在太空中怎么确定自己的位置？ 吴桐，空间科学与技术，爱好TOUHOU VOCALOID GEEK 非编后期 计算机 在地球表面，我们所说的「上」通常是指重力加速度方向的反方向。而「左右」是根据自身和旋转方向定义的，（这个细说有点复杂，可参考该问题照镜子为什么是左右颠倒，而不是上下颠倒？）。总之，如果确定了地球表面这个近似的惯性参考系，再结合自身的姿态，就可以定义上下左右（比如以地球表面为 XY 平面，重力加速度的反方向为 Z 轴，就可以定义 Z 轴所对应的方向为上）。 那么太空中有没有类似的坐标系呢？有。在研究地球空间的问题（比如描述一颗人造地球卫星的位置）时一个经常使用的坐标系是地心太阳黄道坐标系（GSE）。它的原点位于地心，X 轴指向太阳，Z 轴垂直黄道面向北，Y 轴与 XZ 轴构成右手直角坐标系。有了它，我们就可以以地球和太阳在宇宙中的位置为参照，描述在地球附近某个物体的位置。我们也可以类似地将 XY 平面类比为「地面」（当然不再根据重力），从而定义「上」是 Z 轴对应的方向。 GSE 较为常用，但它并不是惯性坐标系。想要惯性坐标系，可以使用地心赤道惯性坐标系（GEI）。它的 Z 轴沿地球自转轴，X 轴由地球指向春分时太阳的位置。还有很多不同种类的空间物理坐标系，这里不再一一列举。 如果飞行器不仅仅在地球周围运行，把范围扩大到整个太阳系，同样可以以类似的方式定义坐标系，例如，以太阳球心为原点，以地球黄道面为 XY 平面的坐标系。如果飞行器可以运行到更远的地方，比如在银河系内漫游，银河系是一个漩涡状星系，太阳系位于银河系边缘主旋臂与外旋臂间第三旋臂——猎户座分支旋臂内侧附近上。有了银河系中心和太阳这两个参照物，同样可以建立类似的坐标系。 值得一提的是，使用上述方法所定义的「上下」不再依赖于重力方向。所以实际的感觉可能会与地面上有所差异。但是，实际上，一个在太空中的飞行器要报告自己的位置，也绝不可能使用「上下左右」这种字眼。通常一颗人造卫星或是其它飞行器报告自己的位置和速度（严格来说还包括姿态）看起来大致是这样： 位置 坐标系=GSE 单位=RE（地球半径） X=2.5 Y=3.2 Z=-0.1 速度 坐标系=GSE 单位=km/s VX=… VY=… VZ=… 查看知乎原文
