Файл: Разумов, О. С. Пространственная геодезическая векторная сеть.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
дй |
■= V .SÖ |
-CO S x \ < Z—"О четн |
(1.142) |
||
öSim |
|
-Sin % / ( ! —ш )нечетп |
РЧ
Суммирование по p ведется от 0 до /, а по q от —оо до + °о (практически от —4 до +4),
%= [(/ — 2р) а + (1 — 2р + q) М + т (Q— Ѳ)],
б (а, е, і ...) — медленно ■меняющиеся функции средних элементов, которые можно считать неизменными в течение нескольких недель
[71, с. 93]
8а ^ |
а3 |
е |
|
'ZFlmpGlpq (1 |
2р -р q) |
|||||
|
|
|
|
q) п + |
т (Й — 0)] |
|||||
|
\ а |
п [(/ — 2р) со + (Z — 2р + |
||||||||
|
|
|
бе = |
Шф ( ае |
X |
|
|
|||
|
|
|
|
|
а3 |
V а |
|
|
|
|
X |
F im p G i p q V 1- |
е2 |
[/1 - |
е3 (/ - 2р + ?) - |
(Z- 2р)] |
|||||
|
пе [(Z — 2р) со -}- (Z — 2р -\- q) п + т (й — Ѳ)] |
|||||||||
|
|
|||||||||
X |
[ / 1 |
— е- е - і Flmp Glpq |
ctg i (1 — ea)‘^ F,mp G,pq\ |
|||||||
|
n [(Z — 2p) (о + (I — 2p + |
q) n + |
m (Й — 0)] |
|||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
ш |
= FUß ( — У ж |
|
|
||||
|
|
|
|
|
a3 |
\ а |
|
|
|
|
X |
- О - « |
2) e- 1 G'lpq+ 2 ( l + l ) G lpq |
(1.143) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
n [(/ — 2p) со + |
(Z — 2p -|- q) n -f- m (Й — è)] |
|||||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
3G;w (Z - |
2p + |
p) |
|
|
[ ( Z - 2 p ) c o + ( / - 2 p + 9 ) n + m ( Q - è ) ]
« - Ф № х
Fim P Glpq [(Z — 2p) cos £ — m]
X
n V 1 — e2 sin t [(Z — 2p) со -j- (Z — 2p -j- q) n -(- m (Й — 0)
|
tQ = E M ( h . ) ‘ X |
|
|
а3 |
V" |
X |
^Im p Glpq |
|
|
(Z — 2p -j- q) n + m (Й — 0)] |
|
n-yFI — e2 sin Z[(Z — 2p) со + |
||
dFtimp |
|
dGi РЧ |
где F \mp = di |
Glpq — de |
50
Для определения элементов якобиана необходимо вычис лить частные производные элементы орбиты по расчетным физи ческим параметрам. С этой целью следует обратиться к функцио нальным зависимостям между изменениями элементов орбиты и воздействиями возмущающих сил. Основная трудность при ре шении этой задачи возникает при оценке значения плотности атмосферы, которая изменяется с течением времени в довольно широких пределах. Вместе с тем можно иметь в виду, что гео дезические спутники обычно движутся на таких высотах, где со противлением атмосферы на небольшом отрезке времени можно пренебречь. Что же касается учета давления солнечной радиации, то он необходим лишь для легких спутников, а влияние Луны и Солнца на движение ИСЗ может быть учтено с любой задан ной точностью.
О. И. Ануфриев и Н. Г. Гусаков в [1] показали, что ошибки прогнозирования положения ИСЗ под влиянием ошибок опреде ления параметров начальной орбиты изменяются гармонически, с возрастающей амплитудой.
Так, для орбиты с параметрами а = 7500 км, і = 60°, е= 0,01 и ошибками исходного вектора положения г и вектора скорости ѵ
соответственно |
равными mx= my= mz= ± 5 м |
и тѵх= тѵѵ= т ш— |
= ±0,01 м/сек, |
погрешность положения ИСЗ |
ів пределах первого |
витка может достигнуть 300 м, а второго 600 м. |
|
Вэтой связи при реализации метода короткой дуги интервал экстраполяции стараются по возможности уменьшить.
