铯地球:在ECI坐标系中显示卫星

Question

我正在使用Cesium Earth开发一个卫星跟踪应用程序。

现在，卫星坐标在地球固定系统中，它工作正常。

但是，我也需要在ECI坐标系中展示它们，为此我必须使地球自转。

怎么做？

Answer 1

我首先要提到的是，铯通常使用ICRF这个名字作为ECI的同义词或替代物，所以如果您正在搜索文档，那么查找ICRF会更幸运。

CZML沙堡演示显示了一些在地球轨道上运行的卫星，路径显示在惯性框架中。这是在CZML文件中完成，做了两件事：

• 在"referenceFrame":"INERTIAL"部分中设置值position
• 所有实际的position值本身必须用惯性表示，而不是固定帧。

你可以看出路径是惯性的，因为它是一个椭圆。如果它出现在地球上--固定的话，它看起来就像一个螺旋，绕着地球疯狂地循环。随着时间的推移，轨道椭圆当然应该与恒星保持在惯性系中，而不是固定在地球上任何一个陆地之上。

但是，我也需要在ECI坐标系中展示它们，为此我必须使地球自转。

这是两个不同的问题。在铯中，地球的固定框架已经相对于ICRF框架旋转(内部)。但默认情况下，相机仍停留在地球固定(ECF)中。因此，用户看到地球看起来是静止的，恒星和卫星轨道似乎围绕着地球旋转。这实际上是一种有效的观察系统的方法，就像摄像机被卡在一个很高的杆子上，连接在地球上，横扫不同的轨道。

为了使地球在屏幕上随着时间的推移在屏幕上旋转，你必须更新相机的位置以保持它在ICRF帧中的静止，而不是默认的固定帧。

相机沙堡演示有一个活生生的例子。单击下拉列表并从列表中选择View in ICRF。这方面的代码开始于左侧实时编辑窗口中的第119行：

function icrf(scene, time) {
    if (scene.mode !== Cesium.SceneMode.SCENE3D) {
        return;
    }

    var icrfToFixed = Cesium.Transforms.computeIcrfToFixedMatrix(time);
    if (Cesium.defined(icrfToFixed)) {
        var camera = viewer.camera;
        var offset = Cesium.Cartesian3.clone(camera.position);
        var transform = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(icrfToFixed);
        camera.lookAtTransform(transform, offset);
    }
}

viewer.scene.postUpdate.addEventListener(icrf);

这个代码只是随着时间的推移更新相机的位置，这样摄像机在ICRF框架中似乎是静止的，有恒星和卫星轨道，而地球本身也被显示为旋转。