Чем занимается спутниковая геодезия

Спутниковая геодезия

Полезное

Смотреть что такое «Спутниковая геодезия» в других словарях:

СПУТНИКОВАЯ ГЕОДЕЗИЯ — раздел геодезии, рассматривающий результаты наблюдений искусственных спутников Земли и др. космических аппаратов для определения координат точек земной поверхности, уточнения параметров гравитационного поля Земли, а также определения взаимного… … Большой Энциклопедический словарь

спутниковая геодезия — Измерение параметров Земли и пространственного положения объектов земной поверхности на основе данных искусственных спутников Земли … Словарь по географии

спутниковая геодезия — раздел геодезии, рассматривающий результаты наблюдений ИСЗ и других космических аппаратов для определения координат точек земной поверхности, уточнения параметров гравитационного поля Земли, а также определения взаимного положения удалённых… … Энциклопедический словарь

СПУТНИКОВАЯ ГЕОДЕЗИЯ — раздел геодезии, рассматривающий результаты наблюдений ИСЗ и др. космич. аппаратов для определения координат точек земной поверхности, уточнения параметров гравитац. поля Земли, а также определения взаимного положения удалённых о вов и материков … Естествознание. Энциклопедический словарь

геодезия — наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности. Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных… … Географическая энциклопедия

Геодезия — (др. греч. γεωδαισία деление земли, от γῆ Земля и δαΐζω делю) метрика пространства, область науки и производства об измерениях пространства. Геодезия наука, исследующая размеры и форму Земли, её гравитационное поле.… … Википедия

Геодезия — (греч. geōdaisía, от gē Земля и dáiō делю, разделяю) наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли и об измерениях на земной поверхности для отображения её на планах и картах, а также для проведения различных… … Большая советская энциклопедия

Спутниковая фотосъёмка — Спутниковая фотосъёмка фотографирование Земли или других планет с помощью спутников. Содержание 1 История 2 Использование … Википедия

Спутниковая система навигации — «Navstar GPS», спутник второго поколения … Википедия

ГЕОДЕЗИЯ — (греч. geodaisia, от ge Земля и daio делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией,… … Энциклопедия Кольера

Источник

Как спутниковые системы упрощают жизнь геодезиста. Часть 1, история развития

Ни для кого не является секретом, что освоение человеком космоса сильно повлияло на его жизнь. И это влияние можно увидеть не только в научной среде, но и в обычной жизни.

Для большинства людей все видимые изменения которые принесли в их жизнь спутниковые системы начинают и заканчиваются их использованием в навигаторах. Но в настоящее время спутниковые системы проникли во многие области жизни. И одними из первых кто начал применять глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) были геодезисты.

Но сначала немного истории

Человечество ещё с давних времен озабоченно способом определения своего местоположения и первые навигационные задачи решались при помощи астрономических наблюдений как на суше, так и на море. Один из старейших приборов который принимался для данных целей была астролябия (со времен древней Греции), квадрант (примерно 13-14 век) и применяющийся даже сейчас в морском деле секстант.

Но геодезии требовались более точные методы получения и передачи координат. И одним из самых ранних методов передачи координат на дальние расстояния был метод построения триангуляционных сетей (расстояние между пунктами порядка 20км). Первые работы по развитию подобных сетей России начались в Санкт-Петербурге в сентябре 1809г. Этим было положено начало созданию более точной, чем прежде астрономо-геодезической основы топографических съемок. Подобный метод на наше время считается очень трудоемким и затратным.

Данная методика применялась и для создания государственных геодезических сетей (ГГС). В нашей стране работы по созданию ГГС начались в 1925 году и лишь к 1972 году удалось полностью ее закончить обеспечив координатами практически всю территорию нашей страны.

И уже давно человечество использует и другой способ определения координат — астрономическая навигация.

Но данный метод для создания геодезических сетей еще более затратен. Большинство фундаментальных пунктов создавалось на базе действующих астрономических обсерваторий, или координаты на них определялись при помощи астрономических теодолитов.

