Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичні рекомендації. Прогнозування спостережень ШСЗ

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
28.06.2022
Размер:
823.32 Кб
Скачать

11

4.2. Обчислити орбітальні полярні (рис.4) та зоряні геоцентричні декартові (інерціальні) координати ШСЗ за наступними алгоритмами:

~

E j M j e sin E j ,

M j n( t j );

або E M ( e e3 / 8 ) sinM ( e2 / 2 ) sin2M ( 3 / 8 )e3 sin3M ;

4.2.1.

r a(1 e cos E );

x a(cos E e );

y

орб

a

1 e2 sinE ,

або

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

орб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.2.

tg

v

 

 

1 e

 

tg

E

;

r p /(1 e cos v );

x

 

r cos v; y

 

r sin v.

 

 

 

 

орб

 

2

 

1 e 2

 

орб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.3.u v ; x r (cos u cos sin u sin cos i ) ,

y r (cos u sin sin u cos cos i ) ,

zr sin u sin i .

4.2.4.Перейти до земних (грінвицьких) геоцентричних декартових координат ШСЗ

(рис.7):

 

xg = x cos S + y sin S;

 

 

 

 

 

yg = y cos S - x sin S;

 

 

 

 

 

zg = z.

 

 

 

 

 

y

 

 

se

 

 

 

yg

 

 

·

 

 

 

 

 

y

 

yg

 

 

 

 

 

S

 

 

xg

 

xg

 

 

sg

 

 

 

k

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sinS

 

 

 

·

 

 

 

S

x sinS

y

cosS

· k

x

 

 

 

 

 

O ·

x

s·

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

Рис.7. Зв’язок інерціальних і грінвицьких декартових координат

4.3. Перейти від геодезичних еліпсоїдальних координат п. P(B,L,H) до його декартових X,Y,Z координат:

X = (N + H) cos B cos L,

Y = (N + H) cos B sin L,

Z = (N(1 - eE2) + H) sin B,

N = aE /(1-eE 2sin2B)1/2.

4.4. Обчислити топоцентричні декартові координати супутника на моменти t1, t2, t3

відносно п.Р:

 

 

 

x j ' xgj X ;

y j ' ygj Y ;

z j ' zgj Z .

4.5. Перейти до його горизонтних декартових координат n, e, u (відповідно, на північ, на схід, в зеніт пункту по нормалі до еліпсоїда) за наступною формулою:

12

n j

 

sin B cos L

 

 

 

 

e j

 

 

sin L

u

 

 

cos B cos L

j

 

 

 

sin B sin L cos L

cos B sin L

cos B

 

x j

 

0

 

 

y

.

 

 

 

 

j

sin B

 

z

 

 

 

 

 

j

 

4.6. Обчислити горизонтні сферичні координати ШСЗ r’, A, z або h на моменти tj:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

j

 

 

 

n2 e2

u 2

 

 

 

 

 

 

r

,

 

 

A

 

arctg

 

 

,

 

 

j

 

 

j

j

j

j

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

u j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

z j 90 h j .

h j arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обчислення попередньої орбіти “за результатами спостережень”, тобто за топоцентричними екваторіальними координатами супутника ( , d, r ) на два моменти часу.

5.1. Перетворити координати супутника (X, Y, Z ) із земної СК в інерціальну на два моменти часу (Xi , Yi , Zi ):

Xi X cos Si Y sin Si ;

Yi X sin Si Y cos Si ;

Zi Z .

 

 

5.2. Переобчислити топоцентричні екваторіальні координати супутника ( i ,

di ,

ri ) в

топоцентричні декартові координати (x i, y i, z i):

 

 

 

 

xi ri cos di

cos gi

 

 

 

yi ri cos di

sin gi .

 

 

 

zi ri sin di

5.3.Обчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (x, y, z):

xi X i xi yi Yi yi . zi Zi zi

Зауваження. Обчислення в пунктах 5.1-5.3 виконуються при заданих виміряних значеннях топоцентричних екваторіальних координат супутника ( , d, r ). Якщо ж в

лабораторній роботі попередньо обчислюється ефемерида ШСЗ, то декартові координати ШСЗ в інерціальній системі координат вже відомі (див. пункт 4.2.3) і, в такому випадку, обчислення необхідно починати з наступного пункту 5.4.

5.4. Переобчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (xi, yi, zi) в геоцентричні екваторіальні (сферичні) координати ( i, di, ri):

 

yi

 

 

zi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

di arctg

 

 

 

,

ri xi

yi

zi .

i arctg

x

 

 

 

 

 

 

i

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

yi

 

 

 

 

 

 

 

5.5. Обчислення елементів орбіти за формулами:

 

 

 

 

 

tgd1 sin 2

1

 

 

 

 

Ω

1

arctg

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgd

 

tgd cos

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

1

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

tgi j tg d j cos ec j1 Ω ;

cos u j cos d j

cos j Ω ,

j 1,2 ,

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2

r1r2 sin u2 u1 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

t

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зауваження. В останній формулі при обчисленні фокального параметра p можна

прийняти, що параметр 2 = 1, якщо моменти t1 i

 

t2

 

спостережень достатньо близькі.

 

 

 

p r1

cos

u

2

 

u

 

 

 

 

p r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgv1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

v2 v1 u2

 

u1 ,

 

 

 

p r1

sin u

2

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e j

 

 

p rj

 

 

 

,

 

j 1,2 ;

 

 

 

 

 

j u j v j ,

 

 

 

 

 

 

rj

cos v j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

p

 

;

 

 

n

1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 2 arctg

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

;

 

 

M

 

j

E

j

e sinE

j

,

 

 

 

1 e

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

M1

t

2

 

 

M

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література

1.Космическая геодезия: Учебник для вузов /В.Н. Баранов, Е.Г. Бойко, И.И. Краснорылов и др.- М.: Недра, 1986.- 407 с.

2.Урмаев М.С. Орбитальные методы космической геодезии.- М.: Недра, 1981.- 256 с.

vN

vN 2 рад.

1-e

1+e

1 e 1 e

EN рад.

M N рад.

~

M N n c

tN

Додаток

Обчислення проєкції висхідного вузла

Схема 1

~ t (h)

N

S0

SN

(h)

(Nh)

(No)

 

 

N

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Обчислення j-х

 

Елементи

 

 

Номери точок

 

 

Формул

1

 

 

2

 

 

t N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M N

рад.

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n j m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M j

рад.

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin M j

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin E(j1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

E (j

2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin E(j

2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j

3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j3 ) E(j 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

5 10

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точок траси

 

 

 

 

 

 

 

Схема 2

 

Елементи

 

Номери точок

 

 

 

Формул

1

 

2

 

 

 

0.5 E j

 

 

 

 

 

 

 

1 e 1 e

 

 

 

 

 

 

 

v j

рад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

voj

 

 

 

 

 

 

 

 

u j

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

(No )

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

s j

j s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи з курсу “Космічна геодезія”

для студентів всіх геодезичних спеціальностей та студентів заочної форми навчання

Автори: Дульцев Анатолій Тихонович, канд.техн.наук, доц.

Цюпак Ігор Михайлович, канд.техн.наук, доц.

Редактор

Комп’ютерне складання

Підписано до друку Формат 70 1001/16 . Папір офсетний.

Друк на різографі. Умови друк. арк. 15. Обл.-вид. арк. Наклад 50 прим. Зам.

Поліграфічний центр Видавництва Національного університету «Львівська політехніка»

Вул. Ф. Колесси, 2, 79000, Львів