Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Усі лекції

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
28.06.2022
Размер:
12.47 Mб
Скачать

дотримувався вище наведеної класифікації, а ввів свою. Якщо потрібний вам тип присутній в списку вибираєте його і проблема вирішена. Але якщо такого типу немає, процедура ускладнюється.

В цьому випадку оберіть огляд Antennas ( «кнопка» внизу вікна проекту). Потім увійдіть в Tools в головному меню і запустіть опцію Antenna Menagement, з'явиться ще одне вікно.

Сформуйте вікна так, щоб вони помістилися на екрані монітора по сусідству і потім мишкою перетягніть зі списку у вікні Antenna Menagement потрібний вам тип антени в вікно Antennas (в ліву частину). Після цього поверніться у вікно де редагували тип антени і побачите, що в списку, в графі Antenna Type з'явився потрібний вам тип. Встановіть його і задача вирішена.

Редагування пунктів (точок)

У вікні View / Edit можна виконувати наступні операції над точками:

-вносити в проект нові точки по координатах;

-активізувати або де-активізувати точки в проекті;

-видаляти точки з проекту;

-змінювати властивості точок.

Для виконання всіх перерахованих вище операцій над пунктом (точкою) проекту призначене контенсное меню, яке з'являється якщо натиснути правою кнопкою миші по точці. У меню представлені опції:

-New ... - внесення в проект нових точок за координатами;

-Activate - активізація точки в проекті;

-De-activate - деактивізація точки в проекті (тимчасове виключення точки з обробки);

-Delete - видалення точки з проекту;

-Re-Assign Interval ... - перепрісвоіть інтервал

-Edit Intervals ... - редагування інтервалів

-Re-assign Triplets - перепрісвоіть триплет (X, Y, Z)

-Properties - перегляд властивостей точки.

23

ВИБІР СИСТЕМИ ВІДЛІКУ ТА СИСТЕМИ КООРДИНАТ

СИСТЕМИ КООРДИНАТ І ЧАСУ

СРНС використовують два види систем координат – інерціальну та земну. Елементи орбіт ШСЗ визначаються у інерціальній системі координат, а координати обєктів у земній системі координат. Цим і повязана необхідність застосування двох типів систем координат і встановлення однозначного взаємозвязку між ними.

2.1. Інерціальні системи кординат

Простір інерціальних систем координат відповідає законам Ньютона. Тому інерціальні системи координат є нерухомими, або рухаються у просторі прямолінійно і рівномірно зберігаючи паралельність осей координат початковому положенню.

Початком інерціальної системи координат

є центр мас Землі. Вісь

 

x

спрямована у точку весняного рівнодення

і співпадає із лінією перетину

площин земного екватора та екліптики. Вісь z - є перпендикулярна до осі

x

і

збігається із віссю моменту імпульсу Землі (рис 2.1.1), яка внаслідок інерціального руху Землі має незначне відхилення від осі обертання Землі у межах 0,001”. Перетин осі моменту імпульсу Землі із небесною сферою утворює точку Небесного Ефемеридного Полюсу (СEP – Celestial Ephemeris

Pole). Вісь y - є перпендикулярною до площини утвореної осями

x

і

z

, і

 

утворює з ними правосторонню ортогональну систему координат.

 

 

 

 

Практично положення точки весняного рівнодення визначається за результатами спостережень зірок вибраних із фундаментального каталога (FK5). Відповідно визначене положення інерціальної системи визначається із певною похибкою, а рух центра мас Землі навколо Сонця зазнає прискорень тому її називать Умовною Інерціальною Системою (CIS –Conventional Inertial System).

 

z

вісь моменту

імпульсу

 

 

Землі

 

 

 

небесна сфера

 

CEP

y

 

 

 

 

 

 

 

площина екліптики

о

y

 

центр мас

 

площина

 

Землі

небесного

 

 

 

 

 

екватора

точка весняного

 

 

рівнодення

x

 

 

 

рис 2.1.1 Умовна інерціальна система координат.

Оскільки положення CEP і точки весняного рівнодення

є змінне то прийнято

CIS фіксувати на певну епоху. Сучасною стандартною епохою є Юліанська дата J2000.0 , яка відповідає 12h 1 січня 2000 р.

