Усі Лекції і методички із ВНС
.pdf9
Тривалість проходження КА через зону видимості
tз.в. = tвих – tвх . |
(20) |
Максимальне значення цей інтервал приймає для пункта P, над яким він проходить в зеніті:
~ |
T / . |
(21) |
tз.в.max 2 / n |
Якщо на карту, або графік нанести зону видимості деякого пункту і кілька послідовних витків траси певного ШСЗ, можна графічним шляхом встановити періоди можливих його спостережень радіотехнічними методами. У випадку оптичних спостережень потрібно додатково оцінювати умови освітленості пункту і супутника сонячними променями.
4.Обчислення ефемериди. Ефемеридою ШСЗ називається таблиця його топоцентричних координат (та інших параметрів) на певні моменти часу, які потрібні для спрямування на нього спостережувального приладу. Ефемериди можуть розраховуватися з точністю ~ 0,1’ та 0,5 км. Вихідними даними служать координати пункта спостереження і елементи орбіти КА. Встановивши за допомогою траси можливий період спостережень, вибирають крок розрахунку ефемеридних даних, або безпосередньо моменти майбутніх спостережень. На кожний момент визначають збурені елементи орбіти, за якими обчислюють геоцентричні координати ШСЗ в інерціальній СК. В подальшому послідовно переходять до декартових геоцентричних в земній СК, декартових топоцентричних координат в земній СК, до топоцентричних сферичних (полярних) екваторіальних координат і, якщо потрібно, до горизонтних координат.
5.Обчислення попередньої орбіти за результатами вимірів. Вихідними даними для обчислення параметрів орбіти є: координати пункту спостережень в геоцентричній земній
системі координат, спостережені величини i, di, |
r і |
- топоцентричні екваторіальні |
координати. |
|
|
Послідовність виконання завдання
1. Збурюючий геопотенціал, обчислення збурених елементів орбіт.
1.1.Розписати ряд (2) до n = 6, включно.
1.2.Виділити окремо зональну і довготну частини збурюючого геопотенціала, і записати їх в скороченому вигляді.
1.3.За формулою (3) знайти вирази для сферичних поліномів P3,…,P6.
1.4.Обчислити окремо зональні сферичні функції геопотенціала для n = 2,…,6 в точці орбіти ШСЗ з координатами φ = B, λ = L, r = a.
1.5.За формулами (9-11) обчислити збурення в елементах орбіти, викликані полярним стисненням Землі, за період від t0 = te до t = tсп.
1.6.Обчислити збурені елементи орбіти ШСЗ на епоху tсп:
|
|
d; |
i i ; |
|
|
d; |
a a |
; |
e e ; |
|
|
|
1 |
dM |
|
. |
(22) |
|
0 |
0 |
0 |
~ |
0 |
||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
||
2. Розрахунок траси і побудова її розгортки. |
|
|
~ |
|||||
2.1. Обчислити середній рух |
~ |
|
|
|
3 1/2 |
|
|
|
n |
=(μ/a ) , період обертання супутника T 2 / n , крок |
|||||||
розрахунку траси в середньому m |
1 |
T |
і в зоряному часі |
~ |
( h ) |
, зміщення |
||
|
|
s m ( m ) |
||||||
|
20 |
|||||||
вузла за виток в E T .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. |
Обчислити |
проєкцію |
висхідного |
вузла |
|
(рис.6) |
|
|
для |
|
першого |
|
вітка |
орбіти |
|||||||||||||||||
( tN , N 0, N ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
v |
|
[рад.]; |
E |
|
|
|
|
1 e |
tg |
v |
N |
|
|
M |
|
|
E |
|
e sinE |
|
[рад.]; |
|||||||||
|
N |
N |
2arctg |
|
|
|
|
; |
|
N |
|
N |
N |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 e |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tN |
1 |
|
; |
S N S0 |
|
|
~ |
|
|
( h ) |
; |
|
N SN . |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
~ M N |
tN tN |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Наближено S0=6h41m50,55s+8640184,81s·T’+0,093s·T’2, де T’=(JDсп -2451545)/36525 інтервал |
|||||||||||||||||||||||||||||||
часу в юліанських сторіччях від 0hUT 1.01.2000 р.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2.3. Обчислити з кроком Δm j-ті точки траси (j=1,…,5,10,15,20). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зона видимості |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
з пункта P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
g |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3-ий |
|
2-ий |
|
1-ий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
виток |
|
виток |
|
виток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис.6. Розгортка траси ШСЗ, орбіта якого має i<90˚ і T<12h. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
t j tN j m ; |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
M j M N n t j tN M N n j m , |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
E j M j |
e sin E j |
(ітерації до |
|
E≤2"); |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
1 e |
tg |
E j |
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
v |
|
; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
j |
2 arctg |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
j |
j |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 e |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s j |
j s ; |
|
|
j arctg( tg u j |
cos i ), |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
причому 0 2 ; і далі за формулами (13-14), причому i i ; 0 2 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
2.4. Побудувати розгортку траси в довільному масштабі. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
3. Визначення періодів видимості КА і вибір сприятливих моментів для його |
|||||||||||||||||||||||||||||||
радіотехнічних спостережень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3.1.Обчислити радіус зони видимості неба Rз.в.і нанести її в масштабі на розгортку траси.
