Фундаментальна та геодинамічна gps мережі Україні
Для прив'язки мережі ВП до систем координат WGS-84 і EUREF можна використовувати координати пунктів фундаментальної GPS мережі України, рівномірно розміщених по території Україні на відстанях 200 - 400 км один від одного.
Попередні координати такої мережі були обчислені, зокрема, в 1996 році в Українському аерогеодезичного підприємства (м. Київ) шляхом обробки GPS-спостережень, отриманих під час виконання спостережної кампанії EUREF-UKRAINE-95 (19-24 червня 1995 р). Метою кампанії було одержання GPS-спостережень для створення фундаментальної GPS мережі в Україну і прив'язки цієї мережі до Європейської опорної GPS мережі — EUREF [12].
Для забезпечення можливості переходу з системи координат WGS-84 в систему координат EUREF були заплановані синхронні спостереження на пунктах, що мають координати в системі EUREF, за межами України: у Латвії, Литві, Туреччині - по одному пункту; в Польщі, Болгарії, Румунії - по два пункти; в Угорщині - два або три пункти.
На всіх пунктах застосовувалися монументи з наземними марками. При виконанні робіт застосовувалися 16 двочастотних GPS-приймачів типу TRIMBLE 4000 SSE, GPS-антени 4000ST L1/L2 GEODETIС або "COMPACT L1/L2 with groundplane" (з відбивачем). Слід сказати, що до запланованої мережі з 15 пунктів було додано ще два пункти - Київ-А і Базис (у Шепетівці). Пункт Київ-А був доданий завдяки наявності додаткового GPS-приймача, привезеного німецькими колегами, а пункт Базис був створений через неможливість продовжувати спостереження на пункті Шепетівка з організаційних причин.
Схема розміщення станцій фундаментальної GPS-мережі України зображена на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Схема розміщення станцій фундаментальної GPS-мережі України
Пункти мережі знаходяться на таких територіях [12]:
Алчевськ - територія обсерваторії Державного міжвузівського центру "Оріон";
Вапнярка - територія Томашпольського сільськогосподарського аеродрому;
Каховка - територія аеродрому цивільної авіації;
Кіровоград - територія Державної льотної академії;
Київ - дах адміністративної будівлі "Укргеоінформ";
Київ-А - територія Головної астрономічної обсерваторії НАН України (в Голосіївському лісі);
Львів (Брюховичі) - територія астрономічної обсерваторії Львівського державного університету;
Маріуполь - територія аеропорту цивільної авіації;
Одеса - територія астрономічної обсерваторії Одеського державного університету;
Полтава - територія аеропорту цивільної авіації;
Сімеїз - майданчик під мобільний лазер на території Кримської астрофізичної обсерваторії;
Суми - територія аеропорту цивільної авіації;
Ужгород (с. Деренівка) - територія полігону Лабораторії космічних досліджень Ужгородського державного університету;
Чернівці - територія аеропорту цивільної авіації;
Шацьк - територія радіотелескопу Львівського фізичного інституту;
Шепетівка - територія військової частини MO Україні;
Шепетівка (Базис) - неподалік від Шепетівського підприємства по племінній роботі.
На жаль, з організаційних причин не вдалося виконати всі заплановані спостереження.
В роботі [28] наводиться каталог пунктів, що утворюють міжнародну земну систему координат ITRF-93. В даному каталозі є координати наземної марки А пункту Сімеїз, які мають точність 4 - 5 см за різними компонентами. Ця марка прив'язана до точки відліку мобільного лазерної станції, доставленої з Німеччини на короткий термін для проведення спостережень супутників в 1991 році. На цій же марці перебував GPS приймач під час проведення GPS кампанії EUREF-UKRAINE-95. Координати марки А з каталогу були взяті в якості вихідних координат для побудови GPS мережі. Попередньо значення координат марки А єпохи 1993.0 були перетворені із системи ITRF-93 в систему WGS-84 епохи 1995.474 (22 червня 1995 року - середина періоду проведення кампанії EUREF-UKRAINE-95) за допомогою семи параметрів Гельмерта. В процесі обробки векторів баз координати марки А пункту Сімеїз були передані на інші пункти мережі, а після було виконано напіввільне (координати пункту Сімеїз фіксувалися) зрівняння мережі.
Результатом зрівнювання мережі стали координати 17 пунктів фундаментальної GPS мережі на території Україні в системах координат WGS-84 і ITRF-93. При використанні неточних орбіт супутників взаємні положення пунктів мережі були визначені на рівні 2-5 см. При цьому для периметрів величиною 600-1300 км помилки замикання трикутників склали 1-20 см, що для відносної помилки еквівалентно (0.2-12) * 10-8 . При використанні точних орбіт, судячи з результатів проведеного експерименту, можливо отримати міліметровий рівень точності визначення довжин баз.
Недоліком зазначених значень координат пунктів фундаментальної мережі є те, що в процесі передачі координат пункту Сімеїз на інші пункти і зрівнювання мережа могла розвернутися щодо пункту Сімеїз, а значить, і щодо систем координат EUREF і WGS-84. Важко оцінити величину такого повороту, не залучаючи спостережної інформації з пунктів, що знаходяться на територіях країн - сусідів України, і координати яких уже відомі в системі EUREF. За оцінками авторів обробок спостережень кампанії EUREF-UKR-95, відмінності отриманих координат від істинних в системі EUREF можуть досягати дециметрового рівня. Для виправлення ситуації необхідно виконати нову обробку спостережень кампанії із залученням спостережень із закордонних станцій і з використанням точних орбіт GPS супутників.
Для прив'язки мережі ВП до систем координат WGS-84 і EUREF можна використовувати і координати пунктів геодинамічної GPS мережі Україні, створення якої буде завершено в 1999 р. Передбачається, що мережа буде складатися з п'яти GPS приймачів Trimble 4000SSi, розміщених у мм. Київ, Ужгород, Євпаторія, Харків, Сімеїз. Спостереження виконуватимуться цілодобово з інтервалом запису даних 30 секунд. Результати спостережень будуть розміщуватися в мережі ІНТЕРНЕТ у форматі RINEX. Пункт в Києві був введений в дію на початку грудня 1997 р., пункт в Ужгороді - в лютому 1999р. Геодинамічна мережу Україні є частиною мережі IGS, координати GPS пунктів якої відомі в системі ITRF з точністю 1-3 см [12].