Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
В соответствии с «Программой разработки новых и переработки ранее утвержденных нормативно-технических актов и нормативных документов по производству на период 1999-2000 годы», утвержденной руководителем Рос картографии, в 2000-2001 годах ведущими специалистами и учеными МИИГАиКа, Верхневолжского и Московского АГП был разработан проект «Инструкции по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS». Проект подготовлен на основе научного и практического опыта построения и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем в городах Моск-
4
ве, Владимире, Нижнем Новгороде, Туле, Костроме, Саранске, Рузаевке, Вязниках, Павлове, Саратове, Тольятти, Сызрани.
В настоящей книге рассмотрены общие принципы функционирования современных радиоэлектронных спутниковых систем определения местоположения. Рассмотрены методы измерений и вычислений для получения координате высокой точностью (от 10 мм до 1,0 м). Приведено описание используемых в спутниковых технлогиях систем координат и времени, их преобразование.
На основе практических работ по метрологической аттестации различных спутниковых приемников проанализированы основные источники ошибок и методы ослабления их влияния. На примере использования спутниковых приемников на производственных объектах рассмотрены процессы проектирования и организации измерений, предварительной и окончательной обработки, включая редуцирование и уравнивание геодезических сетей.
Рассмотрены особенности решения различных геодезических задач на основе использования спутниковых технологий, а также перспективы дальнейшего их развития в геодезии и навигации. При изложении материала учтен опыт прочтения курса лекций «Глобальные спутниковые системы определения местоположения» для студентов МИИГАиКа.
Книга может быть полезна специалистам, занимающимся вопросами использования спутниковых систем в геодезии и землеустройстве, а также студентам и аспирантам геодезических и землеустроительных специальностей.
Ректор Московского государственного университета геодезии и картографии, доктор технических наук,
профессор В.П. Савиных
Введение
Исторически спутниковая геодезия, ориентированная на выполнение точных геодезических измерений на земной поверхности с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ), возникла в конце 50-х годов, т.е. вскоре после запуска первых ИСЗ. За прошедший более чем 40-летний период эта область геодезии непрерывно совершенствовалась, пройдя различные стадии развития, которые условно можно разделить на следующие три периода [31, 70, 82]:
/. Период с 1958 по 1970 гг. Этот период характеризовался развитием основополагающих методов спутниковых наблюдений, включающих в себя методы вычисления и анализа спутниковых орбит. При их реализации использовались, в основном, методы фотографирования спутников с помощью специально разработанных камер. На основе выполненных исследований были предприняты первые попытки построения глобальных геодезических сетей с использованием спутниковых технологий, создания усовершенствованных моделей Земли (модели разработанные Смитсоновской астрофизической обсерваторией и Годдарским центром космических полетов). Значительное внимание было уделено при этом глобальным изучениям гравитационного поля Земли.
2. Период с 1910 по 19S0 гг. Основное внимание в течение данного периода было уделено разработке различных научных проектов. На их основе были созданы такие новые методы наблюдений, как лазерные методы измерения расстояний до спутников и спутниковая альтиметрия. Особого внимания заслуживают разработанные в это время доплеровские спутниковые системы Транзит (США) и Цикада (Советский Союз). За этот период выполнены глобальные определения формы геоида, сопровождающиеся определениями координат многочисленных точек, находящихся на земной поверхности. Проведенные исследования позволили уточнить модельное представление Земли. Повышение уровня точности спутниковых измерений открыло возможность более детального изучения скорости вращения Земли, закономерностей движения ее полюсов, деформаций земной коры и других параметров.
3. Период с 1980 г. по настоящее время. Последний период ознаменовался широкомасштабным использованием спутниковых техноло-
6
гий в геодезии, геодинамике, топографии и других смежных областях. Отмеченный прогресс связан, прежде всего, с дальнейшим усовершенствованием радионавигационных систем, выразившимся в использовании более совершенных методов измерения величин, на основе которых вычисляются интересующие нас координаты точек на земной поверхности, более удачных параметров орбит, а также целого ряда других технических решений. В результате были созданы такие многофункциональные радионавигационные системы, как Навстар (США) и ГЛОНАСС (Советский Союз). Применительно к геодезии особого внимания заслуживают реализованные в системе Навстар (GPS) методы фазовых измерений, базирующиеся на использовании несущих колебаний, которые позволили реализовать сантиметровый (а в отдельных случаях и миллиметровый) уровень точности при измерении базисных линий длиной от нескольких метров до тысячи и более километров.