3.2.Продовжити трасу шляхом екстрополяції сусідніх витків, що накладатимуться на
зону видимості. Виписати три послідовні періоди видимості КА, порівняти з tз.в.. Вибрати сприятливі для спостережень КА три моменти з кроком 5 хв: t1, t2, t3.
4. Обчислення ефемериди
4.1. Обчислити збурені елементи орбіти на моменти t1, t2, t3 (пункти 1.5, 1.6), а також
~ |
a |
3 |
12 |
і |
p a 1 e |
2 |
. |
n |
|
|
|
11
4.2. Обчислити орбітальні полярні (рис.4) та зоряні геоцентричні декартові (інерціальні) координати ШСЗ за наступними алгоритмами:
~ |
E j M j e sin E j , |
M j n( t j ); |
або E M ( e e3 / 8 ) sinM ( e2 / 2 ) sin2M ( 3 / 8 )e3 sin3M ;
4.2.1. |
r a(1 e cos E ); |
x a(cos E e ); |
y |
орб |
a |
1 e2 sinE , |
або |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
орб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2.2. |
tg |
v |
|
|
1 e |
|
tg |
E |
; |
r p /(1 e cos v ); |
x |
|
r cos v; y |
|
r sin v. |
|
|
|
|
|
орб |
||||||||||||
|
2 |
|
1 e 2 |
|
орб |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4.2.3.u v ; x r (cos u cos sin u sin cos i ) ,
y r (cos u sin sin u cos cos i ) ,
zr sin u sin i .
4.2.4.Перейти до земних (грінвицьких) геоцентричних декартових координат ШСЗ
(рис.7):
|
xg = x cos S + y sin S; |
|
|
|
|
|
|
yg = y cos S - x sin S; |
|
|
|
|
|
|
zg = z. |
|
|
|
|
|
y |
|
|
se |
|
|
|
yg |
|
|
· |
|
|
|
|
|
y |
|
yg |
|
|
|
|
|
S |
|
|
xg |
|
xg |
|
|
sg |
|
|
|
k’ |
|
· |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
x sinS |
|
||
|
|
· |
|
|
||
|
S |
x sinS |
y |
cosS |
· k |
x |
|
|
|||||
|
|
|
||||
O · |
x |
s· |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
Рис.7. Зв’язок інерціальних і грінвицьких декартових координат |
||||||
4.3. Перейти від геодезичних еліпсоїдальних координат п. P(B,L,H) до його декартових X,Y,Z координат:
X = (N + H) cos B cos L, |
Y = (N + H) cos B sin L, |
||
Z = (N(1 - eE2) + H) sin B, |
N = aE /(1-eE 2sin2B)1/2. |
||
4.4. Обчислити топоцентричні декартові координати супутника на моменти t1, t2, t3 |
|||
відносно п.Р: |
|
|
|
x j ' xgj X ; |
y j ' ygj Y ; |
z j ' zgj Z . |
|
4.5. Перейти до його горизонтних декартових координат n, e, u (відповідно, на північ, на схід, в зеніт пункту по нормалі до еліпсоїда) за наступною формулою:
12
n j |
|
sin B cos L |
|
|
|
|
|
e j |
|
|
sin L |
u |
|
|
cos B cos L |
j |
|
|
|
sin B sin L cos L
cos B sin L
cos B |
|
x j |
|
||
0 |
|
|
y |
. |
|
|
|
|
|
j |
|
sin B |
|
z |
|
||
|
|
|
|
j |
|
4.6. Обчислити горизонтні сферичні координати ШСЗ r’, A, z або h на моменти tj:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
j |
|
|
|
|
n2 e2 |
u 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
r |
, |
|
|
A |
|
arctg |
|
|
, |
||||
|
|
j |
|
|
|||||||||
j |
j |
j |
j |
|
|
|
|
n |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
||
|
|
|
u j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
z j 90 h j . |
|||||
h j arctg |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
n2 e2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
j |
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Обчислення попередньої орбіти “за результатами спостережень”, тобто за топоцентричними екваторіальними координатами супутника ( , d, r ) на два моменти часу.
