Разработка методики уточнения геоцентрической системы координат с использованием многоярусной орбитальной группировки геодезических аппаратов

В настоящее время система ПЗ-90.11 и ее опорные сети технологически уступают международной и передовым зарубежным геоцентрическим системам и сетям, в том числе и в отношении их использования в целях глобальной навигации. Таким образом, в геодезическом обеспечении системы назрела необходимость внести коррективы, как в структуру геодезического обеспечения системы, так и в целом в структуру национальной космической геодезической программы по развитию системы геодезических параметров Земли.

Для уточнения геоцентрической системы координат предлагается разработать математическую модель оптимального расположения пунктов космической геодезической сети на поверхности Земли путем анализа доступных пунктов IТRS/ITRF, что, в свою очередь, позволит устранить возможные смещения начала геоцентрической системы координат.

Положение начала координат относительно пунктов космической геодезической сети (КГС) определяется радиусами-векторами этих пунктов, которые имеют направляющие косинусы:

n = [cosBcosL cosBsinL sinB]

При анализе ковариационной матрицы начала координат нас будут интересовать направления и длины главных полуосей эллипсоида ошибок. Для этого удобно применять метод вращений Якоби.

При составлении системы нормальных уравнений и ее решении с использованием метода наименьших квадратов, предполагается получить следующие параметры: координаты КГС повышенной точности и улучшенную модель движения КА.

В результате работы планируется получить некоторую новую реализацию земной геоцентрической системы координат, а также выполнить оценку точности решения задачи: стандартные отклонения остаточных невязок при преобразовании координат из реализованной геоцентрической системы в ITRF2014 по осям X, Y, Z. Работа в этом направлении в перспективе позволит создать в России современную высокоточную координатную основу и значительно повысить эффективность единой системы координатно-временного и навигационного обеспечения.

Литература

1) Постановление Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 1463 «О единых государственных системах координат». Собрание законодательства Российской Федерации, 2013. № 46, ст. 58.

2) Идельсон Н. Н. Способ наименьших квадратов и теория математической обработки наблюдений. М.: Геодезиздат, 1947. 359 с.

3) Параметры Земли 1990 года (ПЗ-90.11). Справочный документ. 2014.

4) Глушков В. В., Насретдинов К. К., Шаравин А. А. Космическая геодезия: методы и перспективы развития. М.: Институт политического и военного анализа, 2002. С. 44–51.

5) Каплан Б. Л., Насретдинов К. К. Об оптимальных условиях определения координат центра масс Земли // Геодезия и картография. 1980. № 8. С. 12–14.

6) ГОСТ 32453–2013. Глобальная навигационная спутниковая система. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек: межгос. стандарт. Введ. 01.07.2014. М.: Стандартинформ, 2014.

7) ITRF2014: A new release of the International Terrestrial Reference Frame modeling non-linear station motions / Z. Altamimi, P. Rebischung, L. Métivier, X. Collilieux // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2016.