Реализация общеземных систем координат.
Реализация общеземных систем координат (ОЗСК) – это сложная научная задача. Реализацией ОЗСК для системы GPS является мировая геодезическая система WGS-84, разработанная геодезистами Министерства обороны США. В российской системе ГЛОНАСС используется система координат ПЗ-90. Наиболее точная реализация ОЗСК – это Международная земная система отсчёта INRF – Международная земная отсчётная основа, определяемая международным научным сообществом.
Общеземной эллипсоид grs80
Эллипсоид GRS80 (Geodetic Reference System – геодезическая референцная система) был принят XVII генеральной ассамблеей Международного союза геодезии и геофизики в Канберре, в декабре 1979 г. в качестве общеземного референц-эллипсоида.
Малая полуось GRS80 параллельна направлению на Международное условное начало (МУН), а начальный меридиан параллелен нулевому меридиану счёта долгот МБВ. GRS80 основывается на теории эквипотенциального (уровенного или нормального) эллипсоида. Эллипсоид GRS80 рекомендован для проведения геодезических работ и вычисления характеристик гравитационного поля на поверхности Земли и во внешнем пространстве.
Геоцентрическая координатная система wgs-84.
Мировая геодезическая система WGS-84 (World Geodetic System - 84) была разработана Военно-картографическим агентством Министерства обороны США [DMA, 1991]. Система WGS-84 реализована путем модификации координатной системы NSWC-9Z-2, созданной по доплеровским измерениям, путем приведения ее в соответствие с данными Международного Бюро Времени (МБВ). Для этого система NSWC-9Z-2 была сдвинута на -4.5 м по оси Z, повернута к западу на 0.814'', и масштаб изменен на -0.6 10-6
Начало системы WGS-84 находится в центре масс Земли, ось Z направлена к Условному земному полюсу (УЗП), установленному МБВ на эпоху 1984.0. Ось X находится на пересечении плоскости опорного меридиана WGS-84 и плоскости экватора УЗП. Опорный меридиан является начальным (нулевым) меридианом, определенным МБВ на эпоху 1984.0. Ось Y дополняет систему до правой, то есть под углом 90° на восток. Начало координатной системы WGS-84 и ее оси также служат геометрическим центром и осями референц-эллипсоида WGS-84. Этот эллипсоид является эллипсоидом вращения. Его параметры почти идентичны параметрам международного эллипсоида GRS80.
Его параметры получены по спутниковым измерениям на суше и в мировом океане:
=
6 378 137 м – большая полуось земного
эллипсоида;
=
298.257 223 563 – знаменатель
сжатия.
Так же закреплена пунктами с глобальной согласованностью порядка 10 см.
Фактические различия между WGS-84 и ITRF для территории России находятся в пределах дециметра. Поэтому для преобразований между СК-95 м WGS-84 систему ITRF можно считать идентичной системе WGS-84.
Система координат пз-90
Система координат ПЗ-90 закреплена пунктами космической геодезической сети. Точность отнесения системы к центру масс Земли характеризуется средней квадратической ошибкой порядка 1 м. За отсчетную поверхность в государственной геоцентрической системе координат (ПЗ-90) принят общий земной эллипсоид со следующими геометрическими параметрами:
— большая полуось 6378 136 м;
— сжатие 1:298,257839.
Центр этого эллипсоида совмещен с началом геоцентрической системы координат; плоскость начального (нулевого) меридиана совпадает с плоскостью XZ этой системы.
Геометрические параметры общего земного эллипсоида приняты равными соответствующим параметрам уровенного эллипсоида вращения. При этом за уровенный эллипсоид вращения принята внешняя поверхность нормальной Земли, масса и угловая скорость вращения которой задаются равными массе и угловой скорости вращения Земли.