Конспекты лекций

1. Предмет и задачи дисциплины спутниковая геодезия.

Спутниковая геодезия – раздел геодезической науки, в которой для решения научных и практических задач геодезии используются результаты наблюдений искусственных спутников Земли.

Задачами спутниковой геодезии являются :

1. Определение взаимного положения пунктов в некоторой геодезической системе координат.

2. Определение положение центра референц-эллипсоида относительно центра масс Земли.

3. Определение координат пунктов в абсолютной системе, отнесённой к центру масс Земли, и создание единой мировой геодезической системы.

4. Установление связи между отдельными геодезическими системами.

5. Изучение внешнего гравитационного поля Земли.

6. Уточнение некоторых фундаментальных геодезических постоянных.

Задачи спутниковой геодезии обычно подразделяют на геометрические и динамические. В задачах первой группы спутник используется как высокая визирная цель и не требуется знать теорию его движения. При решении геометрических задач используют синхронные или квазисинхронные наблюдения ИСЗ с нескольких пунктов.

В динамических задачах теории движения ИСЗ используются в качестве основы для вывода результатам наблюдений спутников

• параметров гравитационного поля Земли;

• определения координат пунктов в абсолютной системе, отнесённой к центру масс Земли;

• определения параметров атмосферы;

• определения параметров вращения Земли;

• определения фундаментальных геодезических постоянных.

Раздел 1 «Основные принципы спутниковых измерений» Особенности геодезических измерений.

1. Особенности геодезических измерений традиционными методами.

   1. Специфика традиционных геодезических измерений

      1. Приземные слои атмосферы, снижает потенциальный уровень точности

      2. Точны, хороши, но работают в диапазоне оптической видимости

      3. Основаны на угловых измерениях в сочетании с дальномерными

2. Особенности спутниковых измерений

   1. Дециметровый диапазон несущей волны

      1. Всепогодность

      2. Обеспечение одновременно многочисленных потребителей

      3. Двусторонний метод, не требует синхронизации часов и точность современных часов в альтиметрических наблюдениях способна обеспечить точность измерения расстояний в 30 см (при точности часов в 1—⁹ сек (1 Нсек).

      4. Односторонний метод измерений дальностей. Это требует синхронизации часов

Принципы измерения в спутниковой геодезии Принципы измерения длин линий в спутниковой геодезии

2. Лазерные измерения

3. Измерения на основе доплеровского эффекта

4. Импульсный метод на основе времени задержки, помноженного на скорость света

5. Использование кодированных сигналов (из псевдослучайных последовательностей) как разновидности импульсного метода в условиях селективного доступа

   1. Селективный доступ привел к необходимости кодирования организации самих импульсов

   2. Тем не менее, принципиально в конечном итоге по мере приема кодированных сигналов и их декодирования первичной обработке для получения дальности подвергаются именно импульсы

   3. Кодированию подвергается длительность единичных и нулевых посылок

   4. Данный метод сочетает импульсного и фазового методов измерения (стр. 22, 3 абз.)

      1. импульсный метод – сопоставление задержки одноименных импульсов

      2. фазовый метод – определение разности фаз опорного и принятого сигналов

      3. практически используется преимущественно импульсное приложение в разновидностях Р и С/А кодов

      4. данный метод позволяет точность в 10 метровом диапазоне

      5. тем не менее успешно используется как определитель приближенного местоположения в задаче разрешения неоднозначности.

6. фазовый метод – преимущество в геодезических задачах

   1. гармонические колебания , где - угловая частота (1.5) (стр 22)

   2. в скобках текущая фаза или разность фаз опорного и принятого сигнала. По ней с учетом скорости света можно определить расстояние добора до полного числа циклов.

   3. Это порождает важную задачу решения неоднозначности

      1. ее решение в стационарных условиях задача достаточно отработанная

      2. в условиях односторонних измерений в спутниковом варианте все сложнее

         1. большие расстояния

         2. высокие скорости полета спутников

         3. несинхронность часов

         4. атмосферные искажения сигналов