3582316607

1 SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE SŁUŻĄCE DO WYZNACZANIA POZYCJI PINKTÓW

W niniejszym rozdziale zajmiemy się wyznaczeniem punktów z wykorzystaniem satelitarnych technik pomiarowych pomijając szczegółowy opis techniki, które przeszły do historii, a więc pomiarów fotograficznych i pomiarów dopplerowskich satelitów systemu TRANSIT, zatrzymując się jedynie na zasadzie wykorzystania tych pomiarów.

Obserwacje fotograficzne - prowadzone były w latach sześćdziesiątych i początku siedemdziesiątych dwudziestego wieku. Polegały one na wykonywaniu zdjęć fotograficznych satelitów na tle gwiazd, co pozwalało wyznaczyć topocentryczny kierunek do satelity w niebieskim układzie odniesienia. Obserwowanymi obiektami były satelity z których szczególne znaczenie miały satelity:

ECHO-1 (1960-1968), d = 30 km, h= 1600 km, jasność -1 ECHO-2 (1964-1969), d = 40 km, h= 1200 km, jasność -1,5 PAGEOS (1966-1972) , d = 30 km, h = 2500-5600 km, jasność +1,6 Satelity fotografowane były specjalnymi kamerami o ogniskowej do 750 mm, co pozwalało uzyskać dokładność wyznaczanego kierunku do ±0”2. Wyższe dokładności nie mogły być osiągnięte ze względu na wpływ atmosfery. Dokładność wyznaczanej pozycji punktów ta metodą była rzędu +1,5-5-2, 5 m.

Obserwacje dopplerowskie satelitów systemu TRANSIT.

W 1964 roku siły zbrojne USA uruchomiły nawigacyjny system satelitarny NNSS (US Navy Navigation Satellite System) znany również pod nazwą TRANSIT. System ten został w 1967 roku udostępniony również użytkownikom cywilnym. Satelity systemu TRANSIT poruszały się po orbitach prawie biegunowych (i« 90°) wysokości satelitów nad powierzchnią Ziemi wynosiła około 1100 km Satelity wyposażone były w generator kwarcowy o częstotliwości 5 MHz, odbiornik, komputer pokładowy pozwalający gromadzić dane uzyskiwane ze stacji kontroli oraz nadajnik wysyłający sygnał na dwóch częstotliwościach około 150 MHz i 400 MHz. Informacje niezbędne do opracowania obserwacji dla celów nawigacyjnych poprzez modulację fazy nakładano na obu częstotliwościach. Informacje te w tym o poprawkach zegara, elementach orbity i sygnał czasu co dwie minuty stanowiący również znacznik czasu początku i końca (T_j, T_k) całkowania efektu Dopplera.

Scałkowany efekt Dopplera ma postać:

(10.1)

gdzie:

N_Jk - scałkowany efekt Dopplera,

f_g - częstotliwość generatora odbiornika, f, - częstotliwość generatora satelity.

Równanie obserwacyjne w tej metodzie ma postać:

gdzie:

(10.2)

f₆- f, ~ poszukiwana różnica częstotliwości odbiornika i satelity Xi, yi, Zt - wyznaczane współrzędne punktura powierzchni Ziemi