close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

120103 Презентации СССН 2011

код для вставкиСкачать
Классификация методов
наблюдений ИСЗ
Лазерная локация спутников и Луны
Лазерная локация спутников
(SLR – Satellite Laser Raining)
Лазерная локация Луны
(LLR – Lunar Laser Raining)
Измерение расстояний
r = c⋅(tпр – tотпр)/2 + S,
где c - скорость света,
tпр, tотпр– моменты приема и отправки
сигнала
S - сумма поправок за прохождение света в
атмосфере и аппаратные задержки
Cостав лазерной станции
Оптический телескоп
Лазерный передатчик
Фотоприемник
Подсистема оптического согласования телескопа с лазерным
передатчиком и фотоприемником
Информационно-измерительная система
Служба времени и частоты
Метеостанция
Компьютер: математическое обеспечение:
–
–
–
Эфемериды спутников
Общий контроль измерений – загрузка эфемерид в контроллер и
таймер, постоянное чтение событий с таймера
Постобработка дальномерных измерений
Проблемы лазерной локации
1.
2.
3.
4.
5.
Наведение на ИСЗ. Точность наведения позволяет
уменьшить угол расходимости лазерного луча и увеличить
дальность действия и точность работы дальномера.
Расходимость пучка. Ограничение дальности действия и
точности работы.
Регистрация слабых отраженных от ИСЗ сигналов и
фильтрация от помех.
Создание системы регистрации времени с точностью
10-9 – 10-12.
Высокоточная привязка момента наблюдения к шкале
единого времени
Созвездие спутников,
поддерживающее SLR
Лазерная локация ИСЗ
LAGEOS-1
LAGEOS-2
ILRS – международная служба
лазерной локации ИСЗ
Радиотехнические методы
наблюдений
Доплеровские системы:
измерение относительной лучевой скорости
движения ИСЗ
Радиодальномерные системы:
измерение или
расстояния до ИСЗ, или
псевдодальности
Доплеровские системы
Эффект Доплера: изменение частоты
принимаемого сигнала при движении источника
сигнала относительно приемника
Изменение частоты сигнала:
Dw = w0 – w ≈ - w0(vr/c),
w0 – опорная частота неподвижного источника сигнала;
w – измеряемая частота;
vr – радиальная скорость движения источника сигнала;
c – скорость света.
Уравнение Доплеровского
позиционирования
Расстояние от пункта А до спутника i :
r
i
A
X
XA
i
2
Y YA
i
2
Z ZA
i
2
Скорость - дифференцирование расстояния по времени:
i
i
i
i
i
i
i
i
r A X X A X X A Y Y A Y Y A Z Z A Z Z A / r A
или
где
r A X X A r X Y Y A r Y Z Z A r Z / r A
i
i
i
i
i
(1)
i
i
i
r X X X A , r Y Y Y A , r Z Z Z A - компоненты вектора относительной лучевой скорости
Доплеровские спутниковые системы
ГНСС первого поколения:
TRANZIT (США), ЦИКАДА (СССР)
Определение координат наземных пунктов
XA, YA, ZA
из решения системы уравнений вида (1),
где известны
координаты спутника Xi, Yi, Zi,
измерены
●
●
●
компоненты вектора скорости rX, rY, rZ
ГНСС первого поколения
TRANZIT и ЦИКАДА
Характеристика
TRANZIT
ЦИКАДА
Период действия
1964 – 1996
1967 - 1997
Количество ИСЗ
5
6
Наклон орбиты
900
830
Высота
1075 км
1000 км
Период обращения
107 мин
105 мин
В СССР в 1984-1993 гг создана доплеровская геодезическая сеть
Доплеровские спутниковые системы
PRARE (Германия)
DORIS (Франция)
Определение орбит ИСЗ (координат спутника Xi, Yi, Zi)
из решения системы уравнений вида (1),
где выполняются
измерения скорости ИСЗ r
по сигналам от наземной сети автоматически работающих
радиомаяков
с известными координатами XA, YA, ZA
PRARE – Precise Range And RangeRate Equipment
Работа системы – 1982 – 2006 (?)
