Short answer
Трёхмерная декартова система координат с началом в центре масс Земли, осью X через начальный меридиан / экватор, осью Z по оси вращения Земли. Естественный каркас, в котором приёмники GNSS вычисляют координаты спутников и пользователя перед проекцией в lat/lon.
Detailed explanation
ECEF (иногда называется «геоцентрической декартовой») — прямоугольная система координат, жёстко связанная с вращающейся Землёй. Начало — в центре масс Земли; ось X проходит через пересечение экватора и опорного меридиана IERS (близкого, но не точно совпадающего с историческим Гринвичским меридианом); ось Z совпадает с мгновенной осью вращения Земли; ось Y дополняет правую систему.
Каждый приёмник GNSS внутренне работает в ECEF. Координаты спутников, передаваемые в навигационных сообщениях, — в ECEF; решение по координатам пользователя начинается как ECEF; преобразование в lat/lon/высота происходит только в конце для отображения человеку. Поэтому ECEF появляется в сырых API GNSS, файлах RINEX и любом конвейере высокоточной обработки.
Разности координат в ECEF — это прямые метры по каждой оси. Для статической геодезии базовых линий и интерферометрической работы на коротких базах (мультиантенное направление, определение ориентации) разности ECEF — естественная единица: без проекционных искажений и без датумной мороки.
Преобразование между WGS84 lat/lon/alt и ECEF — закрытая форма в прямом направлении (N × cos × cos для X и т. д.) и итеративный метод Боуринга в обратном — см. инструмент Coordinate Converter для интерактивного преобразования или исходный код для математики.
Try it interactively
Конвертер координат
Open the toolRelated terms
WGS84
Опорный эллипсоид и датум, используемый GPS, де-факто стандарт GNSS. Большая полуось a = 6 378 137 м, сжатие f = 1/298,257223563. Разности координат с локальными датумами (NAD83, ETRS89, GDA2020, CGCS2000) — от десятков см до нескольких метров в зависимости от региона.
UTM
Всемирная проекционная система, делящая Землю на 60 долготных зон шириной 6°, каждая проектируется как поперечная Меркатора, центрированная по своему меридиану. Расстояния и площади внутри одной зоны — простые линейно-метрические вычисления; проекция действительна от 80° ю. ш. до 84° с. ш.
MGRS
Компактная буквенно-цифровая система координатной сетки, построенная поверх UTM, используется НАТО, МО США, авиацией и поисково-спасательными службами. Типичная ссылка MGRS вида 33TUM1234567890 кодирует координату с точностью 1 м в 15 символах — надёжно переживает голосовую передачу и SMS.