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

PDF / МСиР ГГС_Тема_2_ФАГС

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
640.14 Кб
Скачать

Тема 2. Новейшие методы построения ГГС: спутниковые, основанные на использовании глобальных спутниковых навигационных систем, лазерной локации ИСЗ, длиннобазисной радиоинтерферометрии и др. ФАГС, ВГС, СГС. Система «Квазар».

2.1. Новейшие методы геодезии: спутниковые, основанные на использовании глобальных спутниковых навигационных систем, лазерной локации ИСЗ,

длиннобазисной радиоинтерферометрии и др.

2.1.1. РСДБ

Наиболее заметный прогресс в точных геодезических методах стал возможен благодаря интерферометрии внеземных сигналов, поступающих от «фиксированных» источников, настолько удаленных, что их собственное движение не может наблюдаться с Земли. Исследование радиоизлучения этих источников позволяет получить базисные линии (расстояния между станциями) очень большой длины и не требует при этом измерений элементов орбиты. Этот метод позволяет измерить базисную линию длиной в тысячи километров с точностью до нескольких сантиметров. К недостаткам метода относятся слабость сигнала и сложность его обработки. Источниками радиоизлучения служат квазары – наиболее удаленные от Земли астрономические объекты. Если известно направление на квазар, по разновременности поступления сигнала от квазара на две станции на Земле определяют длину базисной линии. Вследствие вращения Земли эта временнáя задержка изменяется вместе с изменением ориентировки базисной линии по отношению к поступающему сигналу. Наблюдаемая величина запаздывания сигнала может использоваться для высокоточного определения скорости вращения Земли. Другие геодинамические процессы, как, например, движение полюсов Земли и движение плит земной коры, существенно воздействуют на результаты длиннобазисной радиоинтерферометрии, изменяя ориентировку геоцентрической системы координат по отношению к инерциальному пространству, определяемому квазарами. Таким образом, РСДБ позволяет усовершенствовать геофизические модели этих процессов с помощью мониторинга (систематических измерений) длин базисных линий, соединяющих станции слежения. Например, если станции находятся на противоположных сторонах материка или океана, с помощью РСДБ выявляется движение континентальных плит (составляющее несколько сантиметров в год). Таким образом нашла подтверждение гипотеза тектоники плит. Для геодезии особенно важно то, что РСДБ позволяет очень жестко определить ориентировку опорной геодезической сети по отношению к небесной сфере. Однако необходимо учитывать погрешности, источниками которых являются движение полюсов, дрейф материков и изменения параметров вращения Земли.

Система «Квазар»

Технология радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, широко используемая

вмеждународных и национальных проектах, эффективно продемонстрировала свои возможности в решении очень многих фундаментальных и прикладных задач и, в первую очередь, для решения задач координатно-временного обеспечения. Радиоинтерферометрический комплекс КВАЗАР, единственный постоянно действующий

вРоссии радиоинтерферометрический комплекс, является в настоящее время базовой системой фундаментального координатно-временного обеспечения России. Три радиоастрономические обсерватории «Радиоастрономического комплекса КВАЗАР» построены в поселке Светлое Ленинградской области, вблизи станицы Зеленчукская КарачаевоЧеркесской Республики и в урочище Бадары Республики Бурятия. В

результате этого сформировалась 3х-элементная РСДБ-сеть с базами 2015х4282х4405 км, объединенная Центром корреляционной обработки РАН в Санкт-Петербурге, где ведется первичная обработка и анализ данных. Все обсерватории комплекса спроектированы одинаковым образом, и в качестве основного элемента включают в себя полноповоротный прецизионный радиотелескоп нового поколения с диаметром зеркала 32 м, оснащенный высокочувствительными криорадиометрами в диапазоне волн от 1.35 см до 21 см. Вторым существенным элементом каждой обсерватории является система частотно-временной синхронизации, состоящая из водородных стандартов времени и частоты с нестабильностью 3х10-15 при времени осреднения 1000 с, хранящих размеры единицы времени (1 с) с частоты (1 Гц), аппаратуры привязки шкал времени по сигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS с точностью не хуже 50 нс и аппаратуры контроля и измерения параметров высокостабильных сигналов. Радиотелескопы комплекса КВАЗАР работают в двух режимах – радиометрическом и радиоинтерферометрическом, из которых последний является основным и технически наиболее сложным. Регистрация сигналов в радиоинтерферометрическом режиме обеспечивается в настоящее время системами Mark 5A и Mark 5B. Система регистрации Mark 5А является основной системой регистрации на радиотелескопах, работающих по международным программам, которые ведутся в рамках международной РСДБ-службы

IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry) и потому, что она наиболее широкополосная, и потому, что она позволяет посылать данные через Internet. Как показала работа обсерваторий комплекса КВАЗАР в составе международных сетей по радиоинтерферометрическим программам, они по своим параметрам входят в число первоклассных РСДБ-станций, которых сейчас в мире не более десяти. А всего в международных программах участвуют более 30 станций, расположенных на всех континентах. Характерной особенностью РСДБ-комплекса КВАЗАР является его многофункциональность и междисциплинарность. Все обсерватории комплекса КВАЗАР оснащены GPS/ГЛОНАССприемниками, в обсерватории «Бадары» установлена и успешно функционирует система DORIS, а обсерватория «Зеленчукская» недавно оснащена квантово-оптической системой «Сажень-ТМ». Современная материальнотехническая база УСУ КВАЗАР обеспечивает получение высокоточных результатов, что подтверждается стабильной повторяемостью полученных результатов измерений, сравнением результатов, полученных с помощью различных средств (РСДБ, GPS/ГЛОНАСС и SLR), а также сравнением результатов с данными, полученными в других организациях, в том числе в зарубежныхОпределение высокоточных небесной и земной систем координат и установление связи между ними – это основные задачи фундаментальной астрометрии, имеющие громадное научное и прикладное значение. В настоящее время эти задачи решаются с помощью высокоточных методов космической геодезии. Один из самых точных методов состоит в использовании наблюдений космических радиоисточников на радиоинтерферометрических сетях со сверхдлинными базами (РСДБ). Именно такой радиоинтерферометрической сетью со сверхдлинными базами и является комплекс КВАЗАР единственная в России и одна из двух в мире постоянно действующих РСДБ-сетей. Основное назначение такого комплекса обсерваторий проведение радиоинтерферометрических наблюдений внегалактических радиоисточников (квазаров) по геодезическим программам и обработка полученных наблюдений для получения информации о параметрах вращения Земли, координатах пунктов наблюдения, координатах небесного полюса и координатах квазаров. Радиоинтерферометрическая сеть КВАЗАР единственный в России комплекс, позволяющий обеспечить независимость Российской Федерации от данных Международных служб (IERS, IVS, IGS, ILRS, IAU) при определении параметров вращения Земли (ПВЗ), а также обеспечить этими данными гражданских и военных потребителей, в частности национальную навигационную спутниковую систему ГЛОНАСС. Следует отметить, что только РСДБ-метод позволяет определить абсолютную

привязку шкалы Всемирного времени UT1, что необходимо для координатно-временного обеспечения космической навигационной системы ГЛОНАСС.

2.1.2. Лазерная дальнометрия

Для определения расстояний в спутниковой геодезии измеряется время прохождения электромагнитного сигнала между наземной станцией и спутником. В соответствии с диапазоном спектра электромагнитного излучения различают оптические системы и радарные системы.

Оптические системы (лазерные дальномеры) зависят от погоды. Чтобы достигнуть высокой мощности излучения и точности используется исключительно лучи лазера (рис.

12, 13).

