О точности определения ориентации системы координат

Определение параметров Гельмерта, таких как смещение начала системы координат (Tx, Ty, Tz), масштабный коэффициент (S) и углы разворота осей (Rx, Ry, Rz), является важным инструментом для анализа изменений системы координат. Было проведено исследование, в ходе которого определялся оптимальный набор опорных станций, а также изучалось влияние масштабного коэффициента и весов на получаемые результаты сравнения различных систем координат.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения точности определения ориентации системы координат с целью получения обновленного каталога координат станций на основе глобального уравнивания РСДБ-наблюдений за более чем 45-летний период. В ходе исследования были проанализированы данные 236 станций, включая 37 станций со скачками в координатах, и проведено сравнение полученного каталога iaa2024.ssc с опорным ITRF2020-u2023.

Рассчитанные параметры Гельмерта для трех эпох (2015, 2020, 2025) позволили выявить характерные изменения при переходе от одной эпохи к другой. Также было отмечено, что на точность определяемых параметров оказывает влияние набор опорных станций, выбранный для расчета этих параметров. Например, после обновления ITRF2020 было принято решение сократить набор станций с 21 до 17 из-за наличия скачков в ряду координат некоторых станций.

Дополнительный анализ показал наличие корреляционной зависимости между параметрами сдвига и масштабным коэффициентом. В связи с этим предпочтение было отдано параметрам, рассчитанным без учета масштабного коэффициента, но с учетом весов, что позволило повысить точность полученных результатов. Было показано, что при исключении масштабного коэффициента и учете весов параметры становятся более устойчивыми. Кроме того, при отсутствии учета весов и масштабного коэффициента значения параметров Гельмерта стремятся к нулю, что соответствует условиям отсутствия глобального вращения и сдвига.

Таким образом, проведенное исследование показало, что точность определения ориентации системы координат существенно зависит от корректного учета масштабного коэффициента и весов. Исключение станций со скачками в координатах способствует повышению надежности расчетов, а оптимальным методом расчета является использование параметров без масштабного коэффициента, но с учетом весов.

Литература

1) Wahl D., Heinkelmann R., Schuh H. Investigation of scale effects in the TRF determined by VLBI // Proceedings of the EGU General Assembly Conference Abstracts, Vienna, Austria, 22–27 April, 2017. 2017. P. 9547.

2) Moreira M. VLBI-based assessment of the consistency of the conventional EOP series and the reference frames (terrestrial and celestial) // EGU General Assembly 2023. 2023. Doi:10.5194/egusphere-egu23-8636.

3) Abbondanza, C., Chin, T. M., Gross R. S., Heflin M. B. Updating JTRF2020// EGU General Assembly 2024. 2024. Doi:10.5194/egusphere-egu24-6698.

4) Soja B. Nilsson T., Glaser S, et al. Evaluation of VLBI terrestrial reference frame solutions in the style of ITRF2014, JTRF2014, and DTRF2014 // AGU Fall Meeting 2016 Conference, San Francisco. 2016. Doi: 10.13140/RG.2.2.30835.73764.