Задачи и методы космической геодезии. Развитие опорной геодезической сети. Определение координат ИСЗ и ракет, страница 2

Раздел 1. Основы космической геодезии.

Тема 1.1 Система координат  и измерения времени.

§1 Система координат.

В зависимости от формы задания системы координат бывают; 

- сфероидические (эллипсоидальные)

- сферические

- прямоугольные, пространственные

Начало координат может быть совмещена с центром масс Земли – это геоцентрическая система; с центром референц–эллипсоида – геодезическая; с наземным пунктом наблюдения – топоцентрическая система координат.

Наземные геодезические пункты обычно задаются в геодезической системе координат, в которой положение пункта  определяется высотой  над референц-эллипсоидом и сфероидическими координатами- широтой  и долготой .

В звездных каталогах координаты звезд приводятся  в экваториальной системе, заданной на определенную эпоху каталога (1950+). Координатной поверхностью этой системы является небесная сфера единичного радиуса. Если начальная плоскость системы  проходит через точку весеннего равноденствия, то такая система называется второй экваториальной.

На чертеже сферические экваториальные координаты . Координаты изменяются за год до 20″.

Инерциальные координаты наблюдаемых звезд и ИСЗ при фотографировании их на фоне звезд необходимо переводить из системы каталога в мгновенную систему на момент наблюдениях (1950+).

Сферические координаты  определяющие направление на звезду практически не зависят от места наблюдения на поверхности Земли, т.к. очень большие расстояния до звезд. Поэтому началом сферических систем координат звезд может быть любая точка Земли.

Равноденственные системы координат не участвуют в суточном вращении Земли. Их называют не вращающимися системами.

В космической геодезии применяются и вращающиеся с Землей системы координат. Вращающуюся сферическую систему координат можно получить, если начальную плоскость направить не через т.𝛾, а совместить ее с гринвичским меридианом или провести параллельно ему. Такая система координат называется гринвичской или первой экваториальной системой

δ – склонение

α –прямое восхождение

 -противоположен  по знаку   часовому углу .

 – гринвичское звездное время

Равноденственные и гринвичские координаты  α, δ - равноденственные

 , δ –гринвичские

Широкое распространение имеют прямоугольные пространственные координаты, т.к. более просты математические вычисления.

Геодезические координаты  – общеземные с началом в центре масс Земли.

-референцные с началом в центре референц-эллипсоида. Топоцентрические координаты - с началом в пункте наблюдения.

§2 Основное векторное уравнение космической геодезии.

 -геоцентрическая система координат

 - топоцентрическая система координат

-наземный пункт наблюдения   -геоцентрические радиусы-векторы соответственно пункта  и спутника  .       

- топографический радиус-вектор спутника

 

Основное векторное уравнение космической геодезии. Применяется при переходе от одной системы координат к другой

- Определить!

Данные геоцентрические координаты наземного пункта: x_i ; y_i ; z_i

                                                     

                                     Ответ: 

                                                                     

§3 Понятие о системах измерения времени.

Основной астрономической единицей времени являются сутки – интервал времени, за который Земля делает один полный оборот вокруг своей оси. Сутки делятся на 86 400 равных интервалов и получаем 1 секунду.

Звездные сутки  отсчитываются между двумя последовательными верхними положениями (кульминациями) точки весеннего равноденствия. Интервал времени от момента верхней кульминации этой точки, выраженный в долях, называют звездным временем.

Из-за неравномерности суточного вращения Земли звездные и солнечные сутки незначительно изменяются. Создание атомных эталонов частоты позволило создать искусственную единицу меры времени, не зависящую от особенностей вращения Земли- атомную секунду. Атомная секунда является основой шкалы атомного времени   и принята за единицу времени в системе