Лазерная локация спутников это измерение точных расстояний между лазерным телескопом (дальномером) и отражателями на поверхности пролетающего спутника. Локация производится подачей очень коротких вспышек лазерного излучения (10-150 пс). Зондирующий импульс запускает счетчик интервалов времени. Отраженный импульс регистрируется высокочувствительным детектором (отраженный импульс очень слабый, иногда даже может содержать всего один фотон). Вернувшийся сигнал останавливает счетчик, и записывается время прохождения луча . Поскольку скорость распространения света известна, то можно вычислить пройденное светом расстояние:

В измеренное расстояние вводятся поправки за влияние атмосферы, за калибровку и за несовпадение отражателей с центром масс спутника. Скорость света не является постоянной при прохождении луча через атмосферу и это вносит наибольшую ошибку в измерения. Тем не менее, эта погрешность для волн оптического диапазона значительно меньше, чем для волн радиодиапазона. Лучшие современные стационарные лазерные дальномерные системы (рис. 2.4а) обеспечивают среднюю квадратическую погрешность одного выстрела около 10 мм, а для нормального места - 2 – 3 мм. Эти характеристики относятся к спутникам, удаленным примерно на 6000 км (Lageos, Эталон, рис1). Этот уровень точности невозможно выдерживать для более далеких спутников из-за слабого сигнала, а для более близких спутников – из-за локальных гравитационных воздействий. Наиболее существенным недостатком метода лазерной локации спутников является его зависимость от погоды, поскольку для оптического диапазона электромагнитного излучения облачный покров является непреодолимым препятствием.

Уравнение для лазерных измерений:

c / 2 tropo centr kalibr ,

где - временная задержка (время прохождения сигнала прямо и обратно), centr - поправка за приведение к центру масс спутника, kalibr - поправка за калибровку дальномера. Тропосферная задержка tropo слабо зависит от погоды, поэтому метод

считается абсолютным.

Для лазерной локации Луны используются уголковые рефлекторы, расположенные на советских космических аппаратах Луноход-1 и Луноход-2, а также доставленные во время лунных экспедиций американских кораблей Аполлон-11, -14 и -15 [Burša, Kostelecký 1999].

Радарные системы не зависят от погоды; используемые длины волн сантиметрового и дециметрового диапазона. Время распространения значительно зависит от влияния рефракции радио волн в атмосфере.

Различают однонаправленный и двунаправленный способы измерений расстояний.

Рис. 12. Схема работы лазерного дальномера (двухпутный метод)

Рис. 13. Лазерный спутниковый дальномер

Система контроля наведения Измерение времени Регистрация данных Уголковые отражатели Следящий телескоп и детектор Лазер

2.1.3. Определение координат с применением спутниковых технологий

Определение координат по спутникам навигационных систем выполняются абсолютными, дифференциальными и относительными методами. В абсолютном методе координаты поучаются одним приемником в системе координат, носителями которой являются станции подсистемы контроля и управления и, следовательно, спутники навигационной системы. При этом реализуется метод засечки положения приемника от известных положений космических аппаратов (КА). Часто это метод называют также

точечным позиционированием.

В дифференциальном и относительном методе наблюдения производят не менее двух приемников, один из которых располагается на опорном пункте с известными координатами, а второй совмещен с определяемым объектом. В дифференциальном методе по результатам наблюдений на опорном пункте отыскиваются поправки к соответствующим параметрам наблюдений или координатам для неизвестного пункта.

Этот метод обеспечивает мгновенные решения, обычно называемые как решения в реальном времени, в которых достигается улучшенная точность по отношению к опорной станции. В отличие от дифференциального метода, в относительном методе наблюдения, сделанные одновременно на опорном и определяемом пунктах, обрабатываются совместно. Это значительно повышает точность решений, но исключает мгновенные решения. В относительном методе определяется вектор, соединяющий опорный и определяемый пункты, называемый вектором базовой линии.

Наблюдения в реальном времени (абсолютные или дифференциальные) предполагают, что полученное положение будет доступно непосредственно на месте позиционирования, пока наблюдатель находится на станции. Пост-обработка предполагает получение результатов после ухода с пункта наблюдений.

В каждом из трех указанных методов определений координат возможны измерения как по кодовым псевдодальностям, так и по фазе несущей. Точность кодовых дальностей имеет метровый уровень, в то время как точность фазовых измерений лежит в миллиметровом диапазоне. Точность кодовых дальностей, однако, можно улучшить, если использовать метод узкого коррелятора или методику сглаживания по фазе. В отличие от фаз несущих колебаний, кодовые дальности фактически не содержат неоднозначностей. Это делает их невосприимчивыми к потерям счета циклов (то есть изменениям неоднозначностей фазы) и в некоторой степени к препятствиям на пункте. Решающим моментом в спутниковых фазовых измерениях является разрешение неоднозначностей фазы.

