Введение

Учебное пособие по дисциплине «Спутниковые технологии» для студентов – заочников специальности 090100 «Маркшейдерское дело» состоит из двух частей.

• Часть I. «Программа, учебное пособие».

• Часть II. «Задания и методические указания по выполнению практических работ».

Прежде, чем приступить к выполнению практических работ, приведенных в настоящем учебном пособии - Часть II, необходимо изучить Часть I. «Программа, учебное пособие» и рекомендуемую учебную литературу.

Ключевой проблемой эффективного применения спутниковых навигационных систем в геодезии вообще и в маркшейдерском деле в частности является корректное использование систем координат и выполнение, при необходимости, соответствующих преобразований координат из одних систем в другие.

Напомним, что системы спутникового позиционирования опираются, прежде всего, на системы пространственных прямоугольных координат с началом, близким к физическому центру Земли, в то время, как пользователи обычно работают с системами координат на сфероиде или на плоскости, причем как параметры сфероидов, так и применяемые картографические проекции могут быть различными в зависимости от норм, принятых на территории данного государства или региона, специфики поставленных задач и местных условий и др.

Результаты спутниковых определений всегда отнесены к той или иной системе геодезических координат (референцной системе). При обработке результатов таких определений возникают задачи, связанные с преобразованием координат из систем, заданных производителями аппаратуры глобальных навигационных систем, в системы координат конкретного пользователя. Обычно такие преобразования выполняют при помощи программного обеспечения, входящего в состав комплекта спутниковых приемников.

Однако фирмы-производители спутниковой принимающей аппаратуры предлагают различные варианты такого программного обеспечения. Для оценки возможностей того или другого комплекта ПО инженеру-маркшейдеру необходимо уверенно ориентироваться при выборе аппаратуры и программного обеспечения, иметь четкое представление об используемых системах координат, параметрах перехода от одних систем к другим, сущности алгоритмов, используемых при таких переходах, а в необходимых случаях самостоятельно осуществлять преобразования, не предусмотренные конкретным программным обеспечением.

Результаты спутниковых определений широко используются в геоинформационных системах (ГИС). Конечные продукты ГИС, например картографические материалы, могут быть созданы в различных системах координат. В приложениях 1, 2 приведены фрагменты листов зарубежных тематических карт масштаба 1:50000, по пояснительным надписям на которых (левый верхний угол) можно установить, к какой системе координат отнесён каждый из листов. С учётом того, что эти материалы изображают территорию одного и того же государства, можно предположить, что при совместном использовании таких карт их необходимо будет свести к какой-либо одной системе. Это потребует, в частности, перевода координат опорных пунктов из одной системы в другую.

Подобные задачи при использовании ГИС являются в настоящее время массовыми, в том числе и при использовании карт прошлых лет в качестве основы для обновления современных.

В соответствии с вышеизложенным, предлагается выполнить следующие практические работы:

• преобразование геодезических координат из одной системы в другую;

(практические работы №№ 1-4);

• преобразование геодезических координат в плоские прямоугольные;

(практическая работа № 5);

• преобразование приращений пространственных прямоугольных координат из одной системы в другую;

(практическая работа № 6);

• изучение геодезической спутниковой аппаратуры;

(практическая работа № 7).

Вычислительные формуляры, приведенные в качестве примеров, ориентированы в первую очередь на применение микрокалькуляторов практически любых типов (этим, в частности, объясняются несколько заниженные требования к точности результатов). Это не исключает, однако, возможность использования ПК при наличии программных средств, позволяющих автоматизировать вычисления более эффективно.