5.1. Перетворити координати супутника (X, Y, Z ) із земної СК в інерціальну на два моменти часу (Xi , Yi , Zi ):
Xi X cos Si Y sin Si ; |
Yi X sin Si Y cos Si ; |
Zi Z . |
|
|
|
5.2. Переобчислити топоцентричні екваторіальні координати супутника ( i , |
di , |
ri ) в |
|||
топоцентричні декартові координати (x i, y i, z i): |
|
|
|
|
|
xi ri cos di |
cos gi |
|
|
|
|
yi ri cos di |
sin gi . |
|
|
|
|
zi ri sin di
5.3.Обчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (x, y, z):
xi X i xi yi Yi yi . zi Zi zi
Зауваження. Обчислення в пунктах 5.1-5.3 виконуються при заданих виміряних значеннях топоцентричних екваторіальних координат супутника ( , d, r ). Якщо ж в
лабораторній роботі попередньо обчислюється ефемерида ШСЗ, то декартові координати ШСЗ в інерціальній системі координат вже відомі (див. пункт 4.2.3) і, в такому випадку, обчислення необхідно починати з наступного пункту 5.4.
5.4. Переобчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (xi, yi, zi) в геоцентричні екваторіальні (сферичні) координати ( i, di, ri):
|
yi |
|
|
zi |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
2 |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
di arctg |
|
|
|
, |
ri xi |
yi |
zi . |
|||||
i arctg |
x |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
i |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
xi |
yi |
|
|
|
|
|
|
|
||||
5.5. Обчислення елементів орбіти за формулами:
|
|
|
|
|
tgd1 sin 2 |
1 |
|
|
|
|
||
Ω |
1 |
arctg |
|
|
|
|
, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
tgd |
|
tgd cos |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
2 |
1 |
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|||
tgi j tg d j cos ec j1 Ω ; |
cos u j cos d j |
cos j Ω , |
j 1,2 , |
|||||||||
13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p 2 |
r1r2 sin u2 u1 2 . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
2 |
t |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Зауваження. В останній формулі при обчисленні фокального параметра p можна |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
прийняти, що параметр 2 = 1, якщо моменти t1 i |
|
t2 |
|
спостережень достатньо близькі. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p r1 |
cos |
u |
2 |
|
u |
|
|
|
|
p r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
r1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
tgv1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
v2 v1 u2 |
|
u1 , |
|||||
|
|
|
p r1 |
sin u |
2 |
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
r1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e j |
|
|
p rj |
|
|
|
, |
|
j 1,2 ; |
|
|
|
|
|
j u j v j , |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
rj |
cos v j |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
p |
|
; |
|
|
n |
1 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e2 |
|
|
a |
|
a |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
E 2 arctg |
|
|
|
|
|
|
|
tg |
|
|
|
; |
|
|
M |
|
j |
E |
j |
e sinE |
j |
, |
||||||||||||||||||
|
|
|
1 e |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
M1 |
t |
2 |
|
|
M |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Література
1.Космическая геодезия: Учебник для вузов /В.Н. Баранов, Е.Г. Бойко, И.И. Краснорылов и др.- М.: Недра, 1986.- 407 с.
2.Урмаев М.С. Орбитальные методы космической геодезии.- М.: Недра, 1981.- 256 с.
vN
vN 
2 рад.
1-e
1+e
1 e 
1 e
EN рад.
M N рад.
~
M N n c
tN
Додаток
Обчислення проєкції висхідного вузла
Схема 1
~ t (h)
N
S0
SN
(h)
(Nh)
(No)
|
|
N |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
Обчислення j-х
|
Елементи |
|
|
Номери точок |
|
||||||
|
Формул |
1 |
|
|
2 |
|
… |
||||
|
t N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j m |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M N |
рад. |
|
|
|
|
|
|
|
||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n j m |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
M j |
рад. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
e sin M j |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
E(j1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e sin E(j1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
E (j |
2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e sin E(j |
2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
E(j |
3 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E(j3 ) E(j 2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
5 10 |
6 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
точок траси
|
|
|
|
|
|
|
Схема 2 |
|
|
Елементи |
|
Номери точок |
|
|
|||
|
Формул |
1 |
|
2 |
|
… |
|
|
|
0.5 E j |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 e 1 e |
|
|
|
|
|
|
|
|
v j |
рад. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
voj |
|
|
|
|
|
|
|
|
u j |
|
|
|
|
|
|
|
|
tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
(No ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(jo ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
s j |
j s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(jo ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(jo ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання лабораторної роботи з курсу “Космічна геодезія”
для студентів всіх геодезичних спеціальностей та студентів заочної форми навчання
Автори: Дульцев Анатолій Тихонович, канд.техн.наук, доц.
Цюпак Ігор Михайлович, канд.техн.наук, доц.
Редактор
Комп’ютерне складання
Підписано до друку Формат 70 1001/16 . Папір офсетний.
Друк на різографі. Умови друк. арк. 15. Обл.-вид. арк. Наклад 50 прим. Зам.
Поліграфічний центр Видавництва Національного університету «Львівська політехніка»
Вул. Ф. Колесси, 2, 79000, Львів
СИСТЕМИ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ДОПОВНЕНЬ ГЛОБАЛЬНИХ НАВІГАЦІЙНИХ СУПУТНИКОВИХ СИСТЕМ
Розвиток світових гнсс йде по шляху підвищення точності та доступності позиціонування, забезпечення цілісності навігаційного поля, а також розширення доступних послуг. Сформувалося два напрямки розвитку ГНСС, пов'язаних з підвищенням точності та надійності наданих ними навігаційних послуг:
•МОДЕРНІЗАЦІЯ ІСНУЮЧИХ (ГЛОНАСС, GPS) І СТВОРЕННЯ НОВИХ ГЛОБАЛЬНИХ СУПУТНИКОВИХ НАВІГАЦІЙНИХ СИСТЕМ (ЄВРОПЕЙСЬКИЙ ПРОЕКТ ГАЛІЛЕО, КИТАЙСЬКИЙ ПРОЕКТ БЕЙДОУ);
•РОЗВИТОК ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ДОПОВНЕНЬ (ФД).
ФУНКЦІОНАЛЬНІ ДОПОВНЕННЯ ГНСС НАДАЮТЬ СПОЖИВАЧАМ ДОДАТКОВУ ІНФОРМАЦІЮ, ЯКА ДОЗВОЛЯЄ ПІДВИЩИТИ ТОЧНІСТЬ І ДОСТОВІРНІСТЬ ВИЗНАЧЕННЯ ПРОСТОРОВИХ КООРДИНАТ, ШВИДКОСТІ РУХУ І ЧАСУ.
ВИХІДНА ІНФОРМАЦІЯ ФД ДОВОДИТЬСЯ ДО СПОЖИВАЧІВ ПО СПЕЦІАЛЬНИХ КАНАЛАХ ЗВ'ЯЗКУ. ВОНА ЗАЗВИЧАЙ МІСТИТЬ КОРИГУВАЛЬНУ ІНФОРМАЦІЮ (ДЛЯ УСУНЕННЯ АБО ЗМЕНШЕННЯ ПОХИБОК ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЯ РОЗТАШУВАННЯ СПОЖИВАЧІВ) І ІНФОРМАЦІЮ ПРО ЦІЛІСНІСТЬ ГНСС (ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДОСТОВІРНОСТІ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯ).
У БАГАТЬОХ КРАЇНАХ РОЗГОРНУТІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ ДОПОВНЕННЯ РІЗНОГО ТИПУ І ВЕДУТЬСЯ АКТИВНІ РОБОТИ З МОДЕРНІЗАЦІЇ ІСНУЮЧИХ ТА СТВОРЕННЯ НОВИХ СИСТЕМ.
1.СТАНЦІЇ ЗБОРУ ВИМІРЮВАНЬ - КОНТРОЛЬНО-КОРИГУЮЧІ СТАНЦІЇ, ЩО ПРЕДСТАВЛЯЮТЬ СОБОЮ КОМПЛЕКС ВИСОКОТОЧНОЇ НАВІГАЦІЙНОЇ АПАРАТУРИ, ВСТАНОВЛЕНІ В ТОЧКАХ З ВІДОМИМИ КООРДИНАТАМИ.
