5. Обчислення незбуреної ефемериди

Під ефемеридою в астрономії розуміють таблицю значень координат небесного тіла на заданий момент часу. Вихідними даними для обчислення ефемерид є:

1. Елементи орбіти;

2. Координати деякого пункту на земній поверхні в геоцентричній інерціальній системі координат;

3. Момент часу ^t₀

в системі всесвітнього часу.

Необхідно знайти для даного пункту на заданий момент часу t топоцентричне пряме сходження, схилення і топоцентричний радіус-вектор.

На практиці необхідно, щоб при обчисленні координат супутника були враховані збурення, тому елементи орбіти приводять на заданий момент часу t₀. За формулами теорії збурень обчислюють величини збурень для кожного елемента орбіти за період часу t-t₀.

Створюється система збурюючих елементів шляхом додавання до заданих елементів величин їх збурень. Одночасно розраховуються умови видимості супутника для даного пункту.

Порядок обчислення ефемериди:

1. Знаходимо середню аномалію на заданий момент часу;

2. Знаходимо справжню аномалію;

3. Обчислюємо геоцентричний радіус-вектор;

4. Знаходимо геоцентричні прямокутні координати і при необхідності компоненти швидкості;

5. Обчислюємо прямокутні топоцентричні координати;

6. Обчислюємо топоцентричний радіус-вектор, пряме сходження і схилення.

5. Визначення попередніх елементів орбіти спостережень

Кожна визначена координата супутника є функцією шести елементів орбіти і часу, тому для визначення елементів орбіти необхідно виміряти мінімально шість значень координат. Це можуть бути:

• топоцентричні напрямки на супутник;

• топоцентричні відстані на супутник;

• швидкості або прискорення супутників в заданий момент часу.

Як правило, для визначення елементів орбіти використовують більше значень координат. Обчислення елементів орбіти поділяються на 2 етапи:

1. За мінімальним числом даних визначають попередню орбіту;

2. Уточнюють попередню орбіту за всіма вимірами.

Тема 6. Технічні засоби та методи спостереження за шсз

1. Активні та пасивні шсз

Супутники, як об’єкти спостережень мають особливості, які вимагають відповідних методів і апаратури спостережень.

Супутники, що використовуються для розв’язання геодезичних задач, називаються активними. На таких супутниках є бортова апаратура з випроміненням сигналів або ретрансляцією сигналів наземним передавачам.

Якщо супутник виконує роль пасивного відбивача сигналу,

наприклад Сонця або лазерного променя, то його називають пасивним.

В залежності від прийомів спостережень, вимірювальних засобів і сукупності фізичних явищ, які лежать в основі спостережень, виділяють різні методи спостережень.

2. Класифікація методів спостережень шсз

При спостереженні супутників фіксуються, реєструються або вимірюються величини, які в подальшому використовують для визначення положення супутників або їх швидкості в момент спостереження. Процес вимірювання або реєстрації виконують за допомогою спеціальних технічних засобів, які дозволяють визначити дослідницькими шляхами параметри сигналів, що надходять на станцію спостережень від супутників.

При фотографічних спостереженнях необхідно мати високу точність реєстрації моментів експонування і вдосконалену організацію спостережень, що дозволить звести до мінімуму вплив несприятливих явищ, викликаних характером руху супутників.

При лазерній локації супутників необхідно використовувати лазерні прилади і установки, які повинні утримувати вузький промінь лазера напрямку станція спостережень-супутник. Труднощами тут є необхідність вимірювання з високою точністю часу проходження імпульсу випромінювання до супутника і назад.

Радіотехнічні методи спостережень вимагають оснащення як наземних станцій (приймачів), так і супутників спеціальною радіотехнічною апаратурою. Радіотехнічні методи дали можливість створити радіонавігаційні супутникові системи, які складаються із станцій спостереження, що розміщені в різних точках земної кулі, серій супутників із спеціальною апаратурою, станцій вводу інформації, служби часу та єдиного обчислювального центру.

Методи спостереження ШСЗ поділяються на оптичні та радіотехнічні в залежності від діапазону довжин

електромагнітних хвиль, які використовують в процесі спостережень.

До оптичних методів відносяться фотографічні, лазерні, телевізійні, фотоелектричні та комбіновані з різною апаратурою перерахованих вище методів. Оптичні методи використовують при наявності безпосередньої видимості в напрямку станція – супутник. Телевізійна техніка дає можливість повністю автоматизувати процес спостережень і одержання координації.