И первые спутниковые системы были основаны на методах астрономических наблюдений.

Одними из первых спутниковых систем, в задачи которых входило создание мировой сети спутниковой триангуляции, были запущенные в 60 годы PAGEOS от НАСА и советская «Сфера». Принцип работы этих систем был похож между собой хотя спутники существенно отличались.

Pageos представлял собой сферу из тонкой (0,0127 мм) алюминированной полимерной плёнки диаметром 31 метр. Данный спутник наблюдался из 46 наземных станций. Что позволило получить обще земную сеть координат с точностью порядка 5 метров.

«Сфера» представлял собой аппарат цилиндрической формы, имел неориентированные солнечные батареи и систему импульсной световой сигнализации с мощной лампой-вспышкой. А также был оснащён геодезической аппаратурой совмещенной с аппаратурой командно-измерительной радио линии.

Были построены астрономо-геодезические пункты (АГП) с башенкой для размещения фото-астрономических установок (ФАУ) для оптической локации этих спутников. ФАУ фотографировала на пленку звездное небо по целеуказаниям, а на снимках можно было среди звезд разыскать их.

Эти спутниковые системы создавались для решения научных и военных задач. И именно они заложили основы современных глобальных навигационных спутниковых систем.

Развитие сетей ГНСС

Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть фото Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть картинку Чем занимается спутниковая геодезия. Картинка про Чем занимается спутниковая геодезия. Фото Чем занимается спутниковая геодезия

На данный момент старейший действующий навигационной спутниковой системой является GPS которая создавалась министерство обороны США для вполне конкретных целей. Морская навигация, более точная навигационная аппаратура для летательных аппаратов. Первый навигационный спутник был запущен 78 году на 4 года раньше советского ГЛОНАСС. Гражданское применение GPS первоначально не предполагалось, но уже 83г. система стала доступна всем пользователям, и в целях препятствия её военному использованию в работу спутника были внесены алгоритмы округляющие определение местоположения до 100 метров для гражданских пользователей.

К этому времени уже были созданы переносные принимающих антенны, которые позволяли получать координаты точек.

Но по факту до 1994 года GPS работала в условно тестовом режиме, именно в марте этого было завершено формирование созвездия из 24 спутников. А в 2000 году отключены алгоритмы для гражданских пользователей, таким образом, точность определения выросла. Это послужило толчком к активному освоению GPS и увеличило охват пользователей.

ГЛОНАСС

Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть фото Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть картинку Чем занимается спутниковая геодезия. Картинка про Чем занимается спутниковая геодезия. Фото Чем занимается спутниковая геодезия

Параллельно с GPS шло развитие и советской системы Глонасс. Вывод первого искусственного спутника ГЛОНАСС под названием «Ураган» произошел в октябре 1982 года.

К 1991 в состав системы на двух орбитальных плоскостях входило 12 работающих КА. А уже 14 декабря 1995 года спутниковая группировка была развёрнута до штатного состава — 24 спутника.

Но из-за недостаточного финансирования, малого срока службы аппаратов и ряда других причин, к началу 2000-х работающих спутников осталось лишь 6. И было принято решение о развитии и модернизации системы. И к 2010г количество спутников на орбите стало достаточно для покрытия всей Земли.

GALILEO

Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть фото Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть картинку Чем занимается спутниковая геодезия. Картинка про Чем занимается спутниковая геодезия. Фото Чем занимается спутниковая геодезия

ГАЛИЛЕО создается Европейским Союзом для обеспечения независимости стран членов в сфере координатно-временного и навигационного обеспечения.

Первые спутник данной системы был запущен в 2005 году. Его основная задача состояла в оценке точностных характеристик навигационных радиосигналов ГАЛИЛЕО во всех частотных диапазонах.

И уже к 2016 году произошло развёртывание системы, на тот момент на орбите было 6 КА.