2.2. Земна геоцентрична система координат

Загальноприйняті земні геоцентричні системи координат відтворюються мережею супутникових перманентних станцій. Для вирішення проблем геодезії та геодинаміки прийнята Умовна земна система (CTS – Conventional Terrestial System). Це геоцентрична просторова ортогональна система координат. Початок CTS є суміщений із центром мас Землі. Оскільки положення осі обертання Землі безперервно змінюється в наслідок дії непередбачуваних геофізичних явищ, то у CTS вісь z прийнято орієнтувати вздовж середньої осі обертання Землі, положення якої визначено за певний проміжок часу (рис. 2.2.1). Ця вісь відповідає середньому положенню осі обертання Землі визначеній за період з 1900 по 1905 р. Відповідне положення полюсу Землі називається Міжнародний умовний початок (СIO – Conventional International Origin). Відносно СIO визначається миттєве положення полюсу

Землі, яке публікується у бюлетні Міжнародної служби обертання Землі (IERS

International Earth Rotation Service) []. Вісь x - спрямована у точку перетину

середнього екватора Землі і середнього Грінвіцького мередіану. Вісь

y -

знаходиться у площині середнього екватора є перпендикулярною до осей

x і

z і утворює з ними правосторонню ортогональну систему координат.

 

Z

CIO

Середній

Грінвіцький

мередіан

o

Y

середній

екватор

X

рис 2.2.1 Умовна земна система координат.

Перехід від умовною інерціальної системи (CIS) до умовною земної системи (CTS) виконується [ ] за наступною залежністю

X

де Y

Z

X

x

 

Y

RM RS R N RP y

(2.2.1)

Z

z

 

CTS

 

CIS

x

,y - координати точки у системах координат CTS і CIS,

 

z

CTS

CIS

RM , RS , R N , RP - матриці повороту системи координат CIS, відповідно обумовлені рухом полюса, зоряним часом, нутацією і прецесією.

З 1988 року на IERS покладено обов’язки встановлення найкращої практичної реалізації земної системи координат CTS. З цією метою постійно уточнюються параметри обертання Землі. За результатами вимірів VLBI, SLR, DORIS,

лазерної локації Місяця

(LLR), та GPS спостережень у мережі міжнародної

геодинамічної служби

(IGS) визначається

рух

полюса та початкового

меридіану коректуються параметри матриці

R

N

,

уточнюються геоцентричні

 

координати фундаментальних геодезичних обсерваторій і контролюються їх взаємні зміщення обумовлені тектонічними рухами. Фундаментальні обсерваторії, як правило виконують комплекс VLBI, SLR та GPS – спостережень, а деякі оснащені апаратурою для LLR. З 1991 року система координат CTS узагальнена під назвою International Terrestrial Reference System (ITRS), що включає теоретичні положення та практичні реалізації загально земної системи координат International Terrestrial Reference Frame

(ITRF), Служба ITRS використовує для дослідження обертового руху Землі результати вимірів виконаних на геодезичних обсерваторіях усього світу. У

рамках

Європейського континенту існує аналогічна служба European

Terrestrial

Reference System (ETRS)

і відповідно практичні реалізації земної

системи

координат

European

Terrestrial Reference Frame (ETRF), які

використовують результати спостережень геодезичних обсерваторій розташованих виключно у Європі. У зв’язку із безперервним зростанням кількості геодезичних обсерваторій і результатів спостережень та динамічними процесами, які відбуваються у земній корі, виникає постійна необхідність удосконалення систем координат ITRF. Новостворені системи координат отримують чергові назви ITRF-YY, ETRF-YY де YY-рік. Існують наступні їх реалізації ITRF-88, .. , ITRF-94, ITRF-96, ITRF-97, ITRF-2000, ITRF-2005

і аналогічні ETRF – реалізації. Кожна наступна система координат, є більш удосконаленою, оскільки використовує більш тривалий обсяг спостережень виконаний на більшій кількості станцій з використанням остаточних результатів отриманих у різних центрах опрацювання вимірів. У таблиці 2.2.1 представлено характеристики вихідних даних використаних для встановлення відповідної ITRF – реалізації.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2.2.1

