3.3.4. Системы позиционирования

В настоящее время существуют специальные системы позиционирования, которые представляют собой систему спутников предназначенных для определения местоположения, скорости движения, а также точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей.

Примерами таких систем являются:

• GPS – Глобальная Система Позиционирования (Global Positioning System)

• ГЛОНАСС – Глобальная Навигационная Спутниковая Система )

GPS

Основу GPS составляют 24 спутника, которые непрерывно излучают радиосигналы, принимаемые GPS – приемниками. Высота орбит спутников составляет 20183 км, орбитальный период равен 11 ч. 58 мин., плоскости орбит имеют разную ориентацию в пространстве. Вырабатываемые на спутниках электромагнитные волны с частотами f₁= 1575,42 МНz и f₂=1227,60 МНz и

соответствующими длинами λ₁=19,0 и λ₂=24,4 см принимаются GPS – приемниками.

В системах глобального позиционирования спутники выполняют роль геодезических опорных пунктов. Каждый спутник имеет по четыре атомных эталонов частоты и времени, приборы для приема и передачи радиосигналов, бортовую компьютерную аппаратуру. Спутник системы GPS (рис.3.11)

Рис.3.11. Спутник системы GPS на орбите

Координаты определяются в глобальной геоцентрической системе WGS–84. За начало координат принимается центр масс Земли, определенный с точностью 1 м. Координатные оси ориентированы относительно экватора и плоскости меридиана.

Глонасс

В ГЛОНАССе также 24 основных и 3 резервных спутника. В 1982 г. выведены на орбиты первые спутники серии КОСМОС. С января 1996 г. ГЛОНАСС развернута полностью и действует в координатной системе параметры Земли 1990 г. (ПЗ–90). Система ПЗ–90 предназначена для решения различных прикладных задач, в т. ч. геодезического обеспечения навигационных комплексов и систем ГЛОНАСС. ПЗ–90 включает основные геодезические постоянные, т. е. характеристики геоцентрической системы координат, в том числе параметры общего земного эллипсоида, координаты пунктов космической геодезической сети (КГС), закрепляющие эту систему, элементы связи с референц-системами координат; планетарные модели нормального аномального гравитационного поля Земли. Система координат ПЗ–90 является геоцентрической прямоугольной пространственной системой с началом координат в центре масс Земли. Ось Z направлена к Условному Земному полюсу, как определено рекомендациями Международной службы вращения Земли (IERS), а ось Х – в точку пересечения плоскости экватора и нулевого меридиана, установленного Международным бюро времени, ось Y дополняет систему ПЗ–90 до правосторонней ортогональной системы к оординат. Спутник системы ГЛОНАСС (рис.3.12)

Рис.3.12. Спутник системы ГЛОНАСС

По данным геодезических спутников в табл. 3.3.4.1. приведены основные геометрические параметры земного эллипсоида, принятые для системы координат WGS–84 и ПЗ-90. Табл. 3.3.4.1.

Основные геометрические параметры Земли вычисленные позиционными системами.

Система координат	Большая полуось (а), м	Сжатие, α
WGS-84	6 378 137	1/298,257
ПЗ-90	6 378 136	1/298,258