BeiDou

Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть фото Чем занимается спутниковая геодезия. Смотреть картинку Чем занимается спутниковая геодезия. Картинка про Чем занимается спутниковая геодезия. Фото Чем занимается спутниковая геодезия

Название данной системы для большинства людей звучит совсем не знакомо и если о GPS и ГЛОНАСС знают все, о GALILEO тоже знает достаточно людей, то услышать о BeiDou в СМИ можно редко.

BeiDou (BDS) – это основная система спутниковой навигации в Китае, которая находится под управлением CNSA (китайская космическая администрация).

Первоначально система развивалась как региональный и обеспечивала нужды китайских военных. И до 2008 года ей могли пользоваться только военные и гос. организации.

В 2000 году было запущено два геостационарных спутника. А к 2015 году система насчитывала уже 35 спутников.

На данный момент BeiDou можно считать глобальной навигационной системой которая способна обеспечить покрытие всей планеты.

Использование ГНСС в геодезие

Как можно увидеть что в период с 2000 по 2010 по всему миру шло развитие спутниковых систем и именно в этот период ГНСС системы стали захватывать рынок геодезических измерений. А в некоторых видах работ и того раньше.

Так уже к середине 90-х основным способом построения и поддержания в актуальном состоянии астрономо-геодезической сети (АГС) стали спутниковые измерения при помощи ГНСС оборудования.

Постоянно действующие пункты — подобные пункты оснащаются оборудованием, позволяющим определять метеопараметры и изменения наклона антенны, а также иным дополнительным оборудованием, включая лазерные дальномеры (для контроля орбиты спутников).

Периодически определяемый пункт — оборудование на данном пункте может размещаться только на определенное время

Кроме сетей АГС в эти годы ГНСС активно внедрялись в нефтегазовой области хозяйства, даже с учетом цены примерно 12000$ за одну приемную антенну и 35000$ за полный комплект с ПО. Фактически уже тогда они вытеснили все другие виды измерений и это абсолютно понятно. Практически все трубопроводы проходят по труднодоступным районах и работы по их картографированию возможны только в короткие промежутки времени, когда существует возможность до них добраться. И проведение работ оптическими приборами может достаточно сильно затянутся. Кроме того из-за большой протяженности возникают проблемы связанные с переходами в разные картографические зоны, а ГНСС позволяет избавиться от этих проблем.

И так по нарастающей ГНСС системы стали проникать в более низовые виды работ. Особенно когда стоимость приемников начала падать (сейчас существуют приемники с ценой в районе 200тыс. руб).

Так на смену, достаточно трудоемкому процессу создания и сгущения опорной сети от государственных геодезических сети, пришли статические спутниковые измерения непосредственно на опорных точках. Что позволило очень сильно ускорить провидение всех геодезических работ.

В настоящее время большое распространение начинает получать топографическая съемка при помощи ГНСС приемников, но на данный момент этот способ имеет ряд ограничений. Так в городских условиях в застроенных районах существенно падает точность измерений, и точность может падать до метровых ошибок. Зато при проведении съемки полевых районов она очень удобна.

В настоящее время, кроме непосредственных измерений, ГНСС применяется для автоматизации строительной техники, что также позволяет снизить трудоемкость работ при сопровождении строительства.

Источник

Космическая (спутниковая) геодезия

Первые наблюдения за небесными телам начались еще в 17 веке с изобретением первых телескопов. С развитием приборостроения и появлением новых оптических приборов и отсчетных механизмов для них, повышалась точность измерений, что в свою очередь давало людям возможность лучше понимать размеры и форму Земли, а также других объектов нашей Солнечной системы и даже целой Вселенной.

Благодаря началу гонки вооружений и развитию космической отрасли был запущен первый искусственный спутник Земли в 1957 г. Что дало возможность проведения измерений на ИСЗ как на точку в небе с известными координатами. Тяга человека к освоению космоса привела к запуску еще большего количества спутников, которые уже можно было не только измерять с Земли методами классической геодезии, но и сами спутники проводили измерения между собой и Землей. Это привело к появлению новых методы измерений, и в десятки раз увеличилась точность измерений. Вскрылись глубокие и обширные связи геодезии (ее задач и проблем) с другими науками о космическом пространстве и о Земле. Таким образом формировался раздел геодезии, получивший название космическая геодезия.

