Лекція 3. Методи супутникових спостережень
.pdf
Лекція 7. Способи супутникових спостережень.
1.Фотографічні, телевізійні, ПЗЗ-матриця.
2.Лазерні.
3.Доплерівські спостереження ШСЗ.
4.Лазерна локація ШСЗ і Місяця.
5.Супутникова альтиметрія та градієнтометрія.
6.GPS-спостереження.
Способи спостережень штучних супутників Землі (ШСЗ) поділяють на оптичні і радіотехнічні у відповідності з діапазоном довжин електромагнітних хвиль, які використовуються в процесі спостережень.
До оптичних способів спостережень відносяться:
фотографічні;
лазерні;
телевізійні.
До радіотехнічних способів відносяться:
радіовіддалемірні;
доплерівські;
радіоінтерференційні.
Результатом фотографічних спостережень є топоцентричні екваторіальні координати ШСЗі на момент часу в системі UT1. Точність отримання і ШСЗ біля 1-2 при точності реєстрації моментів часу 0.001-0.0001s
В лазерних віддалемірах, які застосовуються в космічній геодезії, використовується імпульсний принцип вимірювання відстані. Вимірюється проміжок часу між відісланим tв і
прийнятим tпр моментами часу з точністю 10-12 – 10-13 с. Відстань обчислюється за формулою
12 t2 t1 c ,
або
12 c ,
де с – швидкість світла у вакуумі (с = 299792458 м/с).
Рис 1.1 Принцип роботи лазера
Увиміряну відстань необхідно ввести поправки:
за рефракцію,
за приведення до центра маси супутника,
електронну затримку апаратури (внутрішній шлях лазерного променя у приладі).
Усвоєму розвитку лазерні віддалеміри пройшли п’ять поколінь з такою точністю вимірювання відстані:
1)5-8 м;
2)до 1 м;
3)до 20 см;
4)2-3 см;
5)2-3 мм.
Доплерівські спостереження
|
|
|
|
|
|
vr 2 |
|
|
||||
|
|
|
с |
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
, |
|
|||
|
п |
|
|
vr |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
де п - частота приймача, |
с - частота передавача на борту супутника, |
vr - радіальна |
||||||||||
швидкість руху супутника.
п с с vcr .
Радіоінтерферометричні спостереження на наддовгій базі (РСДБ – VLBI).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 d |
|
sin kd sin , |
||||
2 |
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де k – хвильове число. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
arcsin |
|
|
1 |
вим |
. |
|||
|
|
|
|
|
kd |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|