26 (694)

26

Wprowadzono nowy, globalny układ współrzędnych elipsoidy WGS-84, o elipsoidzie "przywiązanej" do Ziemi na podstawie obserwacji GPS w punktach specjalnej satelitarnej sieci geodezyjnej GPS. Obserwacje te są prowadzone w celu wyznaczenia parametrów elipsoidy związanej z ruchem obrotowym Ziemi oraz kształtu geoidy.

Globalne układy współrzędnych stosuje się do wyznaczania pozycji odległych obiektów (punktów), w nawigacji i badaniach obejmujących rozległe obszary. Układy lokalne są stosowane (np."układ państwowy 1965") na obszarach małych, do sporządzania map gospodarczych.

Przeliczenie współrzędnych punktów z jednego układu na drugi przeprowadza się za pomocą transformacji, której współczynniki wyznacza się z uwzględnieniem dopasowania obu układów w punktach łącznych (podstawowej osnowy geodezyjnej i satelitarnej sieci GPS).

Głównymi zaletami satelitarnych technik pomiarowych GPS (GLONASS) do wyznaczania układów odniesienia pomiarów geodezyjnych (podstawowych osnów geodezyjnych) w porównaniu z tradycyjnymi pomiarami naziemnymi i wyrównywaniem sieci to: większa dokładność, dość krótki czas niezbędny do otrzymania ostatecznych wyników (współrzędnych punktów w określonym układzie współrzędnych) oraz znacznie mniejsze koszty.

System GPS składa się z 3 elementów ze sobą współpracujących:

■    Konstelacji 24 satelitów poruszających się po orbitach zbliżonych do kołowych, oddalonych od powierzchni Ziemi około 20 000 km. Zapewnia to możliwości jednoczesnego obserwowania przynajmniej 4 satelitów GPS z dowolnego punktu na powierzchni Ziemi.

■    Stacji permanentnie obserwujących wszystkie satelity GPS połączone z Ośrodkiem Dowodzenia. Permanentne obserwacje satelitów GPS przez stacje monitorujące pozwalają na obliczanie dla każdego satelity elementów jego orbity w przestrzeni i poprawki zegara do całego systemu.

m Użytkowników systemu wyposażonych w odbiorniki satelitarne GPS.

Odbiornik satelitarny składa się z anteny, która odbiera sygnały emitowane przez satelity GPS (elementy orbit wszystkich satelitów, poprawki zegarów pokładowych i inne) oraz dekodery odbieranych sygnałów od poszczególnych jednocześnie obserwowanych satelitów.

Technologie pomiarów satelitarnych GPS polegają na wyznaczeniu odległości anteny odbiornika umieszczonej w punkcie osnowy geodezyjnej od "obserwowanych" satelitów. Z każdego punktu powierzchni Ziemi jest widocznych 4 satelitów, co oznacza, że mierzy się co najmniej 4 odległości do punktów, których położenie w przestrzeni znamy w każdym momencie. Położenie anteny odbiornika GPS, ustawionego nad punktem geodezyjnym, możemy wyznaczyć z przestrzennego liniowego wcięcia wstecz (rys. 1.17). Wyznaczanymi wielkościami satelitarnego przestrzennego wcięcia wstecz mogą być współrzędne punktu stanowiska w układzie, w którym są podane orbity satelitów GPS. Jest to układ geocentryczny