Точность абсолютного метода позиционирования по кодовым GPS измерениям определяется возможностями Службы стандартного позиционирования (SPS) или Службы точного позиционирования (PPS). При выключенном режиме выборочной доступности SA гражданским пользователям стандартное GPS позиционирование обеспечивает в 95% случаев точность 15 м. Возможности абсолютного метода по измерениям фазы ограничиваются точностью эфемерид спутников. Использовать бортовые эфемериды спутников при их точности в несколько метров нецелесообразно, а точные апостериорные эфемериды появляются с большой задержкой. Поэтому абсолютное позиционирование по фазе несущей применяется редко.

Таблица 9.1. Характеристики точности дифференциального и относительного методов определения координат (по книге [Botton et al. 1997]).

№№

Метод

Тип

Длина

Продолж.

Тип эфе-

Программ.

Точность

п.п.

измерений

аппаратуры

(км)

сеанса

мерид

обеспечени

 

 

 

 

 

 

 

е

 

1

Дифференц.

кодовая

до 500

неск.

бортовые

коммерческ

1-5 м

 

GPS

 

 

минут

 

ое

 

2

WADGPS 1)

кодовая

по земн.

неск.

- " -

- " -

1 м

 

 

 

шару

минут

 

 

 

3

фазовый, 2)

фазовая

До 50

15 мин.-

- " -

- " -

2мм+10-5D

 

статика

одночастот.

 

1час

 

 

 

4

кинематика

- " -

до 5

неск. сек.

- " -

- " -

2мм+5 10-6D

 

 

 

 

 

 

 

 

5

кинематика,

- " -

до 5

до неск.

- " -

- " -

2мм+4 10-6D

 

с иниц. OTF

 

 

мин.

 

 

 

6

кинематика,

фазовая,

До 10

до неск.

- " -

- " -

2мм+3 10-6D

 

с иниц. OTF

двухчастот.

 

мин.

 

 

 

7

быстрая

фазовая,

до 7

неск. мин.

- " -

- " -

2мм+2 10-6D

 

статика

одночастот.

 

на точку

 

 

 

8

быстрая

фазовая,

До 20

неск. мин.

- " -

- " -

2мм+2 10-6D

 

статика

двухчастот.

 

на точку

 

 

 

9

статика

фазовая,

До 15

45 мин.

- " -

- " -

2мм+210-6D

 

 

одночастот.

 

на точку

 

 

 

10

статика

двухчастот

15 - 100

от 1до 4

бортовые

- " -

2мм+210-6D

 

 

ная

15 - 100

часов

точные

- " -

2мм+210-7D

11

статика

фазовая,

До 2000

от неск.

точные

Специальн.

до 10-8D

 

 

двухчастот.

 

часов до

 

коммерч.,

 

 

 

 

 

неск. суток

 

научное

 

12

статика,

фазовая,

-

непре-

точные

Научное

до 1 см в

 

мировая

двухчастот.

 

рывно

или

(Bernese,

геоцентрич.

 

сеть

 

 

 

вычисля-

GAMIT,

координатах

 

 

 

 

 

ются

GIPSY)

 

Примечания:

1) широкозонный дифференциальный метод.

2) фазовая статика без разрешения целочисленной неоднозначности фазы.

Точность дифференциального и относительного метода значительно выше, чем в соответствующих вариантах абсолютного метода и может достигать сантиметрового и даже более высокого уровня. Однако следует обратить внимание на два момента. Вопервых, поскольку в этих методах координаты неизвестных пунктов находятся относительно опорного пункта, то погрешности его координат полностью войдут в координаты определяемых пунктов. Кроме того, поскольку в относительном методе координаты опорного пункта используются для вычисления приращений координат, то его ошибки также будут влиять на точность определения компонент базовых линий.