3 сегмента системы:
Сеть наземных станций (радиомаяков) по всему
миру ;
Космический сегмент ERS-2 (высота полета 780
км, наклон орбиты 98,500)
Контрольный сегмент (главная станция
управления, Потсдам, станция контроля
времени и системных команд, станция
калибровки).
Спутник
системы
PRARE ERS-2
Радар альтиметра
Отражатель SLR
Доплеровская система
DORIS – Doppler Orbitography and
Radiopositioning Integrated by Satellite
Задачи, решаемые с помощью
DORIS, PRARE
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Точное определение орбит ИСЗ;
Определение координат и скоростей
движения станций;
Определение ПВЗ и ГПЗ;
Определение движения геоцентра;
Определение параметров ионосферы;
Мониторинг ледников, оползней,
вулканов
Спутниковая альтиметрия
(измерение расстояния от ИСЗ до поверхности океана)
Радиовысотомер: высокочастотные импульсы
ЭМ волн сантиметрового диапазона,
продолжительностью 100 нс
Радиовысотомер, расположенный на борту ИСЗ,
измеряет разность высот двух поверхностей:
средней уровенной поверхности морей и океанов
и
уровенной поверхности точки нахождения ИСЗ в
момент измерения
Векторное уравнение
спутниковой альтиметрии
S
R=r+r
R
О
Океан
ОЗЭ
Задачи, решаемые с помощью
спутниковой альтиметрии
1.
2.
3.
Если известна орбита ИСЗ (вектор r), измерен r,
то определяется R => поверхность геоида в
первом приближении;
Если известна модель геоида (вектор R),
измерен r, то определяется r => орбита ИСЗ;
Если известны r, R, предвычислен r = R- r,
измерен r’, то определяются отклонения r - r’
=> эталонирование радиовысотомера,
определение амплитуды волн океана,
оценка точности прогноза орбиты ИСЗ,
и т.д.
Спутники, поддерживающие
альтиметрию
Радиоинтерферометрия со
сверхдлинной базой (РСДБ).
Наблюдаемые объекты:
удаленные внегалактические радиоисточники – квазары и
радиогалактики
измеряемые величины:
разность времени между приходом радиосигнала на антенны
РСДБ-комплекса
решаемые задачи:
реализация инерциальной небесной системы координат ICRF;
реализация инерциальной земной системы координат ITRF;
определение параметров ориентировки Земли;
определение параметров ГПЗ; и т.д.
Радиоинтерферометрическая сеть
"Квазар-КВО"
Радиоастрономическая
обсерватория “Светлое”
Радиоастрономическая
обсерватория "Бадары"
Радиоастрономическая
обсерватория “Зеленчукская”
Геодезический спутник ГЕО-ИК
Назначение
• создание региональных геодезических сетей
• работы по изучению топографии Мирового океана
• уточнение формы Земли и координат ее центра масс
• установление системы координат ПЗ-90
Основные технические
характеристики
• высота круговой орбиты 1500 км
• период обращения 116 мин
• наклон орбиты 74, 83 градуса
• масса 1610 кг
Бортовой ретрансляционный комплекс
• радиовысотомер (спутниковая альтиметрия)
• доплеровская система
• ретранслятор дальномерной запросной системы
• система световой сигнализации (для фотографирования с
наземных фотоастрономических установок)
• уголковые отражатели для лазерной локации
Спутниковые проекты для изучения
тонкой структуры гравитационного и
магнитного полей Земли
Гравитационное и магнитное
поля
Топография поверхности
Название
проекта
Агентство
Название
проекта
Агентство
CHAMP (2000)
DLR (FRG)
JASON (2001)
CNES/NASA
GRACE (2002)
NASA/DLR
ENVISAT (2002) ESA
GPB (2001)
NASA
ICESAT (2001)
NASA
GOCE (2004)
ESA
JASON (2004)
NASA/CNES
MICROSCOPE
(2004)
CNES (France)
RADARSAT
Canada
CHAMP
GRASE
Конфигурация
GRASE
Спутниковые радиотехнические
навигационные системы второго
поколения
GPS – Global Position System (США)
ГЛОНАСС – Глобальная навигационная
спутниковая система (СССР – Россия)
GALILEO (Европа)
Бэйдоу (Китай)
Международная ГНСС-служба (IGS)
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
46
Размер файла
2 470 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа