Задачи космической геодезии

1.

ФАКУЛЬТЕТ ТОПОГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И КАРТОГРАФИИ
ВОЕННО-КОСМИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ ИМЕНИ А.Ф. МОЖАЙСКОГО
Кафедра высшей геодезии
ЛЕ К Ц И Я № 1
по дисциплине КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ
ТЕМА № 1 НЕВОЗМУЩЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ
ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ
Занятие № 1 ЗАДАЧИ КОСМИЧЕСКОЙ ГЕОДЕЗИИ

2.

2
Учебные вопросы:
1. Основные этапы развития космической геодезии.
2. Предмет и задачи космической геодезии, пути и методы их решения.
3. Роль и место космической геодезии в системе астрономо-геодезических и
геофизических работ.
Литература:
1. Андреев А.А., Космическая геодезия. Часть 1. Движение искусственных
спутников Земли: учебное пособие / А.А. Андреев, Е.В. Козин, А.В.
Прокофьев – СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2013.
2. Яковюк А.Д., Толстов Е.Г., Домасев В.А. Космическая геодезия. Часть 1.
Учебное пособие. СПб.: СПВВТКУ, 1995.
3. В.Н. Баранов, Е.Г. Бойко, И.И. Краснорылов и др. Космическая геодезия.
Учебник для вузов. М.: Недра, 1986.
4. И.И. Краснорылов. Основы космической геодезии. М.: Недра, 1991.

3. Актуальность дисциплины «Космическая геодезия»

Выпускники нашего факультета академии после его
окончания могут получить назначение в одну из воинских
частей ТС (астрономо-геодезические обсерватории (АГО),
астрономо-геодезические пункты (АГП), пункты КГС и др.)
и на практике решать важные задачи топогеодезического
и
навигационного
обеспечения
войск
методами
космической геодезии.
Особенно эффективно использование спутниковых
систем при обеспечении войск в локальных конфликтах,
когда каждая минута дорога, а исходные пункты
находятся за сотни километров от боевых позиций наших
подразделений или предполагаемых целей. Боевой опыт,
приобретенный в локальных войнах и вооруженных
конфликтах последних десятилетий, позволил дополнить
методику использования ИСЗ при обеспечении войск
топогеодезическими и навигационными данными.
3

4. 1. Основные этапы развития космической геодезии

4
С запуском 4 октября 1957 года первого искусственного
спутника Земли открылась новая эпоха в исследовании
нашей планеты и космического пространства при помощи
космических аппаратов.
С появлением искусственных спутников Земли (ИСЗ)
многие науки, в том числе и Геодезия, получили новые пути,
дополнительные технические средства и методы решения её
основных научных задач, связанных с определением формы
и размеров Земли и характеристик её гравитационного поля.
Появились и новые научные дисциплины, в том числе и
«Космическая геодезия».
Современная космическая геодезия требует наличия
совершенной техники, разработанной теории, доведенной до
практических рекомендаций, совершенных алгоритмов и
комплекса программ для современных средств электронновычислительной
техники,
позволяющих
оперативно
обрабатывать наблюдения ИСЗ.

5.

2. Предмет и задачи космической геодезии, пути и методы их решения
5
Космическая геодезия – раздел геодезической науки, в котором изучаются
вопросы использования результатов наблюдений искусственных спутников
Земли, а также естественных спутников Земли и планет для решения
научных и практических задач геодезии.
Основными задачами космической геодезии являются:
1) определение положения центра референц-эллипсоида относительно
центра масс Земли;
2) изучение внешнего гравитационного поля и фигуры Земли,
уточнение фундаментальных геодезических постоянных;
3) создание и поддержание на должном уровне точности
общеземной геодезической геоцентрической системы координат,
определение и в дальнейшем уточнение координат пунктов в данной
системе координат;
4) определение взаимного положения пунктов в некоторой
геодезической системе координат;
5) установление связи между различными геодезическими системами.

6.

2. Предмет и задачи космической геодезии, пути и методы их решения
Для решения задач космической геодезии в нашей стране
осуществлялась широко разработанная программа космических
исследований.
Развитие космической геодезии на протяжении последних 50 лет шло в
основном по трем направлениям:
1. Создание и наблюдение пассивных спутников-баллонов типа «Эхо»,
«Пагеос», «Лагеос» методами фотографирования и лазерной локации;
2. Создание и наблюдение специализированных геодезических
спутников типа «Геоид», «Гео-ИК»;
3. Применение спутниковых навигационных систем (СНС) «ГЛОНАСС»
(СССР) и GPS (США).
Каждое из этих направлений сыграло свою роль в решении фундаментальных задач геодезии.
6

7.

3. Роль и место космической геодезии в системе
астрономо-геодезических и геофизических работ
Комплексное использование космических методов геодезии позволяет:
установить связь между отдельными геодезическими сетями;
определить положение центров отдельных референц - эллипсоидов
относительно центра масс Земли;
получить геодинамические параметры:
- координаты полюсов Земли;
- неравномерность её вращения;
- смещение материков и континентов.
Это, в свою очередь, дает возможность:
повысить точность определения координат различных объектов (по
сравнению с существующими традиционными методами) в 1,5-2 раза;
ускорить и удешевить работы по реализации программ океанографических и гидрографических исследований;
повысить эффективность использования судов за счет сокращения непроизводительных потерь ходового времени, выбора оптимальных трасс
движения, точного выхода в заданные промысловые районы;
7

8.

3. Роль и место космической геодезии в системе астрономо-геодезических и
геофизических работ
повысить точность создания геодезических сетей на труднодоступных
и географически не изученных территориях;
улучшить геодезическое обеспечение строящихся крупных объектов
(ГЭС и т. д.);
значительно
улучшить
уровень
геодезического
обеспечения
топографических и гравиметрических съёмок;
создать основу для составления топографических карт повышенной
точности;
снизить затраты на создание фундаментальной астрономогеодезической сети, съёмку шельфа Мирового океана, привязку
островов, восстановление пунктов триангуляции и т. д.
8

9.

3. Роль и место космической геодезии в системе астрономо-геодезических и
геофизических работ
При реализации этих требований можно ожидать дальнейшее
совершенствование существующих сейчас методов по следующим
направлениям:
– повышение на порядок и более точностных характеристик
измерительных средств;
– обеспечение работ лазерных дальномерных систем в дневное время;
– использование измерений на спутнике КГС по сигналам спутниковой
навигационной системы «ГЛОНАСС» (GPS), гелиосинхронной орбиты
для более точного определения влияния возмущающих параметров
(атмосферное сопротивление, солнечное излучение и т. д.), орбит с изомаршрутными трассами;
– более совершенная обработка измерительной информации.
9

10.

Заключение
Таким образом, запуск первого ИСЗ в СССР явился поворотным
пунктом в развитии различных отраслей науки. В настоящее время фраза:
«Космос служит человеку» стала аксиомой. За прошедшие годы
с помощью ИСЗ решён ряд важнейших задач:
– открыты новые месторождения полезных ископаемых;
– по данным, полученным с ИСЗ, удалось спланировать наиболее
удачно севообороты;
– создать мировую космическую геодезическую сеть, привязанную к
центру масс Земли;
– более надежно решить вопросы обороноспособности страны;
– осуществить надежную навигацию, как торговых судов, так и
военных надводных и подводных кораблей;
– сделать более надежным прогноз землетрясений, подтвердить
дрейф континентов, точнее и оперативнее получать информацию о
движении земных полюсов.
10