Seberapa besar (dalam meter) perbedaan antara koordinat ECI dan ECEF pada tengah malam UTC?

Question

Apakah satu-satunya perbedaan karena detik kabisat, dll. Atau perbedaan lain antara UTC dan bentuk waktu universal yang diperbarui, seperti UT1? Dengan kata lain, semua kerangka koordinat Earth-centered inertial (ECI) dibangun dengan sengaja sehingga cocok kira-kira pada tengah malam setiap hari, dan jika demikian, seberapa besar perbedaan yang mungkin terjadi pada koordinat X, Y, atau Z ( dalam meter)?

Answer 1

Dengan kata lain, apakah semua bingkai koordinat inersia berpusat bumi (ECI) dibangun dengan sengaja sehingga cocok kira-kira pada tengah malam setiap hari?

Tidak, mereka bukan.

Ada beberapa bingkai inersia yang berpusat di Bumi. Semuanya memiliki satu kesamaan: Earth-Centered, Earth-Fixed berputar kurang lebih pada sumbu z frame ECEF pada tingkat lebih atau kurang satu rotasi per hari sidereal - bukan satu rotasi per hari matahari rata-rata. Pertanyaan Anda secara implisit mengasumsikan bahwa Bumi berputar sekali per hari matahari. Mengabaikan persamaan waktu, Bumi memang berputar sekali per hari matahari rata-rata terhadap Matahari . Semua kerangka inersia yang berpusat pada Bumi didefinisikan dalam istilah "bintang tetap" dan bukan dalam kaitannya dengan Matahari.

Misalkan Anda bertanya tentang koordinat ECI suatu titik dengan koordinat ECEF tetap satu hari sideris kemudian, bukan satu hari matahari rata-rata kemudian. Perhatikan bahwa saya menggunakan "lebih atau kurang" dua kali. Sumbu rotasi sesaat bumi tidak persis sama dengan sumbu z ECEF . Sumbu revolusi bergerak sedikit sehubungan dengan kerak bumi; ini disebut gerak kutub. Yang lainnya "lebih atau kurang" adalah tingkat rotasi. Ini juga sedikit berbeda. (Ini juga melambat, tapi ini sangat bertahap.)

Satu masalah terakhir adalah orientasi sumbu z ECEF (mengabaikan gerakan kutub) dan sumbu ECI z . Selain rotasi dan gerak kutub, bumi juga mengalami presesi dan nutasi. Presesi lambat tapi agak besar. Koordinat ECI suatu titik dengan koordinat ECEF tetap berubah sedikit selama tepat satu hari sidereal, dan banyak berubah setelah tepat 100000 hari sidereal.