В каждом из методов наблюдения возможны в режимах статики и кинематики. При статических наблюдениях приемник находится в стационарном положении относительно Земли, в то время как кинематика предполагает движение. Поэтому потеря захвата сигнала спутника для статического позиционирования не является настолько важной, как при кинематическом позиционировании. Статическое позиционирование позволяет накапливать данные, добиваясь повышения точности. Статическое относительное позиционирование по фазовым измерениям является наиболее точным методом определения и наиболее часто используется геодезистами. Преимуществом кинематического позиционирования является его возможность получать траекторию движения транспортного средства, на котором установлена спутниковая аппаратура. При относительном кинематическом позиционировании один из приемников является стационарным, а другой - движущимся. Оба приемника наблюдают одни и те же спутники, а при обработке может достигаться точность сантиметрового уровня.

Техника фазовых наблюдений значительно сложнее техники кодовых измерений. Влияет, в первую очередь, необходимость обеспечения непрерывности измерений фазы несущей. При наблюдениях кодовым приемником каждое измерение производится независимо от остальных. Потеря захвата какого-либо спутника, как правило, не влияет на полноту остальных данных. Поэтому, в принципе, можно ограничиться однократным фиксированием координат, если удовлетворяет их точность. При фазовых измерениях наблюдений одной эпохи недостаточно для определения целочисленных неоднозначностей фазовых отсчетов. Поэтому, чтобы набрать необходимый объем данных, наблюдения проводят достаточно длительное время.

2.2. Основные принципы развития государственной геодезической сети

Задание, поддержание и воспроизведение системы координат на уровне требований, обеспечивающих решение фундаментальных перспективных задач в области геодезии,

геофизики, геодинамики и космонавтики, обуславливает необходимость создания геодезической сети на качественно новом, более высоком, уровне точности.

Построение такой сети - составная часть новой высокоэффективной государственной системы геодезического обеспечения территорий Российской Федерации, основанной на применении методов космической геодезии и использовании глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и ОРЗ.

Государственная геодезическая сеть, создаваемая в соответствии с настоящими "Основными положениями", структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает в себя геодезические по строения различных классов точности:

фундаментальную астрономо - геодезическую сеть (ФАГС),

высокоточную геодезическую сеть (ВГС),

спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1).

Вуказанную систему построения вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1.. , 4 классов.

На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются постоянно действующие дифференциальные станции с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме близком к реальному времени.

По мере развития сетей ФАГС, ВГС и СГС-1 выполняется уравнивание ГГС и уточняются параметры взаимного ориентирования геоцентрической системы координат и системы геодезических координат СК-95.

2.3. Фундаментальная астрономо-геодезическая и высокоточная геодезическая сети

Высший уровень в структуре координатного обеспечения территории России занимает фундаментальная астрономо-геодезическая сеть. Она служит исходной геодезической основой для дальнейшего повышения точности пунктов государственной геодезической сети.

ФАГС практически реализует геоцентрическую систему координат в рамках решения задач координатно-временного обеспечения (КВО).

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть состоит из постоянно действующих и периодически определяемых пунктов Роскартографии, формирующих единую сеть на территории Российской Федерации.

В состав постоянно действующих пунктов ФАГС включаются пункты Роскартографии и АГП КГС, а также, по согласованию, расположенные на территории России пункты лазерной локации спутников, сверхдлиннобазисной радиоинтерферометрии, пункты службы вращения Земли, и другие пункты спутниковых наблюдений, измерения на которых позволяют поддерживать и уточнять геоцентрическую систему координат.

Расстояние между смежными пунктами ФАГС -650...1000КМ.

Количество, расположение постоянно действующих и периодически определяемых пунктов ФАГС, состав аппаратуры и программы наблюдений определяются программой построения и функционирования ФАГС.

Все пункты ФАГС должны быть фундаментально закреплены с обеспечением долговременной стабильности их положения как в плане, так и по высоте.

Пространственное положение пунктов ФАГС определяется методами космической геодезии в геоцентрической системе координат относительно центра масс Земли со средней квадратической ошибкой 10... 15 см. а средняя квадратическая ошибка взаимного положения пунктов ФАГС должна быть не более 2 см по плановому положению и 3 см по высоте с учетом скоростей их изменения во времени. В число основных задач построения ФАГС входит достижение требуемой точности и достоверное оценивание точности создаваемой новой геоцентрической системы координат и определение изменений координат пунктов ФАГС во времени.