 

Вихідні дані при встановленні систем координат ITRF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система

 

Кількість

 

 

Кількість розв’язків

 

 

 

Загальна

 

координат

 

станцій

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кількість

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VLBI

 

 

SLR

 

GPS

 

 

DORIS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

розв’язків

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-88

 

120

 

5

 

6

 

-

 

-

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-89

 

113

 

6

 

8

 

-

 

-

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-90

 

120

 

4

 

7

 

-

 

-

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-91

 

131

 

5

 

7

 

1

 

-

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-92

 

155

 

5

 

6

 

6

 

-

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-93

 

160

 

6

 

4

 

5

 

-

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-94

 

209

 

6

 

1

 

5

 

3

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-96

 

209

 

4

 

2

 

7

 

3

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-97

 

309

 

4

 

5

 

6

 

3

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF-2000

 

477

 

3

 

9

 

6+8*

 

3

 

21+8*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*- Розв’язки регіональних центрів обробки даних

Для встановлення ITRF2005 вихідними даними слугували часові серії зміни координат станцій і орієнтаційних параметрів Землі з повною коваріаційною матриця їх змін. Опрацювання даних виконувалось за допомогою методу фільтрації Калмана з досягненням максимальною ймовірністі розв’язку.

Носіями систем координат ITRF є геодезичні обсерваторії, зокрема перманентні GPS – станції. Трансформація координат із однієї ITRF – реалізації у іншу проводиться із використанням 7- ми параметрових перетворень Гельмерта

X

xx

 

X

 

 

 

Y

xx

 

Y

 

 

 

Z

xx

 

Z

 

 

 

x

 

1 m

 

 

X

 

 

 

 

 

y

 

 

1 m

 

Y

 

 

 

 

 

z

 

 

 

1 m

Z

 

 

 

 

 

yy yy yy

,

(2.2.2)

де: X xx ,Yxx

ITRF-YY, x

,Z

xx

, X

 

 

 

 

,

y

,

z

 

 

 

yy,Yyy ,Z yy - координати пункту у системах координат ITRF-XX i

-координати початку системи ITRF-YY у системі ITRF-XX, , ,

- кути між відповідними осями систем координат ITRF-XX i ITRF-YY,

m -

масштабний множник. На рис 2.2.2 графічно представлено трансформування системи координат ITRF-YY в ITRF-XX.

 

z

 

 

z

 

 

 

 

xx

 

z

z

yy

 

xx

 

 

 

 

 

 

 

 

y p

о

 

 

 

 

y

z

 

 

xx

k

 

 

 

y

о

 

 

 

 

 

 

 

xx

g

y

 

 

 

 

 

ψ

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

yyy

x

ψ

 

yy

 

 

 

 

x

xxx

x

 

 

xx

рис 2.2.2 Графічна ілюстрація перетворень Гельмерта між системами координат ITRF-YY в ITRF-XX.

У таблиці 2.2.2 приведено параметри трансформації між системами координат ITRF-YY та ITRF-89 на епоху 1988,0 . Система координат ITRF-89 є повністю співпадає із європейською системою ЕTRF-89 і є проміжною для переходу від систем ITRF-YY до системи ЕTRF. Необхідність прив’язки системи координат на певну епоху обмовлено зміною координат пунктів викликаних рухом континентальних плит. У таблиці 2.2.3 приведено зміни параметрів трансформації у часі.

Таблиця 2.2.2

Параметри переходу між системами координат ITRF-YY та ITRF-89 на епоху

t0

Система

 

 

 

Параметри переходу

 

 

коор-

x

y

z

 

 

 

 

 

динат

m

 

 

 

t0

 

 

 

 

 

 

 

 

(см) (см)

(см)

10-8

0.001

0.001

0.001

 

 