Космическая геодезия — это научная дисциплина, в которой для решения научных и практических задач геодезии используются результаты наблюдений искусственных спутников Земли (ИСЗ), космических аппаратов (КА) и Луны и звёзд.

В соответствии с этим в предмет изучения в рамках космической геодезии входят:
• теории движения небесных тел;
• разработка способов определения орбит небесных тел (прямая задача) и вычисления эфемерид (обратная задача);
• обоснование требований к геодезическим спутникам в отношении параметров их орбит и состава бортовой аппаратуры;
• обоснование требований к расположению станций наблюдения и их аппаратурного оснащения;
• изучение методов наблюдений и теории математической обработки наблюдений;
• интерпретация результатов наблюдений и их обработки.

Задачи космической геодезии

Задачи космической геодезии тесно связаны с проблемами картографирования Земли из космоса, с различными видами съемок ее поверхности, что весьма важно для получения планетарных характеристик Земли и изучения ее природных ресурсов. Наблюдение далеких небесных тел и расчёт их эфемерид помогает в освоении космоса и запусках космических кораблей.

1. Основной задачей КГ является определение размеров и формы Земли. Вместе с другими величинами, такими как гравитационная постоянная Земли, скорость вращения они образуют набор, называемый фундаментальными параметрами Земли. Используя методы КГ, геодезисты определили фундаментальные параметры не только для Земли, но и для Луны, Марса, Венеры и Меркурия.

2. Создание геоцентрической системы координат, которая подходила бы ко всей Земле. Такие системы у нас принято называть общеземными.

3. Определение положения и изменения со временем координат наземных пунктов, а также изменение траектории ИСЗ. Летая над поверхностью Земли ИСЗ испытывает на себе влияние гравитационных аномалий, из-за чего изменяется траектория его движения. Отсюда следует, что если получать его орбиту в разные моменты времени, то можно по изменению в орбите определить гравитационные аномалии и по ним найти положение геоида (или квазигеоида) над эллипсоидом. По изменению положения наземных пунктов можно измерять и моделировать геодинамические явления (например, движение полюсов Земли, определение характеристик вращения Земли – точного времени, движений литосферных плит).

Возникновение и развитие космической геодезии

Чтобы лучше понять, почему возникла необходимость в развитии методов космической геодезии, следует остановиться на некоторых моментах из истории геодезии.

Известно, что различные геодезические работы выполнялись людьми с глубокой древности. Одними из первых известных нам геодезистов были египтяне. Они использовали для восстановления разрушаемых разливами Нила границ земельных угодий опорные пункты, которые находились вдали от реки. Также важное значение имело ориентирование и определение местоположения в сухопутных и морских путешествиях.

По мере развития человечества повышались требования к точности геодезических работ, совершенствовались методы и техника измерений, способы обработки измерительной информации.

Важное значение для развития геодезии имело предложение голландского ученого Снеллиуса (1580-1626 гг.) использовать в качестве метода передачи координат триангуляцию. В 1615-1617 гг. Снеллиус выполнил в Голландии градусное измерение по дуге меридиана, состоящее из 33 треугольников и имеющее протяженность около 130 км.

В XX веке для создания геодезического обоснования, наряду с триангуляцией, стала применяться полигонометрия. Ее развитие стимулировало широкое внедрение в геодезическое производство радио- и светодальномеров. Их использование позволило создавать геодезические построения методом трилатерации (путем измерения длин сторон треугольников).

Традиционные геодезические построения создавались на отдельных, разделенных значительными водными преградами или государственными границами, территориях. По ним были образованы геодезические референцные системы. К их числу относятся референц-эллипсоиды Бесселя, Кларка, Красовского, Хейфорда и др. (всего более 10). Положение референц-эллипсоидов, образующих геодезические системы на разных континентах, относительно друг друга и центра масс Земли нельзя установить при помощи только триангуляции и полигонометрии.