Взаключение заметим, что в методе коротких дуг ошибка прогнозируемых координат ИСЗ пока является определяющим сла гаемым в общей погрешности положения точки. Ошибки самой
привязки при современной точности непосредственных измерений составляют малую долю итоговой ошибки. Поэтому нужно при знать, что возможности метода коротких дуг для высокоточного определения положения пунктов пока ограничены.
Опыт практического применения этого метода показал, что из обработки 50—100 дуг средняя точность определения коорди нат пункта достигает 25—50 м.
Еще один своеобразный источник ошибок, действие которого одновременно сказывается как на оценке положения спутника, так и на точности результатов измерений, связан с регистрацией моментов наблюдений на станция^.
В первом приближении ошибка наблюденной позиции спутника
из-за отнесения ее к другому моменту времени равна |
|
т.Г{ = г-п-те, |
(1Л44> |
где т е — ошибка регистрации момента наблюдений.
Строгое решение этой задачи, связанное с нахождением про изводных координат ИСЗ по времени, выполняется следующим образом.
51
Согласно рис. 4, положение спутника в системе координат, связанной с вращающейся Землей, определяется формулами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/'cos бcos і \ |
I Х с\ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Г = |
|
|
= г | cos бsin / |
I = |
|
|
|
|
(1.145) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где t = a—Ѳ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Дифференцируя (1.145) по времени, находим |
|
|
|
||||||||||||||||||
dXc |
дгх . |
дгх |
|
дг |
|
дЕ |
дМ |
дТ . |
дгх |
|
85 |
|
аа |
|
||||||||
dQ ~ ~д0~ + ~дГ ' H F ' дМ ' дТ ' ~дѲ |
П Г ' 8? |
дЕ X |
||||||||||||||||||||
|
|
дЕ |
дМ |
_8Г |
, дгх |
|
да |
|
д'Л |
|
дЕ |
|
дМ |
дт |
|
|||||||
|
|
дТ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
дМ |
дТ |
дѲ |
|
|
да |
|
|
аа |
|
дЕ |
|
дМ |
|
|
дТ |
аѳ |
|
||||
|
dYс |
|
д гУ |
, |
д г У |
|
дг |
|
дЕ |
дМ |
дТ |
дг. |
as |
|
|
|||||||
|
dQ |
~ |
аѳ |
+ |
дг |
|
' |
Ш ' |
~Ш ~дт ‘ |
"аѳ |
"as" ’ |
~ W |
x |
(1.146) |
||||||||
|
аа |
|
дЕ |
дМ |
|
дТ |
|
|
дгѵ |
да |
|
аа |
|
дЕ |
|
дМ |
дт |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
X дЕ |
|
~Ш ‘ ~дТ |
|
W ~ |
|
да |
' |
аа |
’ |
дЕ |
|
дМ |
|
W ' |
"аѳ |
|
||||||
|
|
|
dZc |
_ |
цдг.г |
|
дг |
|
дЕ |
дМ |
|
дТ |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
аѳ |
~ |
дг" |
|
дЕ |
|
’ дМ |
' |
дТ |
’ |
аѳ |
+ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
дгг |
|
as |
|
|
аа |
|
дЕ |
|
дм |
|
дт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
as |
|
аа |
|
|
дЕ |
' |
дМ |
' |
дТ |
|
аѳ |
|
|
|
|
|
|
|
В свою очередь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
дгх |
- |
cos б cos t; |
|
|
дгУ |
|
|
с |
• |
, |
|
дг, |
sin 6 |
|
|||||||
|
- ä — |
|
|
-д—= |
cos бsin |
|
|
dr |
= |
|
||||||||||||
|
дг |
|
|
|
’ |
|
|
dr |
|
|
|
|
|
|
|
dr. |
|
|
|
|||
ar. |
— r sin б cos/; |
|
дгу |
|
= |
— r sin 6 sin /; |
|
|
|
|
|
|||||||||||
as |
- |
|
as |
|
|
|
- a * - |
= |
Г COS 6 |
|||||||||||||
|
|
a^r |
|
|
|
|
|
|
|
dr. |
|
|
|
|
|
as |
|
|
(1.147) |
|||
|
|
|
—— r cos бsin Z; |
|
|
r cos 6cos t |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
aa |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
aa |
_ |
cos г |
|
|
as |
|
|
cos « sin t |
|
dr |
= ae sin E |
|
|||||||||
|
аа |