На пунктах ФАГС выполняются определения нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести. Определения нормальной высоты производится нивелированием не ниже II класса точности, абсолютные определения силы тяжести - по программе определения фундаментальных гравиметрических пунктов.

Периодичность этих определений на пунктах ФАГС устанавливается в пределах 5...8 лет и уточняется в зависимости от ожидаемых изменений измеряемых характеристик.

Задаваемая пунктами ФАГС геоцентрическая система координат согласовывается на соответствующем уровне точности с фундаментальными астрономическими (небесными) системами координат и надежно связывается с аналогичными пунктами различных государств в рамках согласованных научных проектов международного сотрудничества.

Параметры связи между земной системой координат, задаваемой пунктами ГГС, с фундаментальными астрономическими (небесными) координатами на адекватном уровне точности устанавливаются оперативными наблюдениями ГСВЧ и публикуются в специальных бюллетенях этой службы.

Второй уровень в современной структуре ГГС занимает высокоточная геодезическая сеть, основные функции которой состоят в дальнейшем распространении на всю территорию России геоцентрической системы координат и уточнении параметров взаимного ориентирования геоцентрической системы и системы геодезических координат.

ВГС, наряду с ФАГС, служит основой для развития геодезических построений последующих классов, а также используется для создания высокоточных карт высот квазигеоида совместно с гравиметрической информацией и данными нивелирования.

ВГС представляет собой опирающееся на пункты ФАГС, однородное по точности пространственное геодезическое построение, состоящее из системы пунктов, удаленных один от другого на 150...300 км.

Пункты ВГС определяются относительными методами космической геодезии, обеспечивающими точность взаимного положения со средними квадратическими ошибками, не превышающими 3 мм+5х10-8 D (где О - расстояние между пунктами) по каждой из плановых координат и 5 мм+7х10-8 D по геодезической высоте. Каждый пункт ВГС должен быть связан измерениями со смежными пунктами ВГС и не менее чем с тремя ближайшими пунктами ФАГС. В исключительных случаях на труднодоступных территориях допускается отсутствие связей между смежными пунктами ВГС при условии их связи с большим количеством близких пунктов ФАГС и использовании наблюдений большей продолжительности.

На пунктах ВГС выполняются определения нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести. Периодичность этих определений устанавливается Роскартографией в зависимости от ожидаемых изменений измеряемых характеристик.

Для связи существующей сети с вновь создаваемыми геодезическими построениями определяется взаимное положение пунктов ФАГС и ВГС с ближними пунктами АГС со средней квадратической ошибкой, не превышающей 2 см по каждой координате. Для связи с главной высотной основой пункты ВГС привязываются к реперам нивелирной сети I... II классов или совмещаются с реперами соответствующих линий нивелирования.

2.3. Спутниковая геодезическая сеть 1 класса, астрономо-геодезическая сеть и геодезические сети сгущения

Третий уровень в современной структуре ГГС занимает спутниковая геодезическая сеть 1-го класса, основная функция которой состоит в обеспечении оптималь ных условий для реализации точностных и оперативных возможностей спутниковой аппаратуры при переводе геодезического обеспечения территории России на спутниковые методы определения координат.

СГС-1 представляет собой пространственное геодезическое построение, создаваемое по мере необходимости, в первую очередь, в экономически развитых районах страны, состоящее из системы легко доступных пунктов с плотностью, достаточной для эффективного использования всех возможностей спутниковых определений потребителями, как правило, со средними расстояниями между смежными пунктами около 25.. .35 км.

СГС-1 создается относительными методами космической геодезии, обеспечивающими определение взаимного положения ее смежных пунктов со средними квадратическими ошибками Змм+1х107 D по каждой из плановых координат и 5мм+2х107 D по геодезической высоте.

