如何用Astropy将J2000坐标转换为经纬度与海拔？代码异常排查

问题根源 #

1. 单位匹配错误：NASA提供的ISS轨迹XYZ坐标单位为千米，但代码中指定了u.m作为单位，导致坐标数值被缩小1000倍，计算出的高度为负数（相当于位置在地球内部）。
2. 时间参数影响被掩盖：单位错误导致位置结果完全偏离实际，使得时间参数对框架转换的影响无法体现。

修正方案 #

将坐标单位改为u.km，或把原始坐标数值乘以1000后使用u.m，同时保持时间参数的正确传递。

修正后的代码 #

from astropy import coordinates as coord
from astropy import units as u
from astropy.time import Time

now = Time("2024-03-07 00:46:00.000", scale='utc')
# 注意：原始数据单位为千米，这里指定正确单位
xyz = [1155.746046202530, -6632.420367726780, 953.533229633281]
cartrep = coord.CartesianRepresentation(*xyz, unit=u.km)

gcrs = coord.GCRS(cartrep, obstime=now)
itrs = gcrs.transform_to(coord.ITRS(obstime=now))
loc = coord.EarthLocation(*itrs.cartesian.xyz)

print(loc.lat, loc.lon, loc.height)

预期结果 #

修正后计算出的高度会接近500km，且修改obstime参数时，经纬度结果会随地球自转发生明显变化，符合J2000框架（GCRS）到地固系（ITRS）的转换逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TheForWarden