Ограниченные возможности классических методов в смысле передачи координат обусловлены сравнительно небольшими предельными длинами сторон триангуляции и полигонометрии (20-30 км), а также требованием взаимной видимости между пунктами. Для этого пункты строились на вершинах гор, а на равнинной местности устанавливались специальные сигналы.

В 1768 году Иоган Эйлер (сын Леонарда Эйлера) опубликовал работу, в которой обосновал возможность определения параметров земного эллипсоида по одновременным измерениям зенитных расстояний Луны с пунктов, расположенных на одном меридиане и имеющих известные астрономические координаты.

С начала XX века внимание к так называемым «лунным» методам усилилось, и космическая геодезия стала оформляться как раздел геодезической науки. Предпринимались попытки использовать для решения геодезических задач результаты наблюдений моментов покрытий звезд Луной, солнечных затмений и фотографирования Луны на фоне звезд. Из-за значительного удаления Луны от Земли (в среднем 384 000 км) лунные методы не позволяют достичь требуемой в настоящее время для решения геодезических задач точности. Например, применение фотографирования Луны на фоне звезд (наиболее точного из названных методов) обеспечивает получение координат пунктов наблюдений с ошибкой примерно 100 м.

В 1946 г. финский геодезист Ю. Вяйсяля разработал принципы построения триангуляции путем фотографирования вспышек света на фоне звезд. Для этого источник света поднимали на значительную высоту самолетом, газовым баллоном или ракетой и по команде с Земли он давал кратковременные вспышки. С двух пунктов на поверхности земли выполнялось синхронное фотографирование двух и более вспышек света в различных вертикальных плоскостях, по результатам которого можно было с высокой точностью определить направление хорды, соединяющей пункты наблюдений. Если таким образом определить направления хорд, соединяющих все пункты наблюдений, то можно вычислить координаты последних. Для этого необходимо знать координаты хотя бы одного из пунктов и длину хотя бы одной хорды.

Проводившиеся в ряде стран эксперименты по созданию таких построений показали, что при сторонах 100-300 км звездная триангуляция позволяет получать результаты достаточно высокой точности (ошибка направления хорды составляет 0,5-1,5²). Однако расстояния между пунктами были ограничены высотой баллонов с лампами-вспышками, которые могли подниматься на высоту до 30-40 км.

С запуском в СССР 4 октября 1957 г. первого в мире искусственного спутника Земли появилась возможность создавать космические построения, основанные на наблюдениях ИСЗ. Измерения доплеровского сдвига частоты передатчика этого спутника на пункте наблюдения с известными координатами позволили определить параметры движения ИСЗ. Обратная задача была очевидной: по измерениям одного и того же доплеровского сдвига при известных координатах ИСЗ найти координаты пункта наблюдения.

Все системы координат, применяемые в космической геодезии

При решении задач космической геодезии приходится использовать различные системы координат, отличающиеся между собой:

1. Расположением начала отсчета координат
• планетоцентрические
• геоцентрические
• квазигеоцентрические (референцные)
• планетографические
• топоцентрические
• спутникоцентрические
• барицентрические
2. Ориентацией основной плоскости
• экваториальные
• горизонтальные
• орбитальные
3. Ориентацией начальной плоскости
• гринвичские
• равноденственные
4. Видом координатных систем
• прямоугольные
• полярные
• цилиндрические
• сферические
• сфероидические

В настоящее время наиболее распространенными являются прямоугольные системы координат в трехмерном евклидовом пространстве, для задания которых необходимо указать начало, масштаб и ориентировку осей.

Среди многочисленных систем координат, используемых для решения тех или иных задач, выделим две основные — инерциальную (равноденственную) и общеземную.
Для практической реализации этих систем координат используется косвенный метод, то есть системы координат задаются совокупностью реперов (звёзды, квазары, точки земной поверхности), положение которых определяется из специальных наблюдений.