СГС-1 может строиться отдельными фрагментами. В каждый фрагмент должны включаться все пункты ВГС и АГС, попадающие в область, перекрывающую фрагмент на треть расстояния между смежными пунктами ВГС на данной территории.

Средняя квадратическая ошибка определения положения пунктов СГС-1 относительно ближайших пунктов ВГС и ФАГС не должна превышать 1...2 см в районах с сейсмической активностью 7 и более баллов и 2...3 см в остальных регионах страны.

Нормальные высоты должны определяться на всех пунктах СГС-1, либо из геометрического нивелирования с точностью, соответствующей требованиям к нивелирным сетям П.. ,Ш классов, либо из спутникового нивелирования как разности геодезических высот, определяемых относительными методами космической геодезии, и высот квазигеоида.

Окончательная точность положения пунктов СГС-1 определяется по материалам обработки в соответствии с нормативно-техническими актами по построению СГС-1, утверждаемыми Роскартографией.

Для связи СГС-1 с АГС и нивелирной сетью часть пунктов СГС-1 должна быть совмещена или связана с существующими пунктами АГС и реперами нивелирной сети не ниже Ш класса. Связь, как правило, должна определяться относительным методом космической геодезии со средними квадратическими ошибками не более 2 см для плановых координат при привязке пунктов АГС и 1 см для геодезических высот при привязке нивелирных реперов. При высотной привязке использование пунктов АГС с известными нормальными высотами вместо нивелирных реперов не допускается. Расстояние между пунктами АГС, совмещенными с пунктами СГС-1 или привязанными к ним, не должно быть больше 70 км при средней плотности СГС-1 и 100 км при построении разреженной сети СГС-1 в необжитых районах. Расстояние между нивелирными реперами для связи с пунктами СГС-1 должно быть не более 100 км.

В случае необходимости могут создаваться геодезические сети сгущения в соответствии с нормативно-техническими актами, утверждаемыми Роскартографией.

Повторные определения координат пунктов ГТС и высот реперов должны планироваться в необходимом объеме и с требуемой точностью для выявления деформаций земной поверхности и изучения закономерностей их изменений

При необходимости повторных определений координат пунктов в сейсмоактивном регионе построение СГС-1 планируется с повторным определением пунктов ВГС на этой и смежной территориях.

В районах происшедших землетрясений с магнитудой 5 и более повторное определение координат пунктов геодезических сетей проводится в возможно короткие сроки. Протяженность создаваемых фрагментов СГС-1, включая пункты ВГС, на которые опираются фрагменты СГС-1, должна обеспечивать опору на пункты, не затронутые влиянием произошедшего землетрясения. Необходимость повторных определений координат пунктов геодезических сетей, обусловленная деформациями техногенного происхождения., обосновывается маркшейдерскими и другими геолого-геофизическими данными.

Пункты СГС-1, совмещенные или связанные с реперами нивелирной сети 1...111 классов, используются для уточнения высот квазигеоида.

В исключительных случаях в районах, не обеспеченных необходимыми данными о высотах квазигеоида, для определения нормальных высот допускается применение тригонометрического нивелирования. В последнем случае средняя квадратическая ошибка взаимного положения смежных пунктов по высоте должна быть не более 20 см.

2.4. Геодезические сети специального назначения

Геодезические сети специального назначения создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов ГГС экономически нецелесообразно или когда требуется особо высокая точность геодезической сети.

Геодезические сети специального назначения создаются в единых государственных системах координат или в установленном порядке в местных системах координат.

Учет и хранение исходных данных, раскрывающих переход от местных систем координат к государственным системам координат (ключи перехода) осуществляется органами государственного геодезического надзора (Госгеонадзора).

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕД ТРАДИЦИОННЫМИ

Недостатки:

1. Проблема преобразования высот и координат в локальную геодезическую систему, в том числе невозможность непосредственно из измерений получить нормальные высоты.

2.Зависимость от препятствий и радиопомех. Спутниковые методы невозможно применять под землей, есть сложности применения в закрытой местности (лес, плотная городская застройка, узкие ущелья)

3.Точность определения высот в 2-5 раз уступает точности определения плановых координат

4.Высокая стоимость оборудования