Задачи и методы космической геодезии. Развитие опорной геодезической сети. Определение координат ИСЗ и ракет, страница 4

Оптический метод, когда спутник наблюдают с нескольких станций, одновременно осуществляется фотографирование на  фоне звездного неба. Недостаток – зависимость от метеоусловий, точность.

Радиотехнический метод позволяет определить фазу радиосигнала, время прохождения сигнала, доплеровский сдвиг частоты радиосигнала.

- фазовый принцип измерения дальности, наземная приемо-передающая станция посылает на борт спутника, модулированный по фазе сигнал. Этот сигнал ретранслируется спутником и принимается наземной антенной. Из сравнения фаз определяется двойная дальность до спутника.

- при измерении времени мы имеем аналог радиодальномера, который на выходе выдает нам дальность. Этот метод используется в навигационной геодезической системе «Навстар» (аппаратура «Микрометр») точность 10-25 м.

- принцип Доплера, определяется сдвиг частоты сигнала, посланного с ИСЗ. Этот принцип наблюдений ИСЗ «Транзит» аппаратурой «СМА», точность 5 м при наблюдении 3-4 дня.

§4 Общие сведения о методах построения космических геодезических сетей.

Линейно – угловой метод.

Направления на спутник в космической геодезии получают из фотографирования ИСЗ на фоне звездного неба. По снимкам, на которых изображены и опознаны звезды и спутник, путем астрономической обработки определяют экваториальные топоцентрические координаты ИСЗ.

- прямые восхождения α и склонение δ.

Третья координата – расстояние ρ до ИСЗ в момент фотографирования – определяют или лазерными дальномерами или радиотехническими средствами.

Время фотографирования ИСЗ необходимо знать с высокой точностью, ошибка в 0,001 сек. Приводит к ошибке положения ИСЗ 8 метров. Поэтому станции наблюдения оснащены кварцевыми часами, приемниками, хронографами.

Если синхронно с наблюдениями ИСЗ с т.А. выполнить наблюдения с точки «B», координаты неизвестны, то зная координаты точки «A» получаем координаты и земной точки «B».

Таким образом, для определения геоцентрических координат неизвестной земной точки «B» линейно – угловым методом необходимо иметь один исходный пункт «A» и выполнить синхронные наблюдения с точек «A» и «B».

Метод космической триангуляции.

В данном методе измеренными величинами являются топоцентрические экваториальные координаты α и  δ.

Получить координаты ИСЗ этим методом можно только путем наблюдения ИСЗ с 2-х точек с известными координатами.

Аналогично определяем координаты спутника в точке К2, а затем можно получить координаты точки 3. Выполняя синхронные наблюдения во всех пунктах 1,2,3.

Метод космической трилатерации.

Измеренными величинами в этом методе являются расстояния до спутника в точках К1, К2, К3. Такие измерения надо выполнять минимум с 3-х наземных точек с известными координатами. И можно получить координаты точки 4.

Доплеровский метод. Использование доплеровского метода в геометрических построениях основано на измерении разности расстояний с определяемого пункта «А» до ряда положений ИСЗ, например четырех.Чтобы определить координаты пункта «А» надо измерить три разности расстояний: Δρ12(А), Δρ23(А), Δρ34(А) от пункта «А» до четырех положений спутника. Координаты этих точек спутника должны быть известны, их мы определяем, измеряя разности расстояний до этих точек с 4-х станций, положение которых известно. Станции: I, II, III, IV. Тогда по 12 доплеровским измерениям Δρ12(I), Δρ23(I), Δρ34(I),…… Δρ23(IV), Δρ34(IV) можно определить все 12 неизвестных координат: x1, y1, z1, ….. x4, y4, z4.

Тема 1.3. Движение ИСЗ в гравитационном поле Земли.

§1 Идея орбитального метода.

1.  Предполагается, что модели сил, действующих на ИСЗ, известны с точностью, обеспечивающей соответствие модели движения ИСЗ его истинному движению.

2.  За основу берутся наблюдения за движением ИСЗ. Измеренными величинами могут быть:

- фотографирование ИСЗ на фоне звезд;

- расстояние до него (лазерные или радиотехнические дальномеры);

- лучевая скорость (доплеровский интегральный метод).