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根据牛顿力学，一个座标系(frame of reference, reference frame)若无加速度，则称为惯性座标系(inertial frame of reference)。而相对参考座标系则为相对于惯性座标系有加速度之座标系，或者是有角速度、角加速度的座标系，或者是兼有线性加速度与角运动的座标系。因此有时亦称为运动座标系(moving coordinate system)。假设一运动质点，其位置、速度、加速度表示在惯性座标系分别为r*、v*、a*，表示在相对座标系分别为r、v、a，则有下列关系： 式中，R为一旋转矩阵(rotation matrix)。将r*与r分别对时间微分，则可得下列关系 式中，Ω之定义为=RT(dR/dT), dr/dt有时以vrel表示，即相对于运动座标系之速度。Ω以矩阵表示为： 式中，ωx、ωy、ωz为运动座标系之角速度ω（相对于惯性座标系）在运动座标系之分量。v*于是可表示为： 其次，将v*再对时间微分，可得： 或以ω表示为： 式中，d2r/dt2有时以arel表示，即相对于运动座标之加速度，一般称为观测加速度(observed acceleration)。此外，2ω×dr/dt称为柯氏加速度(Coriolis acceleration)，(dω/dt)×r称为欧拉加速度(Euler acceleration)，ω×(ω×r)称为向心加速度(centripetal acceleration)。