Инерциальная система координат

Геоцентрическая общеземная система координат

Орбитальная система координат

Орбитальная система координат состоит из плоскости орбиты, эксцентрическая аномалия Е, девиация D и радиальное расстояние r0. Девиация определяет угловое отклонение объекта в эпоху t от плоскости орбиты в начальную эпоху t0 из-за возмущений в его движении. Для перехода от орбитальной системы координат в прямоугольную необходимо знание элементов орбиты. Элементы орбиты характеризуют положение орбиты в пространстве, ее размер и форму, а также положение небесного тела на орбите.

Объектоцентрическая система координат

Под объектоцентрической системой координат понимается система, отнесенная к центру масс ИСЗ с осями, направленными по радиусу-вектору и к точкам юга и востока в плоскости местного горизонта. Одна ко для анализа точности вычисления положения ИСЗ и остаточных уклонений измеренных величин чаще используется система координат, оси которой направлены вдоль радиуса-вектора и перпендикулярно к нему по движению ИСЗ в плоскости и поперек орбиты так, чтобы система оказалась правой.

Геодезические системы координат

Горизонтальная система координат

Большинство измерений на земной поверхности выполняются в горизонтальной системе координат, связанной с отвесной линией. В данной работе горизонтальной системой координат будет считаться система, вертикальная ось которой направлена по нормали к поверхности эллипсоида, а горизонтальные оси – по касательным к меридиану и параллели в сторону возрастания широт и долгот. Эта система координат отличается от системы, связанной с отвесной линией, на величины составляющих уклонения отвесной линии, поэтому в наблюдения необходимо вводить соответствующие поправки.

Плоские прямоугольные системы координат

В практике геодезических и картографических работ, как правило, используются плоские системы координат. Они получаются при отображении эллипсоида на плоскости с помощью формул картографических проекций. Наиболее употребительными из них являются проекции Гаусса и Ламберта. Существуют также условные плоские системы координат, которые отличаются нестандартными началами или приближенно аппроксимируют некоторую условную систему.
Поэтому геоцентрические координаты пунктов, определенные относительным методом, необходимо перевычислить в требуемую плоскую систему координат.

Эти перевычисления ведутся в следующей последовательности:

Методы создания геоцентрической системы координат

Гравиметрический метод

Гравиметрический метод состоит в изучении различными способами гравитационного поля Земли и представлении его в виде разложения по сферическим функциям.

Способы изучения гравитационного поля земли:

• гравиметрический наземный
• астрономо-геодезическим
• спутниковым альтиметрическим
• градиентометрическим и др.

Астрономо-геодезический метод

Астрономо-геодезический метод впервые был доведен до практического применения в работе И.Д. Жонголовича, где уравнение поправок для большой полуоси и координат центра общеземного эллипсоида x0, y0, z0 относительно центра некоторого референц-эллипсоида

Рассматриваемый метод реализует следующую идею. Если достаточно точно определить фигуру квазигеоида и аппроксимировать ее эллипсоидом вращения при условии минимума отклонений фигуры квазигеоида от эллипсоида по методу наименьших квадратов, то этот эллипсоид и будет общеземным, а его центр будет совмещен с ЦМЗ. Но, как известно, результат такого решения зависит от точности и объема доступной гравиметрической информации. Использование этого метода в пределах некоторых стран и регионов привело к созданию множества референц эллипсоидов и национальных систем координат.

Метод разрабатывался в течение всего развития наземной геодезии, так как геодезисты всегда стремились изучать реальную физическую поверхность Земли, и только из-за ограниченности доступной измерительной информации получали референцную систему координат. В настоящее время опыт развития космической геодезии и нового уравнивания астрономо геодезической сети (АГС) СССР дает основания для уточнения некоторых постоянных, по уравнениям поправок градусных измерений предлагалось определить поправку к большой полуоси референц-эллипсоида Δа и координаты центра общеземного эллипсоида (ОЗЭ) Хо, Уо, Zo.
Речь должна идти о большем числе определяемых параметров.
При развитии геодезической сети на некоторой территории и обработке астрономо-геодезических данных предварительно принимается некоторый эллипсоид относимости, на который редуцируются все измерения. Его параметры ориентирования обычно задаются координатами исходного пункта, высотой геоида (квазигеоида) и исходным азимутом, которые, как правило, устанавливаются из астрономических определений. Для редукции измерений на эллипсоид относимости развиваются сети нивелирования и выполняется гравиметрическая съемка. Для исключения накопления ошибок измерений определяются пункты Лапласа с астрономическими координатами и азимутами, которые связаны не с эллипсоидом относимости, а с физической поверхностью Земли. На этом этапе предполагается, что это и есть ОЗЭ.

