PZ-90

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 1. lokakuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 85 muokkausta .

Parameters of the Earth 1990 ( PZ-90 ) on geodeettisten parametrien järjestelmä, joka sisältää geodeettiset perusvakiot, maan yleisen ellipsoidin parametrit, Maan gravitaatiokentän parametrit, geosentrinen koordinaattijärjestelmän ja parametrit sen liittämisestä muihin koordinaattijärjestelmiin. Sitä käytetään geodeettiseen tukeen kiertoratalentoille ja navigointiongelmien ratkaisemiseen (erityisesti maailmanlaajuisen satelliittinavigointijärjestelmän GLONASS toiminnan varmistamiseksi ). PZ-90 korvasi aiemmat PZ-77 ja PZ-85 sarjat ja on vaihtoehto WGS 84 :lle .

Historia

Vuodesta 1957 alkaen, keinotekoisten avaruusalusten (ASV) ensimmäisistä laukaisuista lähtien, tehtiin tieteellistä tutkimusta ja valmistelutyötä niiden teknisten valmiuksien hyödyntämiseksi geodeettisiin tarkoituksiin.

Joten jo vuonna 1962 alkaa uusien satelliittimenetelmien, -tekniikoiden, -tekniikoiden käytännön toteutus avaruusgeodesian alalla. Siihen mennessä tiedeakatemian tähtitieteellinen neuvosto oli järjestänyt ja pystyttänyt yli kuusikymmentä asemaa tähtitieteellisiä ja geodeettisia havaintoja varten Neuvostoliiton alueelle . Ensimmäinen geometrinen ja perusmenetelmä avaruusgeodesiassa 1960- ja 1970-luvuilla oli satelliittikolmiomenetelmä.

Vuonna 1963 aloitettiin työ Sphere-sarjan ensimmäisen satelliitin parissa. Avaruusalus luotiin Neuvostoliiton asevoimien pääesikunnan sotilaallisen topografisen osaston (VTU GSh) määräyksestä, ja se oli varustettu pulssivalolla, joka mahdollistaa visuaalisen havainnoinnin maasta käyttämällä filmi- ja valokuvateodoliitteja .

Vuonna 1965 Neuvostoliitossa tehtiin päätökset korkean tarkkuuden avaruusgeodeettisten järjestelmien rakentamisesta.

Marraskuussa 1967 laukaistiin ensimmäinen navigointisatelliitti, Cosmos 192. Cyclone - järjestelmän käyttöönotto alkaa .

Vuosina 1968-1978 ensimmäisen sarjan "Sphere" avaruusaluksia laukaistiin yhteensä 18 kappaletta. Heidän avullaan perustettiin maapallon yhtenäinen koordinaattijärjestelmä, jonka origo oli Maan massakeskipisteessä, jalostettiin vuoden 1942 koordinaattijärjestelmän (SK-42, joka perustuu Krasovskin referenssiellipsoidiin ) suuntauselementtejä, geofysikaalista planeetan parametrit tarkennettiin ja vuoden 1977 maamalli (PZ-77) [0] .

Vuonna 1977 päätettiin kehittää toinen sarja uuden sukupolven " Monsoon "-laitteita, jotka tunnetaan myös nimellä Geo-IK. Heidän avullaan saatiin Maan PZ-85 (jäljempänä myös PZ-90) ominaisuudet ja parametrit geosentrisenä SC:nä. PZ-90-koordinaattijärjestelmä maamme alueella kiinnitettiin 26 linnoituksella, joilla oli paikkakoordinaatit. Testit aloitettiin vuonna 1981 ja niitä tehtiin lähes vuosittain 90-luvun puoliväliin saakka. Sphere-laitteet toimivat perustana kotimaisen avaruusgeodesian luomiselle. Suunnanhaku tulee päämenetelmäksi .

Vuonna 1979 "ensimmäisestä" pallosta saatujen tietojen (Maan ja sen gravitaatiokentän parametrien selvennys) avulla Cicada -järjestelmä, syklonin siviiliversio , luovutetaan .

Vuodesta 1982 lähtien hanke GLONASS -avaruusnavigointijärjestelmän luomiseksi alkoi Kosmos-sarjan satelliittien laukaisulla.

Vuodesta 1986 lähtien " Monsoonien " jatkuva käyttö alkoi. Satelliitti varustettiin Doppler-mittausjärjestelmällä, optisilla kulmaheijastimilla maassa sijaitseville laseretäisyyden mittauslaitteille sekä valomerkinantojärjestelmällä, joka mahdollisti sarjan välähdyksiä. Monsoon-satelliittien työn tulokset olivat Maan PZ 86 ja PZ 90 geodeettiset mallit sekä koordinaattijärjestelmän SK-95 käyttöönotto - maailman tähtitieteellinen ja geodeettinen verkko, jonka sijaintivirhe on jopa useita metrejä. . Yhteensä 13 tällaista avaruusalusta laukaistiin, joista viimeinen toimi helmikuuhun 1999 [1] .

Vuodesta 1987 lähtien Space GS alkoi muodostua Neuvostoliitossa käyttämällä keinotekoisia satelliittijärjestelmiä Geo-IK ja Doppler GS, jotka on sidottu American Transit -järjestelmään . KGS:n rakensi Venäjän asevoimien sotilastopografinen osasto. Se perustui 26 pisteeseen koko Venäjällä. Samaan aikaan geodesian ja kartografian pääosasto loi DGS:n Doppler-havaintoja käyttäen. Verkostoon kuului 160 pistettä.

1990-luvun alkuun mennessä Venäjän puolustusministeriön 29. tutkimuslaitoksessa Eridan-sarjan geodeettiset avaruuskompleksit tarkensivat maan ellipsoidin parametreja ja Maan gravitaatiokentän arvoja, ohjasivat pisteiden sijainti suhteessa Maan massakeskipisteeseen, suoritetaan Zhongolovitšin menetelmällä. Mikä osoitti, että PZ-90-koordinaattijärjestelmän origon todennäköiset lineaariset siirtymät suhteessa Maan massakeskipisteeseen eivät ylitä absoluuttisena arvona 1 m. Tämä on sopusoinnussa maapallon geosentristen koordinaattien määrityksen tarkkuuden arvioiden kanssa. avaruusgeodeettisen verkon pisteet. Tarjosi tarvittavan tarkkuuden strategisista sukellusveneiden ohjuksista kaikilla maailman valtamerillä.

Avaruusgeodeettisen verkon luominen ja sen tietojen yhdistäminen tähtitieteelliseen ja Doppler -verkkoon mahdollisti yleisen maajärjestelmän (geosentrisen) johtamisen ja tilageodeettisen verkon tarkkuuden parantamisen. Myöhemmin tämä geosentrinen koordinaattijärjestelmä hyväksyttiin valtion yksiköksi Venäjän federaation hallituksen asetuksella. [2] [3]

PZ-90:n pisteiden keskinäinen sijainti määritetään noin 0,3 m:n virheellä. Avaruusgeodeettisen verkon orientaation tarkkuuden säätelemiseksi säännöllisistä pylvään koordinaattimäärityksistä saatuja tietoja GEO-IK :n tietojen avulla. satelliitteja käytettiin . Saadut tulokset vahvistivat edellä mainitut ominaisuudet pisteiden koordinaattien tarkkuudesta, integraatiosta tähtitieteelliseen ja geodeettiseen verkkoon.

Vuoden 1995 loppuun mennessä sen muodostus saatiin päätökseen 24 satelliitin määrässä. Mutta rahoituksen puutteen vuoksi noina vuosina GLONASS -järjestelmällä varustettujen avaruusalusten laukaisuja suoritettiin vasta 2000-luvulla. [4] [5]

Versiot

PZ-90:stä on jalostettuja versioita - PZ-90.02 ja PZ-90.11, jotka ovat "keskinäisesti sovittujen geodeettisten parametrien järjestelmä, mukaan lukien geodeettiset perusvakiot, maan yleisen ellipsoidin parametrit, maan gravitaatiokentän parametrit, yleinen maa". koordinaattijärjestelmä ja sen yhteyden parametrit muihin koordinaattijärjestelmiin valtioittain 1. tammikuuta 2002" [6] .

Kaikki PZ-90:n versiot perustuvat kansainväliseen maanpäälliseen koordinaattijärjestelmään .

Venäjän federaation hallituksen 28. joulukuuta 2012 antamalla asetuksella nro 1463 [7] perustetaan seuraavat yhtenäiset valtion koordinaattijärjestelmät:

geodeettinen koordinaattijärjestelmä 2011 (GSK-2011) - käytettäväksi geodeettisten ja kartografisten töiden toteuttamisessa;
yleinen maan geosentrinen koordinaattijärjestelmä "Parameters of the Earth 1990" (PZ-90.11) - käytettäväksi kiertoradan lentojen geodeettiseen tukemiseen ja navigointiongelmien ratkaisemiseen.

Venäjän federaation hallituksen 24. marraskuuta 2016 antamassa asetuksessa 1240 asetetaan määräaika PZ-90:n käyttöönotolle 1. tammikuuta 2021 asti. Sekä perustietojen päivitysjaksot (10 vuoden välein).

SCRF:n (State Commission on Radio Frequences) päätöksellä nro 16-39-01, päivätty 7.11.2016, Roskomnadzorille ja radiotaajuuspalvelulle 1.1.2017 alkaen tehtyjen vetoomusten on sisällettävä maantieteelliset koordinaatit GSK-2011 geodeettisessa koordinaatissa järjestelmä. Sähkömagneettisen yhteensopivuuden ja radiotaajuuksien käyttöluvan tutkimuksen johtopäätökset, jotka on annettu 1.1.2017 alkaen, sisältävät myös tiedot maantieteellisistä koordinaateista GSK-2011 geodeettisessa koordinaatistossa [8] .

Koordinaattijärjestelmä

PZ-90.02:n ja PZ-90.11:n [7] vertailupinta on globaali ellipsoidi , jolla on seuraavat tärkeimmät geometriset ominaisuudet:

puolipääakseli on 6 378 136,5 ± 1 m;
ellipsoidin puristus on 1/(298,2564151 ± 0,001);
ellipsoidin keskipiste on kohdistettu geosentrisen koordinaattijärjestelmän origon kanssa.

Geodeettiset perusvakiot:

Maan geosentrinen gravitaatiovakio (ilmakehä huomioon ottaen) (fM) - 398600,4415 km/s

Maan pyörimiskulmanopeus (omega) on 7,292115 x 10 in -5 rad/s [9]

Järjestelmän alkuosa sijaitsee Maan massakeskipisteessä ja sille on tunnusomaista 1-2 m:n neliökeskiarvovirhe [3] .

Z-koordinaattiakseli on Kansainvälisen maan kiertopalvelun (IERS) suositusten mukaisesti suunnattu kohti pohjoisnapaa vuoden 1984 keskimmäisellä aikakaudella .

Koordinaattiakseli X sijaitsee saman aikakauden maan päiväntasaajan tasolla, muodostaen leikkauspisteen saman IERS:n määrittämän alkumeridiaanin tason kanssa ja määrittää hyväksytyn laskentajärjestelmän nollapisteen sijainnin.

Y-akseli täydentää oikealla olevaa koordinaattijärjestelmää.

Geodeettisten koordinaattien järjestelmä (B, L, H) suuntaa sen yksilöllisesti suhteessa ITRF-ellipsoidin säännölliseen pintaan. Samanaikaisesti siinä olevia napoja edustaa kaksi singulaaripistettä, joissa geodeettisella pituusasteella (L) on nolla-arvo ja kaikki meridiaanit suppenevat niissä. Pyörimisakseli (puoli-pieniakseli) osuu yhteen Z-akselin kanssa, alkumeridiaanin taso (L = O) yhtyy tason (XOZ) kanssa [5] [10] .

PZ-90:een sisältyvää koordinaattijärjestelmää kutsutaan joskus SGS-90:ksi (Satellite Geocentric System 1990) [10] .

Valtion korkeusjärjestelmänä käytetään vuoden 1977 Itämeren korkeusjärjestelmää, jonka normaalikorkeudet lasketaan Kronstadtin jalkatuen nollasta, joka on vaakasuora viiva kuparilevyssä, joka on kiinnitetty sillan tukipisteeseen ohituskanavan poikki. Kronstadt.

Valtion gravimetrisenä järjestelmänä käytetään gravimetristä järjestelmää, joka määritetään vuoden 1971 gravimetrisessä järjestelmässä tehdyistä gravimetristen mittausten tuloksista valtion gravimetrisen verkon pisteissä, joiden lähtöpisteet ovat Moskovassa ja Novosibirskissa sijaitsevat pisteet [9 ] .

