Techniki Satelitarne i Kosmiczne

• Laserowa Technika Pomiarowa- Satellite Laser Ranging SLR

• Globalny System Pozycyjny -Global Positioning System GPS

• Globalnaja Nawigacionnaja Sputnikowaja Sistiema, GLONASS.

• Europejski System Wspomagania Satelitar nego- European Geostationary Navigation Overlay Service , EGNOS , GALILEO

• Altimetria Satelitarna

• Doppler Orbitography by Radiopositioning Integrated on Satellite, DORIS

• Technika Pomiarów satelitów z satelitów-Satellite to Satellite Tracking, SST

• Interferencja Długich Baz- Very Long Baze Interferometry, VLBI

7.1 Technika pomiaru dalmierzem laserowym (SLR- Satellite Laser Ranging)

Technika pomiaru dalmierzem laserowym opiera się na pomiarze czasu propagacji fali elektromagnetycznej pomiędzy satelitą a stacją. Ze stacji naziemnej wysyłany jest do satelity impuls laserowy, który odbija się od zwierciadeł znajdujących się na jego powierzchni, a następnie powraca do stacji. Mierzony jest interwał czasu
od momentu wysłania do momentu odbioru sygnału lasera. Odległość stacja - satelita obliczana jest ze wzoru (Czarnecki, 1994):

gdzie:

ρ - odległość stacja - satelita,

c - prędkość światła w próżni, c=299 792 458 m/s

t - interwał czasu od momentu wysłania do momentu odbioru sygnału lasera.

Dokładność wyznaczenia punktów na powierzchni Ziemi przy pomocy tej techniki wynosi kilka milimetrów.

Służbami dostarczającymi dane laserowe dla potrzeb geodezji i geodynamiki są ILRS (International Laser Ranging Service), CDDIS (Crustal Dynamics Data Information System) oraz EDC (EUROLAS Data Center).

Rys. 16. Zasada pomiaru dalmierzem laserowym (http://cddisa.gsfc.nasa.gov/slr_brochure/slr_diagram.gif)

7.3 Technika pomiarowa Interferometrii długich baz ( VLBI- Very Long Baseline Interferometry)

Technika kosmiczna VLBI służy do zdefiniowania niebieskiego i ziemskiego układu odniesienia, wyznaczenia pozycji stacji na globie ziemskim, ruchów rocznych stacji, parametrów ruchu płyt oraz precesji i nutacji, a także monitorowania czasu UT. Do celów pomiarowych wykorzystywane są pozagalaktyczne radioźródła, co powoduje, że możemy interpretować przychodzący sygnał jako równoległy. W pomiarze biorą udział stacje z radioteleskopami tworzące sieć globalną, oddalone od siebie o kilka tysięcy kilometrów. Radioźródło emituje fale o częstotliwości f_q. Czoło tej fali osiągnie stację P₁ z opóźnieniem  względem stacji P₂.

Rys.19 Zasada pomiaru VLBI (http://ltpwww.gsfc.nasa.gov/ltp/vlbi.html)

Iloczyn skalarny wektorów
łączącego stacje i
- jednostkowego wektora do radioźródła można zapisać (Czarnecki, 1994):

gdzie:

c - prędkość fal radiowych,

 - kąt, jaki tworzy kierunek bazy P₁P­₂ z kierunkiem radioźródła u.

Opóźnienie , które podlega pomiarowi, związane jest z wektorem bazy za pomocą równania:

7.4 Technika DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositio- ning Integrated by Satellite)

Technika DORIS opiera się na pomiarze sygnału radiowego. Odbiornik znajdujący się na pokładzie satelity mierzy przesunięcie dopplerowskie sygnałów emitowanych przez stacje naziemne. Sygnały emitowane są na dwóch częstotliwościach: 400 MHz i 2 GHz.

System ten został zaprojektowany w CNES (Centre National d'Etudes Spatiales). Składa się z następujących elementów:

• Światowej sieci stacji transmisyjnych.

• Stacji bazowej, której zadaniem jest monitorowanie sieci oraz gromadzenie danych.

• Odbiorników na satelitach takich jak: SPOT2, SPOT4, Jason, TOPEX/Poseidon.

Rys. 20. Technika pomiarowa DORIS,GPS,SLR, (http://www.jason.oceanobs.com/html/alti/principe_fr.html

4

---