Спутниковые методы создания геоцентрической системы координат

Спутниковые методы создания геодезических сетей геометрический, орбитальный, динамический и навигационный, а также их сочетания и разновидности.
Например, метод коротких дуг является разновидностью орбитального метода. Геоцентрические системы координат создаются только орбитальным и динамическим методами.

При обработке любых наблюдений используется некоторая модель исследуемого объекта. Например, в наземных сетях совокупность координат исходных пунктов и предварительных координат определяемых является моделью создаваемой геодезической сети, которая затем оптимизируется методом наименьших квадратов под имеющиеся измерения.

В спутниковых сетях, кроме предварительных координат пунктов, используются модель сил, воздействующих на движение спутника, фундаментальные геодезические и геофизические постоянные и другие величины, совокупность которых составляет так называемую Стандартную Землю.

Отличие орбитального метода от динамического состоит в том, что в орбитальном методе модель движения ИСЗ и параметры ГПЗ считаются исходными, а определяемыми, кроме координат пунктов, являются только начальные условия орбитальных дуг. В динамическом методе, кроме неизвестных орбитального метода, определяются параметры ГПЗ. Однако это не означает, что в орбитальном методе не могут определяться некоторые дополнительные неизвестные (например, баллистический коэффициент или координаты полюса), а в динамическом методе нет никаких принятых за исходные величин. Деление на модельные и определяемые параметры весьма условно и главное отличие динамического и орбитального методов состоит все же в определении, прежде всего, параметров ГПЗ, но исходная модель Стандартной Земли в них одна и та же.

При создании КГС используется следующая общая технология :

— проектирование и создание космического геодезического комплекса;
— планирование и выполнение наблюдений ;
— предварительная обработка материалов наблюдений;
— интегрирование и предварительное уточнение начальных условий орбитальных дуг;
— общее орбитальное или динамическое решение;
— распространение полученных результатов на другие параметры Стандартной Земли и при необходимости повторение общего решения с уточнённой моделью Земли.

В проекте создания модели Стандартной Земли предусматривается проектная точность получения ее параметров, число намеченных к запуску геодезических ИСЗ, количество и расположение пунктов КГС, их оснащение измерительными средствами, длительность периода наблюдений, порядок и сроки обработки материалов и получения окончательных результатов.

После запуска ИСЗ и испытания функционирования бортовых систем в его управляющий процессор (БЦВМ) периодически закладывается программа работы бортовых систем, обеспечивающая включение и выключение бортовых передатчиков и другой аппаратуры в зонах видимости наблюдательных пунктов или при выходе из н их. Центральный пункт управления комплексом (ЦУП) осуществляет постоянный радиоконтроль орбиты ИСЗ, поэтому практически не возникает задачи предварительного определения параметров орбиты. Эфемериды ИСЗ могут быть рассчитаны на длительное время вперед и тем или иным способом доведены до наблюдателей.

Заключение

Космическая геодезия – это не только совокупность нетрадиционных космических методов, позволяющих решать научные и практические задачи геодезии как науки о Земле, ведь «гео» – это по-гречески (γ̃η) Земля! Космическая геодезия – это не только научная дисциплина, использующая естественные и искусственные космические объекты для решения геодезических задач. Мы стоим на пороге постановки и решения основной задачи космической геодезии (как самостоятельной научной дисциплины): создание единой координатной основы для работы в Солнечной системе. Это значит, что космическая геодезия, начав с глобального изучения Земли, как одной из планет, в перспективе поможет человечеству выйти на уровень освоения всей Солнечной системы.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *