Отчет 51 с., 1 ч., 21 рис., 9 табл., 75 источников. Объектом исследования

Реферат

Отчет _51_ с., _1_ ч., _21_ рис., _9_ табл., _75_ источников.

<КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА – РСДБ, GPS, ГЛОНАСС, параметры ориентации Земли, ГЕОПОТЕНЦИАЛ, АПОФИС >

Объектом исследования являются обработка РСДБ наблюдений, регулярные наблюдения на GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ, программное обеспечение для обработки фазовых GPS/ГЛОНАСС измерений, оценки суточных вариаций параметров вращения Земли, оценки точности представления геопотенциала ограниченным числом сферических гармоник, влияние несферичности гравитационного поля Земли на движение астероидов, сближающихся с Землей.

Цель работы в первом полугодии 2008 года представляет собой выполнение следующих задач:

1. Регулярная обработка РСДБ наблюдений в Аналитическом центре IVS в СПбГУ;

2. Регулярные наблюдения на GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ;

3. Программное обеспечение для обработки фазовых GPS/ГЛОНАСС измерений;

4.Оценки суточных вариаций параметров вращения Земли по GPS-измерениям;

5. Изучение точности представления геопотенциала ограниченным числом сферических гармоник;

6. Оценка влияния несферичности гравитационного поля Земли на движение астероидов, сближающихся с Землей (в частности, астероида Апофис);

Метод проведения работы сводится к следующим основным этапам:

1. Использование пакета OCCAM версии 6.2. для обработка РСДБ наблюдений

2. Проведение непрерывных суточных сессий GPS/ГЛОНАСС-наблюдений с интервалом 5 секунд (17280 измерений в сессию).

3. Разработка программного обеспечение для обработки фазовых GPS/ГЛОНАСС

измерений;

4 Изучение суточных вариаций параметров вращения Земли

5. Теоретические исследования геопотенциала.

Результаты работы:

1.1. В ходе выполнения работ был обработан ряд наблюдений с 3 мая 2007 года по 15 мая 2008 года. Всего было обработано 109 РСДБ сессий. Были получены значения для координат полюса, разности UT1-UTC, углов нутации. Результаты обработки отсылаются в IVS, где используются для получения комбинированного решения.

1.2. GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ находилась в режиме стандартных наблюдений.

1.3. Разработано программное обеспечение для обработки фазовых GPS/ГЛОНАСС измерений, которое позволяет производить обработку измерений в двух режимах:

- стандартном, в данном режиме производится обработка абсолютным методом на основе только кодовых измерений,

- фазовом, в данном режиме производится обработка тоже абсолютным методом, но уже на основе как кодовых, так и фазовых измерений.

В настоящее время данный пакет используется в экспериментальном режиме для обработки измерений GPS/ГЛОНАСС-станции СПбГУ.

1.4. Для решения задачи об оценках суточных вариаций параметров вращения Земли был разработан пакет программ. В настоящее время пакет находится в состоянии отладки. В дальнейшем будут получены оценки амплитуд искомых гармоник и сделаны выводы об их связи с влиянием атмосферы.

1.5. Разработаны методы определения точности представления геопотенциала ограниченным числом гармоник. Установлено, что уже на высотах более 1000 км при вычислении потенциала гармоники с

учитывать не обязательно. Для высот более 10000 км это число равно 26, для 36000 — 13. Это объясняется близостью фигуры Земли к шару, при том, что распределение плотности внутри Земли близко к концентрическому.

1.6. Разработаны методы оценки влияния сферических гармоник геопотенциала на точность определения траектории АСЗ. Установлено, что в настоящее время несферичность Земли не является доминирующим среди факторов, определяющих ошибки эфемериды Апофис. При нынешней точности знания его координат и скоростей учет несферичности Земли при сближении 2029 года пока еще не является обязательным

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики:

Разработано программное обеспечение для обработки фазовых GPS/ГЛОНАСС измерений; для решения задачи об оценках суточных вариаций параметров вращения Земли был разработан пакет программ; созданы программные средства для получения характеристик точности представления геопотенциала различными методами.

Степень внедрения:

Результаты обработки РСДБ наблюдений отсылаются в Международную службу радиоинтерферометрии IVS, где используются для получения комбинированного решения по всем имеющимся наблюдениям.

Наблюдательный материал, полученный на GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ, был использован для решения астрометрических и геодезических задач, проводимых в СПбГУ, а именно: определение координат GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ; исследование поведения фазы несущей GPS/ГЛОНАСС-сигналов; отладка нового программного обеспечение для обработки GPS/ГЛОНАСС-наблюдений. Наблюдения GPS/ГЛОНАСС-станции СПбГУ также были переданы ГАО РАН.

Выполненное исследование точности представления геопотенциала позволяет оптимизировать алгоритмы вычисления гравитационных возмущений от несферичности Земли при вычислениях орбит. Выполненное исследование показывает степень влияния несферичности Земли на траектории АСЗ и показывает, что учет влияния несферичности на траекторию астероида Апофис в настоящее время не является необходимым.

Область применения:

Результаты данной работы имеют большое значение для построения Международной небесной системы отсчета и для моделирования вариаций параметров ориентации Земли. С практической точки зрения они могут быть использованы для прогноза вариаций вращательного движения Земли для целей астрометрии, геодезии, космической навигации, для оценки точности прогнозирования движения навигационных и геодезических ИСЗ. С фундаментальной точки зрения, результаты данной работы позволяют объяснить физические причины вариаций вращательного движения Земли в суточной/полусуточной полосах частот, а также переменности гравитационного поля Земли. Полученные результаты могут использоваться в проблеме астероидной опасности.

Прогнозные предположения о развитии объекта исследования:

Работа Аналитического центра IVS СПбГУ и GPS/ГЛОНАСС станции СПбГУ ведется непрерывно и требует постоянной поддержки. На базе наблюдательных данных, получаемых Центром и Станцией возможны постановка и решение многочисленных задач, ориентированных на исследование астрономических и геофизических проблем: создание новых версий ICRF и ITRF, изучение вращательного движения Земли, дрейф литосферных плит, исследование геофизических причин и параметров нестационарности геопотенциала.