Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Раздел 7. Использование спутниковых технологий для построения геодезическихсетей
Опорные геодезические сети, создаваемые спутниковыми методами, принято в мировой практике подразделять на глобальные, континентальные, национальные, региональные и локальные геодезические сети. Применительно к территории России предусмотрено построение на основе спутниковой технологии фундаментальной астроно-мо-геодезической сети (ФАГС), представляющей собой высшее звено в структуре координатного обеспечения территории нашей страны. Последующими звеньями в государственной опорной геодезической сети по своему рангу являются высокоточная геодезическая сеть (ВГС) и спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1). Вместе с тем в последние годы достаточно интенсивно развиваются локальные геодезические сети, базирующиеся на совместном использовании спутниковых и традиционных наземных методов. В последующих подразделах приведена краткая информация об особенностях построения и состоянии развития спутниковых геодезических опорных сетей как в нашей стране, таки за рубежом.
7.1. Построение глобальной опорной геодезической сети
Характерные для современных спутниковых систем позиционирования особенности, проявляющиеся в возможности точного и оперативного определения координат пунктов, расположенных в пределах всего земного шара, были использованы в последние десятилетия для создания глобальной опорной геодезической сети. Схема расположения пунктов, входящих в такую сеть, была приведена на рис. 1.11.
Систематические спутниковые наблюдения, проводимые на пунктах глобальной сети, позволяют периодически уточнять координаты этих пунктов, вычислять точные значения эфемерид наблюдаемых спутников, входящих в рассматриваемые системы позиционирования. Кроме того, они позволяют изучать геодинамические явления, происходящие в земной коре, в пределах всего земного шара, и в таких составных частях атмосферы, как ионосфера и тропосфера.
Для обеспечения точного мониторинга вращения Земли и движения полюсов с помощью современных космических геодезических
230
(ехнологий Международное бюро времени (M БВ) - Bureau International de ГНеше (6IH) в 1984 г. создало наземную систему -HTS84 (ВШ Terrestrial System) на основе сігутниковвгх лазерных дальномерных систем (SLE.), радиоинтерферометров со сверхдлинной ба-Юй (VLBI) и спутниковых доплеровских измерений. В 1988 г, когда Международная служба вращения Земли IERS (International Earth Rotation Service) заменила ВІН, была создана система координат ITRF88 (IERS Terrestrial Reference System), которая соответствовала следующим требованиям:
— система является геоцентрической с началом в центре масс Земли, включая океан и атмосферу;
— ориентация системы согласуется с параметрами ориентирования Земли - Earth Orientation Parameter (EOP) на эпоху 1984,0;
— используемая в системе модель скоростей станций имеет нуле-пые величины остаточного вращения по отношению к земной коре;
— масштаб сосггветствует общеземной системе координат.
Для полдержания ITRF в соответствии с вьгшетзванными требо-паниями, начиная с 1988 г., ежегодно производится уточнение системы путем включения в нее новых измерений и пунктов. Для получения скоростей движения станций была использована модель движения TeKTOirrrqecKHxrLTHTNTJVEL-l, в которой соблюдалось требование отсутствия остаточного вращения
Модель NTJVEL-I вместе с неравномерным распределением станщгй ITRF по всему миру дает смещение между ITRF и IERS EOP 0,2 угловых миллишкунды в год К 1992 г. это несовпадение с осью вращения Земли достигло примерно одной угловой мшшисекунды. Скорости станций модели NTJVEL-1 были пересмотрены с использованием спутниковых наблюдений на 150 пунктах и вошли в систему координат ITRF92.
Отмеченный подход обусловил необходимость организации Международной службы GPS для геодинамики (IGS), в состав которой наряду с аддинистративгтыми подразделениями вошли не только многочисленные станции слежения, но и центры по обработке данных, включая и анализ получаемых результатов. Точность определения координат пунктов, входящих в глобальную опорную геодезическую сеть, на начальной стадии характеризовалась средними квадратическими ошибками на уровне около 15 мм в плане и около 35 мм по высоте. По мере совершенствования методики наблюдений и обработки, отмеченные ошибки были уменьшеныдо 5 мм в плане и 8 мм по высоте.
В середине 90-х годов в составе службы IGS были организованы межпутродные центры по обработке и анализу получаемых даттных. /1дя согласования поступающей в эти центры информации был разра-
231
ботан специальный формат независимого обмена программным обеспечением, который получил сокращенное название SLNEX
На основе обработки и анализа результатов, доводимых в течение ряда лет сггутниковых наблюдений из всего набора пунктов, входящих в глобальную сеть, было выделено несколько десятков наиболее стабильных пунктов, которые были использованы для уточнения Международного наземного референцного каркаса (ITRF). Этот каркас предназначен не только для установления положения и масштаба геоцентрической координатной системы, но и для определения параметров вращения Земли и, как следствие, для установления взаимосвязи со звездной (небесной) системой координат.
