Материал: Методичні рекомендації. Прогнозування спостережень ШСЗ

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

11

4.2. Обчислити орбітальні полярні (рис.4) та зоряні геоцентричні декартові (інерціальні) координати ШСЗ за наступними алгоритмами:

~

E j M j e sin E j ,

M j n( t j );

або E M ( e e3 / 8 ) sinM ( e2 / 2 ) sin2M ( 3 / 8 )e3 sin3M ;

4.2.1.

r a(1 e cos E );

x a(cos E e );

y

орб

a

1 e2 sinE ,

або

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

орб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.2.

tg

v

 

 

1 e

 

tg

E

;

r p /(1 e cos v );

x

 

r cos v; y

 

r sin v.

 

 

 

 

орб

 

2

 

1 e 2

 

орб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.3.u v ; x r (cos u cos sin u sin cos i ) ,

y r (cos u sin sin u cos cos i ) ,

zr sin u sin i .

4.2.4.Перейти до земних (грінвицьких) геоцентричних декартових координат ШСЗ

(рис.7):

 

xg = x cos S + y sin S;

 

 

 

 

 

yg = y cos S - x sin S;

 

 

 

 

 

zg = z.

 

 

 

 

 

y

 

 

se

 

 

 

yg

 

 

·

 

 

 

 

 

y

 

yg

 

 

 

 

 

S

 

 

xg

 

xg

 

 

sg

 

 

 

k

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sinS

 

 

 

·

 

 

 

S

x sinS

y

cosS

· k

x

 

 

 

 

 

O ·

x

s·

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

Рис.7. Зв’язок інерціальних і грінвицьких декартових координат

4.3. Перейти від геодезичних еліпсоїдальних координат п. P(B,L,H) до його декартових X,Y,Z координат:

X = (N + H) cos B cos L,

Y = (N + H) cos B sin L,

Z = (N(1 - eE2) + H) sin B,

N = aE /(1-eE 2sin2B)1/2.

4.4. Обчислити топоцентричні декартові координати супутника на моменти t1, t2, t3

відносно п.Р:

 

 

 

x j ' xgj X ;

y j ' ygj Y ;

z j ' zgj Z .

4.5. Перейти до його горизонтних декартових координат n, e, u (відповідно, на північ, на схід, в зеніт пункту по нормалі до еліпсоїда) за наступною формулою:

12

n j

 

sin B cos L

 

 

 

 

e j

 

 

sin L

u

 

 

cos B cos L

j

 

 

 

sin B sin L cos L

cos B sin L

cos B

 

x j

 

0

 

 

y

.

 

 

 

 

j

sin B

 

z

 

 

 

 

 

j

 

4.6. Обчислити горизонтні сферичні координати ШСЗ r’, A, z або h на моменти tj:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

j

 

 

 

n2 e2

u 2

 

 

 

 

 

 

r

,

 

 

A

 

arctg

 

 

,

 

 

j

 

 

j

j

j

j

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

u j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

z j 90 h j .

h j arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обчислення попередньої орбіти “за результатами спостережень”, тобто за топоцентричними екваторіальними координатами супутника ( , d, r ) на два моменти часу.

5.1. Перетворити координати супутника (X, Y, Z ) із земної СК в інерціальну на два моменти часу (Xi , Yi , Zi ):

Xi X cos Si Y sin Si ;

Yi X sin Si Y cos Si ;

Zi Z .

 

 

5.2. Переобчислити топоцентричні екваторіальні координати супутника ( i ,

di ,

ri ) в

топоцентричні декартові координати (x i, y i, z i):

 

 

 

 

xi ri cos di

cos gi

 

 

 

yi ri cos di

sin gi .

 

 

 

zi ri sin di

5.3.Обчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (x, y, z):

xi X i xi yi Yi yi . zi Zi zi

Зауваження. Обчислення в пунктах 5.1-5.3 виконуються при заданих виміряних значеннях топоцентричних екваторіальних координат супутника ( , d, r ). Якщо ж в

лабораторній роботі попередньо обчислюється ефемерида ШСЗ, то декартові координати ШСЗ в інерціальній системі координат вже відомі (див. пункт 4.2.3) і, в такому випадку, обчислення необхідно починати з наступного пункту 5.4.

5.4. Переобчислити геоцентричні декартові координати ШСЗ (xi, yi, zi) в геоцентричні екваторіальні (сферичні) координати ( i, di, ri):

 

yi

 

 

zi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

di arctg

 

 

 

,

ri xi

yi

zi .

i arctg

x

 

 

 

 

 

 

i

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

yi

 

 

 

 

 

 

 

5.5. Обчислення елементів орбіти за формулами:

 

 

 

 

 

tgd1 sin 2

1

 

 

 

 

Ω

1

arctg

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgd

 

tgd cos

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

1

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

tgi j tg d j cos ec j1 Ω ;

cos u j cos d j

cos j Ω ,

j 1,2 ,

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 2

r1r2 sin u2 u1 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

t

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зауваження. В останній формулі при обчисленні фокального параметра p можна

прийняти, що параметр 2 = 1, якщо моменти t1 i

 

t2

 

спостережень достатньо близькі.

 

 

 

p r1

cos

u

2

 

u

 

 

 

 

p r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgv1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

v2 v1 u2

 

u1 ,

 

 

 

p r1

sin u

2

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e j

 

 

p rj

 

 

 

,

 

j 1,2 ;

 

 

 

 

 

j u j v j ,

 

 

 

 

 

 

rj

cos v j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

p

 

;

 

 

n

1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 2 arctg

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

;

 

 

M

 

j

E

j

e sinE

j

,

 

 

 

1 e

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

M1

t

2

 

 

M

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література

1.Космическая геодезия: Учебник для вузов /В.Н. Баранов, Е.Г. Бойко, И.И. Краснорылов и др.- М.: Недра, 1986.- 407 с.

2.Урмаев М.С. Орбитальные методы космической геодезии.- М.: Недра, 1981.- 256 с.

vN

vN 2 рад.

1-e

1+e

1 e 1 e

EN рад.

M N рад.

~

M N n c

tN

Додаток

Обчислення проєкції висхідного вузла

Схема 1

~ t (h)

N

S0

SN

(h)

(Nh)

(No)

 

 

N

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Обчислення j-х

 

Елементи

 

 

Номери точок

 

 

Формул

1

 

 

2

 

 

t N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M N

рад.

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n j m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M j

рад.

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin M j

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin E(j1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

E (j

2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin E(j

2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j

3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E(j3 ) E(j 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

5 10

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точок траси

 

 

 

 

 

 

 

Схема 2

 

Елементи

 

Номери точок

 

 

 

Формул

1

 

2

 

 

 

0.5 E j

 

 

 

 

 

 

 

1 e 1 e

 

 

 

 

 

 

 

v j

рад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

voj

 

 

 

 

 

 

 

 

u j

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

(No )

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

s j

j s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

 

(jo )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи з курсу “Космічна геодезія”

для студентів всіх геодезичних спеціальностей та студентів заочної форми навчання

Автори: Дульцев Анатолій Тихонович, канд.техн.наук, доц.

Цюпак Ігор Михайлович, канд.техн.наук, доц.

Редактор

Комп’ютерне складання

Підписано до друку Формат 70 1001/16 . Папір офсетний.

Друк на різографі. Умови друк. арк. 15. Обл.-вид. арк. Наклад 50 прим. Зам.

Поліграфічний центр Видавництва Національного університету «Львівська політехніка»

Вул. Ф. Колесси, 2, 79000, Львів

Источник: https://studfile.net/preview/16666954/