Earth-centered inertial(ECI) Coordinte Frame

  Earth-centered inertial(ECI)는 지구의 질량중심에 그 중심을 두고, 지구와 함께 회전하지 않는 좌표계이다. 이를 위해서 별을 기준으로 고정점을 두고 진행한다. 이 ECI 좌표계에서 주로 사용되는 것이 J2K(J2000) 좌표계이다.

 

  좌표계에 대한 이해를 위해서 천구를 갖고왔다. 춘분이란 태양이 천구의 적도를 지나는 시점을 의미하며, 이를 춘분점이라고 한다. 실제 좌표계를 표현할 때, 춘분점을 자주 이용하게 된다.

 

Mean vs True

Mean과 True라는 표현이 등장하는데, 평균과 절대라는 의미를 가지고 있다. 실제 지구는 단순 자전 뿐만 아니라 다양한 운동을 한다. 세차운동(Precession)과 장동(Nutation)이 일어난다. 물론 주기가 25000년, 41000년이 될 정도로 영향이 매우 적다. 하지만 달의 장동 운동이 지구의 운동에 영향을 미치는데 주기가 18.16년으로 짧다보니, 이를 고려하여서 Mean을 사용한다.

 

ECI Frames

J2000: ECI Frame이며, Mean Equator(적도), Mean Equinox(춘분)를 이용한다. 이때, Mean의 기준은 2000년 1월 1일 12:00를 기준으로 한다.(Terrestrial Time). 

X axis	Y axis	Z axis
Mean Equinox	Cross Product of X and Z axis	Mean Earth Rotation Axis

 

TEMED: ECI Frame이며, NORAD TLE에서 사용한다. True Equator, Mean Equinox(TEME)을 이용한다. 이때, TLE를 이용해서 궤도를 예측할 때, 사용하므로, 해당 TLE에 있는 데이터를 바탕으로 좌표가 구성된다.

X axis	Y axis	Z axis
Mean Equinox at the Current Epoch	Cross Product of X and Z axis	True Rotation Axis at Current Epoch