- •Друга екваторіальна система координат
- •Екліпти́чна систе́ма координа́т
- •За вибору основної (фундаментальної) координатної площини xoy:
- •Системи выдлыку часу
- •1.4. Методи спостережень шсз
- •[Править]Принцип работы
- •[Править]Применение систем навигации
- •[Править]Современное состояние
- •Балонна триангуляцыя
- •Космические геодезические построения
- •11 Далее свободные члены.
- •Сущность динамических задач
[Править]Современное состояние
В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:
[править]GPS
Принадлежит министерству обороны США. Этот факт, по мнению некоторых государств, является её главным недостатком. Устройства поддерживающие навигацию по GPS являются самыми распространёнными в мире. Также известна под более ранним названием NAVSTAR.
[править]ГЛОНАСС
Принадлежит министерству обороны России. Система, по заявлениям разработчиков наземного оборудования, будет обладать некоторыми техническими преимуществами по сравнению с GPS. После 1996 года спутниковая группировка сокращалась и к 2002 году практически полностью пришла в упадок. Была полностью восстановлена только в конце 2011 года. Отмечается малая распространенность клиентского оборудования. К 2025 году предполагается глубокая модернизация системы.
[править]Бэйдоу
Развёртываемая Китаем подсистема GNSS предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.
На 28 декабря 2012 года выведено на орбиту Земли шестнадцать навигационных спутников, из них по предназначению используется 11.[1]
Согласно планам, к 2012 году она сможет покрывать Азиатско-Тихоокеанский регион, а к 2020 году, когда количество спутников будет увеличено до 35, система «Бэйдоу» сможет работать как глобальная. Реализация данной программы началась в 2000 году. Первый спутник вышел на орбиту в 2007-ом.
[править]Galileo
Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки. Планируется полностью развернуть спутниковую группировку к 2020 году.
[править]IRNSS
Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в этой стране. Первый спутник был запущен в 2008 году.
[править]QZSS
Первоначально японская QZSS была задумана в 2002 г. как коммерческая система с набором услуг для подвижной связи, вещания и широкого использования для навигации в Японии и соседних районах Юго-Восточной Азии. Первый запуск спутника для QZSS был запланирован на 2008 г. В марте 2006 японское правительство объявило, что первый спутник не будет предназначен для коммерческого использования и будет запущен целиком на бюджетные средства для отработки принятых решений в интересах обеспечения решения навигационных задач. Только после удачного завершения испытаний первого спутника начнётся второй этап и следующие спутники будут в полной мере обеспечивать запланированный ранее объём услуг.
Балонна триангуляцыя
Исключительно важное значение для развития теории н
практики космической геодезии имело предложение финского
геодезиста Вяйсяля (1946 t.) фотографировать с двух пункта в
синхронно какую-либо визирную цель на фоне звездного неба.
В качестве такой цели могут использоваться лампы-вспышки,
установленные на шарах-пилотах, самолетах, аэростатах и т. д.
В результате оказывалось возможным определить направление
хорды, связывающей пункты наблюдений. В 1959 г. в соответ
ствии с предложением Вяйсяля было определено направление
хорды, соединяющей пункты в обсерваториях Турку и Хельсин
ки. Расстояние между этими пунктами составляло 154 км, на
правление хорды получилось с ошибкой 1,2".
После успешного завершения ~ксперимента ста.rю ясно, что
способ, предложенный Вяйсяля, позволяет создавать специаль
ную триангуляцию, которая получила название звездной или
астрономической. Определив направления хорд, соединяющих
все пункты наблюдений, располагая координатами одного из
пунктов и хотя бы одним базисом, можно вычислить координаты
всех пунктов в_системе исходного.
Дальнейшее совершенствование звездной ·триангуляции по
звошiло в последние годы успешно применить ее в Финляндии
для определения направлений хорд при расстояниях между
пунктами 150-250 км. Для транспортировки вакуумных ла!\IП
вспышек при этом использовали метеорологические баллоны,
8
обеспечивающие подъем источников света на высоту 30-40 км.
