlhttp://../webiers/general/syframes/icrsf/axes_icrs.gifhttp://../webiers/ge

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