2.ІНФОРМАЦІЯ ПРО ЦІЛІСНІСТЬ СИСТЕМИ - ІНФОРМАЦІЯ ПРО ЗБОЇ В РОБОТІ ГНСС, НЕ ВИЯВЛЕНИХ АБО НЕ ВИПРАВЛЕННЯ ЇЇ ВЛАСНИМИ КОШТАМИ В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ. ПЕРЕДАЧА ІНФОРМАЦІЯ ПРО ЦІЛІСНІСТЬ СИСТЕМИ ЗАПОБІГАЄ ВИКОРИСТАННЯ СПОЖИВАЧАМИ НЕКОРЕКТНИХ НАВІГАЦІЙНИХ ДАНИХ.
3.ЕФЕМЕРИДНИХ-ТИМЧАСОВА ІНФОРМАЦІЯ - ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ОРБІТИ КОСМІЧНОГО АПАРАТУ І ДАНІ БОРТОВОГО ГОДИННИКА.
4.НАЗЕМНІ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ - УКХ-РАДІОСТАНЦІЇ, СИСТЕМИ РУХОМОГО БЕЗДРОТОВОГО ЗВ'ЯЗКУ АБО МЕРЕЖУ ІНТЕРНЕТ.
|
СИСТЕМЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ДОПОЛНЕНИЙ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШИРОКОЗОННЫЕ |
ГЛОБАЛЬНЫЕ |
|
Параметры |
ЛОКАЛЬНЫЕ |
РЕГИОНАЛЬНЫЕ |
СИСТЕМЫ |
СИСТЕМЫ |
|
|
|
|
|||
|
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫ |
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫ |
|
|
|
|
|
|
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО |
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО |
|
|
Е СИСТЕМЫ |
Е СИСТЕМЫ |
|
|
|
|
|
|
Й КОРРЕКЦИИ |
Й КОРРЕКЦИИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
региональная сеть |
глобальная сеть |
|
|
одна или несколько |
сеть станций |
станций измерений |
станций измерений |
|
|
измерений |
каналы передачи |
каналы передачи |
||
|
станций сбора |
||||
|
каналы передачи |
данных |
данных |
||
Состав |
измерений1 |
||||
данных |
вычислительный |
вычислительный |
|||
|
канал передачи |
||||
|
вычислительный |
центр |
центр |
||
|
данных |
||||
|
центр |
наземный комплекс |
наземный комплекс |
||
|
|
||||
|
|
|
управления |
управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поправки к |
|
|
|
|
|
эфемеридно- |
|
|
|
|
поправки к |
временной |
|
|
|
|
эфемеридно- |
информации |
|
|
поправки к |
поправки к |
временной |
поправки для |
|
|
навигационным |
навигационным |
информации3 |
исключения |
|
|
параметрам, |
параметрам, |
поправки к |
атмосферных |
|
Корректирующа |
измеряемым |
измеряемым |
навигационным |
искажений сигнала |
|
я информация |
потребителем |
потребителем |
параметрам, |
поправки к |
|
|
информация о |
информация о |
измеряемым |
навигационным |
|
|
целостности |
целостности |
потребителем |
параметрам, |
|
|
системы2 |
системы |
информация о |
измеряемым |
|
|
|
|
целостности |
потребителем |
|
|
|
|
системы |
информация о |
|
|
|
|
|
целостности |
|
|
|
|
|
системы |
|
|
|
|
|
|
|
Каналы |
наземные линии |
наземные линии |
космические |
космические |
|
аппараты связи и |
аппараты связи и |
||||
передачи |
передачи данных4 |
передачи данных |
|||
ретрансляции |
ретрансляции |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Зона действия |
50 - 200км |
400 – 2000 км |
2000 – 5000 км |
глобальное |
|
покрытие |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Погрешность |
|
|
|
|
|
определения |
от 1 до 5 см |
от 5 до 50 см |
от 5 дм до 2 м |
от 5 см до 2 м |
|
местоположени |
|||||
|
|
|
|
||
я потребителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В даний час розвиваються п'ять широкозонних системи диференціальної корекції: СДКМ,
WAAS, EGNOS, GAGAN, MSAS.
Зона действия системы СДКМ – вся территория Российской Федерации и прилегающие географические районы, основной потребитель системы – гражданская авиация. Корректирующая информация СДКМ передаётся с помощью космических аппаратов системы ретрансляции «Луч». Третий аппарат в группировке «Луч-В» выведен на орбиту в 2014 году.