- •Раздел 1 «Основные принципы спутниковых измерений» 3
- •Раздел 2 Методы определения местоположения, измерений и вычислений в спутниковых системах 10
- •Раздел 3 Системы координат 32
- •Раздел 4 Проектирование и предварительная обработка измерений 72
- •Раздел 5 Обработка спутниковых наблюдений 72
- •Конспекты лекций
- •Предмет и задачи дисциплины спутниковая геодезия.
- •Раздел 1 «Основные принципы спутниковых измерений» Особенности геодезических измерений.
- •Принципы измерения в спутниковой геодезии Принципы измерения длин линий в спутниковой геодезии
- •Общие принципы построения глобальных систем позиционирования
- •Космический сектор
- •Сектор управления и контроля (кратко о функциях) Сектор потребителя
- •Раздел 2 Методы определения местоположения, измерений и вычислений в спутниковых системах Геометрическая сущность местоопределения.
- •Разновидности методов определения местоположения
- •Концептуальная основа дифференциальных и относительных методов определения местоположения
- •Разновидности методов измерений
- •Разновидности обработки измерений
- •Аналитические решения спутниковых наблюдений с использованием математической модели Обобщенная математическая модель задачи пространственного определения спутниковыми методами
- •Линеаризация функции геометрической дальности
- •Практикуемая математическая модель пространственной засечки
- •Методы определения местоположения с использованием математической модели Абсолютный метод (точечное позиционирование)
- •Позиционирование по кодовым псевдодальностям.
- •Позиционирование по фазе несущих колебаний.
- •Дифференциальный метод
- •Относительный метод
- •Задача разрешение неоднозначности
- •Системы дифференциального определения местоположения
- •Раздел 3 Системы координат
- •Системы координат
- •Небесные системы координат
- •Горизонтальная система координат
- •Первая экваториальная система координат
- •Вторая экваториальная система координат
- •Прямоугольные и геодезические общеземные системы координат.
- •Общеземная система координат.
- •Связь координат в общеземной и истинной небесной системе.
- •Взаимосвязь систем координат
- •Реализация общеземных систем координат.
- •Общеземной эллипсоид grs80
- •Геоцентрическая координатная система wgs-84.
- •Система координат пз-90
- •Референцные системы координат Система координат ск-95 и ск-42
- •Система координат 1963 г.
- •Правила установления местных систем координат
- •Общие сведения о единой координатной основы России
- •Развитие координатной основы России и ее современное состояние
- •Функции времени в спутниковых технологиях.
- •Время при связи земных и небесных систем отсчёта.
- •Интегралы орбитального движения
- •Элементы орбиты и законы Кеплера. Основные формулы невозмущённого движения.
- •Вычисление положения и скорости спутника по Кеплеровым элементам орбиты.
- •Раздел 4 Проектирование и предварительная обработка измерений
- •Раздел 5 Обработка спутниковых наблюдений
- •Задание: Определение координат дифференциальным методом gps
Референцные системы координат Система координат ск-95 и ск-42
Система координат СК-95 строго согласована с единой государственной геоцентрической системой координат ПЗ-90
За отсчетную поверхность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского с параметрами:
большая полуось 6378245 м;
-
сжатие 1:298,3.
Главные оси отсчетного эллипсоида параллельны пространственным осям системы координат ПЗ-90. Положение начала СК-95 задано таким образом, что значения координат пункта ГГС Пулково в системах СК-95 и СК-42 совпадают.
Положение пунктов в принятой системе координат задается следующими координатами:
пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z (направление оси Z совпадает с осью вращения отсчетного эллипсоида, ось X лежит в плоскости нулевого меридиана,
ось Y дополняет систему до правой; началом системы координат является центр отсчетного эллипсоида);
геодезическими координатами: широтой — В, долготой — L, высотой — Н;
плоскими прямоугольными координатами х и у, вычисляемыми в проекции Гаусса - Крюгера.
Геодезическая высота Н образуется как сумма нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом.
Нормальные высоты геодезических пунктов определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока, а высоты квазигеоида вычисляются над эллипсоидом Красовского.
Точность СК-95 характеризуется следующими средними квадратическими ошибками взаимного положения пунктов по каждой из плановых координат:
• 2 - 4 см — для смежных пунктов АГС;
• 0.3 — 0.8 м — при расстояниях от 1 до 9 тысяч км. Точность нормальных высот, в зависимости от метода их определения, характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:
• 6-10 см — в среднем по стране из уравнивания нивелирных сетей I и II классов;
• 0.2-0.3 м — из астрономо-геодезических определений при создании АГС.
Точность превышений высот квазигеоида астрономо-гравиметрическим методом характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:
• 6 - 9 см — при расстояниях 10-20 км;
' 0.3 — 0.5 м — при расстоянии 1000 км.
Система координат СК-95 отличается от системы координат СК-42:
повышением точности передачи координат на расстояния свыше 1000 км в 10 - 15 раз и точности взаимного положения смежных пунктов в государственной геодезической сети в среднем в 2 - 3 раза;
одинаковой точностью распространения системы координат для всей территории Российской Федерации и стран, входивших в состав СССР;
отсутствием региональных деформаций государственной геодезической сети, достигающих в системе координат 1942 года
нескольких метров;
• возможностью создания высоко эффективной системы геодезического обеспечения на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS.
Система координат 1963 г.
Введенная в 1963 году в качестве системы координат для гражданских пользователей СК-63 была прогрессивной для своего времени, так как основывалась на трехградусных зонах и соответственно была более близкой к измерениям на физической поверхности Земли. Но это скорее был повод, чем истинная причина, поскольку не существовало никаких препятствий для использования в СК-42 трехградусных зон. Это в общем-то местная система координат, но для районов, площадь которых значительно превышает допустимую для МСК. Вычисление редукционных поправок в этой системе осложнялось закрытостью перехода от СК-42 к СК-63. Однако это продолжалось недолго, поскольку в скором времени пользователи сообразили, что в параметрах перехода от СК-42 к СК-63 использовано всего 4 варианта смещения ординат и вычислить значения ординат относительно осевого меридиана СК-63 не было сложной задачей. Разработчики СК-63 не довели до сведения пользователей значения смещений ординат каждого района. А это отрицательно отразилось на результаты практических работ т.к. поправки в длины линий за переход с эллипсоида на плоскость проекции даже в трехградусной зоне далеко не пренебрегаемы.
Данная система образована от 1942 путем разделения территории СССР на районы. В каждом районе образована своя разбивка на зоны по 3 градуса.
В каждом районе образовано свое смещение начала системы координат относительно экватора и осевого меридиана.
Ключи перехода от системы 1942 в 1963 и обратно являются секретной информацией и официально не публикуются.
В условиях отсутствия ключей перехода можно использовать преобразование по сети опорных точек, когда на несколько точек имеются координаты исходной и конечной системы.