GSK 2011

PZ-90:n perusteella luotiin vuonna 2011 GSK 2011 Geocentric System.

Suhde muihin globaaleihin geosentrisiin järjestelmiin

GRS80:n parametrit

Parametri	Symboli	Arvot
Pääakseli	a	6 378 137 m
Geometrinen supistuminen	$1/f$	298.257222101

WGS84-parametrit

Parametri	Symboli	Arvot
Pääakseli	a	6 378 137 m
Geometrinen supistuminen	$1/f$	298.257223563

WGS84 - johdetut geometriset vakiot.

Parametri	Symboli	Arvot
Pieni akseli	$b=a(1-f)$	6 356 752,3142 m
Ensimmäinen epäkeskisyys	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69437999014×10−3
Toinen epäkeskisyys	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73949674228×10−3

PZ 90.11:n parametrit

Parametri	Symboli	Arvot
Pääakseli	a	6 378 136 m
Geometrinen supistuminen	$1/f$	298.25784

PZ 90.11 - johdetut geometriset vakiot.

Parametri	Symboli	Arvot
Pieni akseli	$b=a(1-f)$	6 356 751,3618 m
Ensimmäinen epäkeskisyys	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69436617613×10−3
Toinen epäkeskisyys	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73948274144×10−3

Täydellisempi luettelo geodeettisista järjestelmistä löytyy täältä . Arkistoitu 1. heinäkuuta 2012 Wayback Machinessa

Katso myös

Krasovskin referenssiellipsoidi on geodeettisen koordinaattijärjestelmän SK-42 ja SK-63 perusta.

Muistiinpanot

0 Järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1977 ja se on yhdistetty BSV-77 normaalikorkeusjärjestelmään.

Muistiinpanot

↑ Avaruusgeodesia . Haettu 10. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. lokakuuta 2019. (määrätön)
↑ Koordinaattien tarkka määritys . Haettu 10. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 19. syyskuuta 2018. (määrätön)
↑ 1 2 Arkistoitu kopio . Haettu 10. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. lokakuuta 2019. (määrätön)
↑ Koordinaatisto 1995 SK-95 . Haettu 9. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. kesäkuuta 2020. (määrätön)
↑ 1 2 PZ-90 koordinaattijärjestelmä . Haettu 9. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. kesäkuuta 2020. (määrätön)
↑ V. P. Rogozin, A. N. Zueva. GLONASS-avaruusnavigointijärjestelmän geodeettisen tuen parantaminen.
↑ 1 2 Venäjän federaation hallituksen asetus, annettu 28. joulukuuta 2012, nro 1463 . Haettu 23. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2015. (määrätön)
↑ Arkistoitu kopio . Haettu 17. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 17. lokakuuta 2019. (määrätön)
↑ 1 2 Tilakoordinaattijärjestelmien, korkeuksien tilajärjestelmän ja tilagravimetrisen järjestelmän muodostamisesta
↑ 1 2 1.3.7. . Haettu 9. lokakuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 9. lokakuuta 2019. (määrätön)

Linkit

Asetus, annettu 28. joulukuuta 2012, nro 1463 "Yhdistetyistä valtion koordinaattijärjestelmistä"
"PARAMETERS OF THE EARTH 1990" (PZ-90.11) Erikoiskäsite (2020)
Globaalin ellipsoidin PZ-90.02 geodeettiset vakiot ja parametrit (linkki, jota ei voi käyttää) Federal State Unitary Enterprisen TsNIIMashin tieto- ja analyyttisen keskuksen verkkosivustolta. Arkistokopio päivätty 17. toukokuuta 2014 Wayback Machinessa .
"Maan parametrit 1990" (PZ-90.11) . - M . : Venäjän puolustusministeriön "27 keskustutkimuslaitos", 2014.
Gorobets V.P., Demjanov G.V., Maiorov A.N., Pobedinsky G.G. Venäjän federaation geodeettisen tuen nykytila ja kehityssuunnat. Koordinaattijärjestelmät // Geoprofi. - 2013. - nro 6. - s. 4-9.

GLONASS
avaruusalus	Glonass Glonass-M Glonass-K Glonass-K2 Glonass-KM
Koordinaattijärjestelmä	PZ-90