Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
!фіг
Pc ruf HHf длі сеия наботодапгй
РґЛісііис .vit есшіса
Вчешцис наблюдения
Рсаісігнс in* ccwica
Pl'iJIDnIiCUiIUMN
Координаты, Ковариационные мптрнцы
С'їагиґін'іесказ графика: -остаточные всли'інньі
-ЇШІНЇіСЬІ DUlHUUK
Рис. 2 JO, Обобщенная блок-схем а нредриммы обработки с путниковьи; данных на завершающей стадии
На следующем этапе вводится в действие основная программа обработки (рис. 2Л0), базирующаяся на совместном использовании откорректированных результатов отдельных станций. При этом, как правит о, применяется метод вторых разностей. При этом выявляются и устраняются необнаруженные ранее пропуски фазовых циклов, а также разрешаются неоднозначности.
Главная задача основной программы обработки состоит в вычислении искомых значений координат точек стояния, длин базисных ли* ний и других, интересующих потребителя, геодезических данных с оценкой точности их определения. Такая обработка может быть осуществлена как для одного, так и для нескольких сеаьгеов наблюдений.
На заключительной стадии можетбыть произведено уравнивание полученных результатов и осуществлен (в случае необходимости) переход к местной системе координат.
108
Раздел 3. Системы координат и времени, используемые в спутниковых измерениях
Системы координат и времени, используемые в астрономии и космической геодезии достаточно подробно рассмотрены в основополагающих работах [4, 49, 37, 4S, 49, и др.]. Мы рассмотрим эти вопросы обзорно, уделив внимание особенностям использования систем координат и времени при спутниковых измерениях,
3.1. Роль и значение координатно-временного обеспечения для спутниковых методов определения местоположения
Выполнение высокоточных измерений с помощью спутниковых систем (GPS1 ГЛОНАСС и др.) тесно связано со строгими определениями координатных систем, относительно которых выполняются измерения. Измеряемые навигационные параметры спутников глобальной системы позиционирования и определяемые координаты спутниковых приемников отсчитываются в различных системах координат. В частности, для описания движения спутников используются звездная (иперциальная) референцная система (CJS), фиксируемая по положению специально выбираемых для этих целей звезд или галактических радиоисточников (квазаров), а для определения положения пунктов, находящихся на земной поверхности, - общеземная референцная система (CTS), реализуемая через набор фундаментальных пунктов, входящих в состав глобальной геодезической сети. Проведенные в этой области исследования свидетельствуют о том, что взаимное положение этих двух координатных систем не остается постоянным с течением времени, а поэтому их взаимосвязь приходится учитывать в каждом сеансе спутниковых измерений с достаточно высокой точностью.
3.1.1. Общие сведения а системах координат
Поскольку при спутниковых измерениях используются две системы координат, то для определения местоположения пункта в общеземной координатной системе на основе применения спутниковой технологии необходимо знать положение спутников в упомянутой
109
земной системе координат. Ориентация координат задается а инерии-альных звездных или геодезических системах.
При спутниковых измерениях используются, как правило, две системы координат, одна из которых жестко связана с Землей (земная или геодезическая), а другая — с окружающим пространством {небесная или звездная). Для того, чтобы определить положение объекта в земной координатной системе при помощи спутниковой технологии, мы должны знать положение спутников в земной системе. Однако эфемериды спутников обычно определяют в небесных координатах, так как уравнения движения спутников формулируются и решаются R небесной системе координат, поскольку это более строго соответствует инерциалыюй отсчетной системе. Поэтому формулы преобразования между земной и небесной координатными системами должны быть известны с высокой точностью. Важной проблемой является также тот факт, что спутниковые данные являются по своей природе общеземными, тогда как наземные геодезические сети, создаваемые на основе спутниковых технологий, могут охватывать как весь земной шар, так и ограниченные регионы земной поверхности. Поэтому правильность установления соотношения между глобальной спутниковой сетью и локальными геодезическими сетями имеет крайне важное значение.
Соотношения между некоторыми основными системами координат приведены ниже. Связь между прямоугольной и сферической системами определяется следующими соотношениями (рис. 3.1): _
R = ijx2 +уг +Z1; X= ffcos^cos Л; sin р - . z ; у = R cos q> sin A;
IgX = ~; z-Rsmtp.
X
Связь между прямоугольной и эллипсоидальной системами определяется соотношениями (рис. 3.2):
R = •Jx2 + у2 + z2\ л - JVcosScosi;
у
IgL = —; у = JVcosSsini; (3.2)
z = — N sin В. а
Радиус кривизны первого вертикала
—і--
VflZeos2B + />J sin2 Я
110
Рис. 3.1. Прямоугольные к сферические системы координат
P
Vv4 о "))
Рис. 3.1. Прямоугольные и эллипсоидальные системы координат
Эллипсоидальная широта В определяется приближениями.