|
cos2s |
|
|
aa |
|
|
|
cos 6 |
|
|
dE |
|
|
|
|
|
||||
аа _ |
sin а |
|
dE |
|
|
|
|
1 |
|
|
дМ |
~ |
|
. |
дТ_ = |
1 |
||||||
"ЙГ— |
sin E ‘ |
|
dM |
|
|
1 — e cos E |
|
дт |
|
’ |
аѳ |
|
|
|||||||||
|
Подставляя |
эти |
уравнения |
|
(1.146), |
|
получим |
после не- |
||||||||||||||
больших преобразований |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
dXc |
|
|
|
|
|
|
|
|
е sin Е cos2S cos t |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
dQ |
|
= |
ГУ + |
|
cos 6 |
|
|
1 - e cos E |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
cos и sin а sin i sin 8cos t |
|
sin Я cos i sin t |
|
(1.148) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin E |
|
|
|
|
|
sin E |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
dYc |
= |
~ |
|
r x |
+ |
an |
e sin E cos2Ssin t |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
аѳ |
|
cos s |
|
1 — e cos E |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
■* |
|
' |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
cos и sin а sin i sin 6 sin t |
|
sin Я cos i cos t |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin E |
|
|
|
|
|
sin E |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
d lc |
= an |
e sin E sin 8 |
|
cos и sin а sin l |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
dQ |
|
1 — e cos E |
+ |
|
sin E |
|
|
|
52
Введем обозначения
dXgdQ -- rx + Sx;
dVc |
-----r x + 5, |
^ S - = S Z. (1.149) |
dQ |
|
|
Уравнения |
(1.148) после перехода |
к конечным приращениям |
||||||
решают поставленную задачу. |
топоцентрических |
координат |
||||||
Для |
отыскания |
производных |
||||||
ИСЗ по времени воспользуемся соотношениями (1.67), |
и будем |
|||||||
полагать положение наблюдательной станции твердым. |
||||||||
Представляя в |
(1.67) |
уравнения |
(1.148), |
находим, |
с учетом |
|||
того, что і' = а'—Ѳи dt'—da'—dQ, |
|
|
|
|
||||
|
— Cr>= [гу cos t' — rx sin t') cos 6' + (cos 6' cos t' Sx -+- |
|||||||
|
|
+ |
cos 6' sin t' Sy + |
sin 6' 5Ä)] = |
h, |
(1.150) |
||
db' |
Cö, |
1 |
|
|
|
|
(— sin 6' cos t' Sx — |
|
-^g- = —p— = — [— (rycos t' — rx sin t') sin 8' + |
||||||||
|
|
— sin 6' sin t' Sy -f- cos 6' 5г)] = |
/, |
|
||||
|
|
da' |
Ca, |
j |
rx cos t' + fy |
sin t' . |
|
|
|
|
dQ |
r' cos 6' |
L |
. |
r’ cos 6' |
|
|
|
|
+ |
, 1 ■(— sin t'Sx -f COS t' Sy)] = g. |
|
||||
|
|
r |
cos 6 |
|
|
|
|
|
Равенства (1.150) показывают, что при обработке наблюдений орбитальным методом, когда сравнивают вычисленные и наблю денные топоцентрические координаты спутника, невязки в урав нениях поправок могут возникнуть и за счет неточности регистра ции моментов наблюдений. И чтобы строго уравновесить резуль таты измерений, следует обращаться к методике уравнивания за висимых величин, так как корреляционная матрица непосредст венных измерений с учетом (1.150) потеряет диагональный вид.
В самом деле,, если на основе (1.150) найти соответствующие сдвиги поверхностей положения, определяемые измеренными вели чинами а', 8' и г', то
dr'\ |
, |
Сг' |
dB, |
|
r’d&' |
|= |
Q ' |
|
|
r' cos 6' da' J |
|
W |
|
|
и отвечающая, или корреляционная, матрица, будет равна |
|
|||
/с р |
СѴ'СѴ С г-С *.' |
(1.151) |
||
М Сѳ = т ѳ [ с г.С &> |
|
Cg- |
От Q ' |
|
\СГ’СЛ' |
Cß'Ca' |
г 2. |
|
Найденные аналитические выражения для производных топоцентрических координат ИСЗ по времени необходимы не только
53