ITRF90

0.5

2.4

3.8

0.34

0

0

0

1988

ITRF91

0.6

2

5.4

0.37

0

0

0

1988

ITRF92

1.7

3.4

6

0.51

0

0

0

1988

ITRF93

1.9

4.1

5.3

0.39

0.39

0.8

0.96

1988

ITRF94

2.3

3.6

6.8

0.43

0

0

0

1988

ITRF96

2.3

3.6

6.8

0.43

0

0

0

1988

ITRF97

2.3

3.6

6.8

0.43

0

0

0

1988

ITRF2000

2.97

4.75

-7.39

5.85

0

0

-0.18

1988

Таблиця 2.2.3

Річні зміни параметрів переходу між системами координат ITRF-YY та ITRF89

Зміни параметрів переходу

Система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коор-

x

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

динат

 

 

(см/

 

(см/

 

10-8

 

0.001

 

0.001

 

 

 

(см/

 

 

 

 

 

 

0.001

 

рік)

 

рік)

 

рік)

 

рік-1

 

рік-1

 

рік-1

 

рік--1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF90

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF91

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF92

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF93

 

0.29

 

0.04

 

0.08

 

0.0

 

0.11

 

0.19

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF94

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF96

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF97

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITRF2000

 

0

 

-0.06

 

-0.14

 

0.01

 

0

 

0

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для редукування параметрів трансформації на необхідну епоху використовують наступні вирази

 

x

T

x

( t

0

)

x

( T t

0

)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y T y ( t0 ) y

(T t0 )

,

 

 

 

z T z ( t0 ) z

( T t0

) ,

 

 

 

 

m T m( t

0

) m ( T t

0

)

,

(2.2.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T ( t

0

) ( T t

0

)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T ( t0 ) ( T t0 ) ,

T ( t0 ) ( T t0 ) .

T

Рух континентальних тектонічних плит та прояв регіональних геодинамічних явищ вимагає редукування координат пунктів

XYY (T ) XYY ( t ) VXYY (T t ),

Y

(T ) Y

( t ) VY

(T

YY

YY

YY

 

t

)

,

(2.2.4)

 

 

ZYY (T ) ZYY ( t ) VZYY (T t ),

 

де:

XYY ( t ) ,YYY ( t ) , ZYY ( t ),VX YY ,VYYY ,VZYY - координати та швидкості

зміщень

пунктів у системі

координат ITRF-YY на епоху

t . Координати

геодезичних обсерваторій,

перманентних GPS станцій подаються через

мережу Інтернет різними центрами опрацювання вимірів (таблиця 2.2.4),

Таблиця 2.2.4

Центри опрацювання вимірів перманентних GPS станцій

Центр опрацювання вимірів

 

Адреса Webсторінки

 

 

 

 

 

(1)

 

(2)

 

 

 

 

 

 

PBO: Plate Boundary

 

http://sopac.ucsd.edu/projects/pbo/

Observatory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SCIGN: Southern California

 

http://www.scign.org/

Integrated GPS Network

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AKDA: Alaska Deformation

 

http://www.aeic.alaska.edu/Input/akda/

Array

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ARGN: Australian Regional GPS

 

http://www.auslig.gov.au/geodesy/argn/argn.htm

Network

 

 

 

 

 

 

 

 

BARD: Bay Area Regional

 

http://www.quake.geo.berkeley.edu/bard

Deformation GPS Network

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BARGN: Basin and Range GPS

 

http://cfa-

Network

 

www.harvard.edu/space_geodesy/BARGEN/station_info/map.html

 

 

 

 

 

 

CORS: Continuously Operating

 

http://www.ngs.noaa.gov/CORS/cors-data.html

Reference Stations

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EBRY: Eastern Basin Range

 

http://www.mines.utah.edu/~rbsmith/RESEARCH/UUGPS.html

Yellowstone

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EUREF: European Reference

 

http://www.epncb.oma.be/

Frame

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

(2)

 

 

 

 

 

 

FSL: Forecast Systems

 

http://fsl.noaa.gov/

Laboratory

 

 

 

 

 

 

IGS: International GPS Service

http://igscb.jpl.nasa.gov/

for Geodynamics

IGS-C: International GPS Service http://igscb.jpl.nasa.gov/ for Geodynamics Core Sites

IVTAN: Institute for High

http://helios.gdirc.ru/

Temperatures

Соседние файлы в предмете Опрацювання GNSS