Иногда такого рода построения называют баллонной триангу
ляцией. С 1969 по 1971 г. методом баллонной триангуляции
бьши определены направления хорд, образующих треугольник
Tuorla- Niinisalo- Naulakallio (стороны 158, 229 и 149 км)
[68]. После уравнивания ошибка направления составила 0,3", а
невязка в треугольнике 0,7".
Упомянутые работы убедительно доказали, что при сторонах
100-300 км звездная (баллонная) триангуляция позво.1яет
получать результаты высокой точности. Такие построения осо
бенно важны при соединении классической и спутниковой три
ангуляций.
Вместе с тем следует отметить сложность организации по
добных наблюдений из-за постоянного дрейфа баллонов-носи
телей. Звездная триангуляция не может также конкурировать
со спутниковой при больших расстояниях между пункта"<IИ.
ете служит для решения геодезических задач.
Геодезические задачи, которые решают с испо.1ыовшшем
наблюдений искусственных и естественных небесных объектов,
подразделяют на геометрические и динu.мичсскuс. Геометриче
ской задачей является построение пространственных геодези
ческих сетей посредством синхронных или i:вазисинхронных
наблюдений ИСЗ. В этом случае не требуется р3спо.1агать
точными значениями координат спутника, так как он нсполь
зуется как высокая подвижная визирная цель. Координаты до
статочно знать весьма приближенно, чтобы обеспечить наблю
дения в заданный момент времени на двух или большем коли
честве станций. Аналогичным образом могут наблюдаться спе
циальные лампы-вспышки, установленные на стратостатах или
·самолетах, ракеты и другие подвижные визирные цели (ПВЦ).
В результате решения геометрических задач определяют
взаимное положение пунктов в системе, задаваемой исходными
пунктами, например в системе некоторого рефсренц-эллипсоида.
Особой проблемой при этом является .насштабированис кос
мических геодезических построений, д.1я которого нсоtiходимо
располагать одной или несколькими базисными сторонами
(пункт-пункт, пункт-спутник или спутник-спутник).
В динамических задачах космической геодезии непремен
ным условием является знание с наивысшей возможной точ·
ностью координат спутника, что возможно при наличии де
та.'Тьно разработанной теории его движения, достаточно точ
ной модели гравитационного поля и надежных данных о пара
метрах атмосферы и их изменяемости. Только при выполнении
указанных условий можно надежно учитывать разного рода
возмущения, приводящие к эволюции орбиты.
143
В самой общей постановке :щнамическиi'r !\leтo.l., как отме
ча:юсь выше, заключается в совместном олреде.1ении по ре
зультатам наблюдений спутников координат пунктов (и.ш по
правок к их приближенным значениям), параметров, характе
rнзующих гравитационное поле Зем.1и, поправок к некоторым
нача.1ьным значениям э.1ементов орбиты, а также параметров,
хара1перизующих атмосферу, 11 некоторых аппаратурных кон
стант. В зависимости от конкретных условий возможны 1\IОдИ
фикации этого метода, одной из них является так называемый
орбитальный метод.
В любо:\1 случае значения координат пунктов, определен
ные в рамках динамического метода, получают в абсолютной
системе координат, отнесенной к центру масс Земли. Особен
ностью является также и то, что при отсутств11и .тинсйных пз
меренllй масштабирование построений осуществляется с испо.ть
зовапием гравитационного параметра f.1 = f М, позволяющего пе
реходнть к большой полуоси орбиты спутника.
Подразделение задач космической геодезии на геометрllче
скне и динамические, как отмечалось выше, является в извест
ной мере условным. Действите.1ьно, если теория движения спут
ника известна с достаточной степенью точности 11 если пара
метры гравитационного поля Земли не требуют уточнешtя, т<>
к геометрическим задачам можно отнести опреде.1ение разме
ров общего земного э.l.'!Ипсоида по наб.•Jюдениям ИСЗ, опреде
ление исходных геодезических дат, определение центра рефе
ренц-эллипсоида относ11тсльно центра масс Зем.111 11 опреде
ление ориентации осей искоторой референцной геодезической
системы относите.1ьно осей геоцентрической системы коор
динат.
При рассмотрении в данной главе вопросов создания 11 урав
нивания космических геодезических построений широко ис
по.гrьзовались результаты исс.1едований. обобщенные в моно
графии