Общие представления о методах, применяемых в космической геодезии. Фундаментальное уравнение космической геодезии.

Общие представления о методах, применяемых в космической геодезии. Фундаментальное уравнение космической геодезии.

Космическая геодезия — наука, изучающая использование результатов наблюдений искусственных и естественных спутников Земли для решения научных и научно-технических задач геодезии. Наблюдения выполняют как с поверхности планеты, так и непосредственно на спутниках.

Задачи космической геодезии

1. Создание на основе космических методов глобальной инерциальной системы отсчёта, основанной на положении внегалактических источников.
2. Создание общеземной системы отсчёта.
3. Оперативное координатно-временное обеспечение земных объектов посредством глобальных навигационных спутниковых систем.
4. Координатно-временное обеспечение космических полётов.
5. Изучение гравитационного поля Земли, Луны и планет с использованием спутниковых измерений.
6. Изучение фигуры Земли, Луны и планет с использованием спутниковых измерений.

Методы космической геодезии

1. Визуальные наблюдения ИСЗ
2. Оптико-механические наблюдения ИСЗ
3. Фотографические наблюдения ИСЗ
4. Лазерные наблюдения ИСЗ
5. Радиотехнические наблюдения ИСЗ
6. Системы спутник-спутник

Структура глобальных систем позиционирования и назначение их подсистем.

Назначение глобальных систем спутникового позиционирования (ГССП) и их предшественники ГССП предназначены для определения пространственных координат (позиционирование) и скорости объектов на поверхности Земли, в околоземном воздушном и космическом пространстве, а также обеспечения пользователей сигналами системного времени, привязанного к международным временным шкалам.

Системы глобального спутникового позиционирования GPS разработаны в США. Аналогичная российская спутниковая система носит название ГЛОНАСС.

Система GPS позволяет определять координаты в любой точке земного шара, в любое время, независимо от погодных условий. Точность определения координат колеблется (в зависимости от типов и классов аппаратуры, а также от методики измерений) от 100 м до 1 мм. Основные преимущества GPS-технологии по сравнению с традиционными геодезическими методами:

• не требует взаимной видимости между пунктами;
• работает в любых погодных условиях, в любое время, в любой точке Земли;
• обладает высокой точностью определения координат;
• имеет гораздо более высокое быстродействие;
• предоставляет трехмерные координаты в плане и по высоте.

Навигационные системы NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС состоят из трёх основных подсистем:

· подсистема космических аппаратов

· подсистема контроля и управления

· навигационной аппаратуры потребителей

Подсистема контроля и управления состоит из центра и сети вспомогательных станций. В задачи подсистемы входит контроль правильности функционирования спутников, выдача на спутники программ, команд управления и навигационной информации.

Спутники, разбитые на группы, вращаются в своих орбитальных плоскостях на неизменной средневысотной орбите, на постоянном расстоянии от поверхности Земли (около 20 тысяч километров). Для получения сигнала в любое время, в любой точке земного шара и в сотне километров от поверхности при используемой геометрии требуется 24 спутника .Орбиты 24 аппаратов образуют "сетку" над поверхностью Земли, благодаря чему над горизонтом всегда гарантированно находятся минимум четыре спутника, а созвездие построено так, что, как правило, одновременно доступно не менее шести.

Времени, который требуется радиосигналу, чтобы дойти от спутника до

Приемника.

- Как спутник, так и приемник генерируют один и тот же псевдослучайный код строго одновременно в общей шкале времени.

- Определение времени распространения сигнала осуществляется путем

Сравнения запаздывания его псевдослучайного кода по отношению к такому

Же коду приемника.

Фазовый метод основан на измерении разности фаз излучённых синусоидальных колебаний и принятых радиосигналов.

Метод основан на том, что фаза синусоидального колебания изменяется пропорционально времени. По истечении каждого периода фаза колебаний меняется на один цикл. В приемнике фаза принятой со спутника волны отличается от фазы местных колебаний на величину, пропорциональную расстоянию от спутника до приемника.

Общие представления о методах, применяемых в космической геодезии. Фундаментальное уравнение космической геодезии.

Космическая геодезия — наука, изучающая использование результатов наблюдений искусственных и естественных спутников Земли для решения научных и научно-технических задач геодезии. Наблюдения выполняют как с поверхности планеты, так и непосредственно на спутниках.

Задачи космической геодезии

1. Создание на основе космических методов глобальной инерциальной системы отсчёта, основанной на положении внегалактических источников.
2. Создание общеземной системы отсчёта.
3. Оперативное координатно-временное обеспечение земных объектов посредством глобальных навигационных спутниковых систем.
4. Координатно-временное обеспечение космических полётов.
5. Изучение гравитационного поля Земли, Луны и планет с использованием спутниковых измерений.
6. Изучение фигуры Земли, Луны и планет с использованием спутниковых измерений.

Методы космической геодезии

1. Визуальные наблюдения ИСЗ
2. Оптико-механические наблюдения ИСЗ
3. Фотографические наблюдения ИСЗ
4. Лазерные наблюдения ИСЗ
5. Радиотехнические наблюдения ИСЗ
6. Системы спутник-спутник