PZ-90

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. oktober 2018; kontroller kræver 85 redigeringer .

Parameters of the Earth 1990 ( PZ-90 ) er et system af geodætiske parametre, herunder fundamentale geodætiske konstanter, parametre for den generelle jordellipsoide, parametre for Jordens gravitationsfelt, geocentriske koordinatsystem og parametre for dets forbindelse med andre koordinatsystemer. Det bruges med det formål at geodætisk støtte til orbitale flyvninger og løse navigationsproblemer (især for at sikre driften af det globale navigationssatellitsystem GLONASS ). PZ-90 erstattede de tidligere PZ-77 og PZ-85 sæt og er et alternativ til WGS 84 .

Historie

Fra 1957, fra de første opsendelser af kunstige rumfartøjer (ASV), blev der udført videnskabelig forskning og forberedende arbejde for at bruge deres tekniske evner til geodætiske formål.

Så allerede i 1962 begynder den praktiske implementering af nye satellitmetoder, teknikker, teknologier inden for rumgeodæsi. På det tidspunkt var mere end tres stationer til astronomiske og geodætiske observationer blevet organiseret og opført på USSR's område af Det Astronomiske Råd ved Videnskabsakademiet . Den første geometriske og grundlæggende metode inden for rumgeodæsi i tresserne og halvfjerdserne var metoden til satellittriangulering.

I 1963 begyndte arbejdet med den første satellit i Sphere-serien. Rumfartøjet blev skabt efter ordre fra det militære topografiske direktorat for generalstaben for de væbnede styrker i USSR (VTU GSh) og var udstyret med pulserende lyssignalering til visuel observation fra jorden ved hjælp af film- og fototeodoliter .

I 1965 blev der truffet beslutninger i USSR om at bygge rumgeodætiske systemer med høj nøjagtighed.

I november 1967 blev den første satellit til navigation, Cosmos 192, opsendt. Udrulningen af Cyclone -systemet begynder .

fra 1968 til 1978 blev rumfartøjer af den første serie "Sphere" opsendt i i alt 18 stykker. Med deres hjælp blev et samlet koordinatsystem for kloden etableret med oprindelsen i jordens massecentrum, orienteringselementerne med koordinatsystemet fra 1942 (SK-42 baseret på Krasovsky Reference Ellipsoid ) blev forfinet, den geofysiske parametre for planeten blev forfinet, og en model af Jorden fra 1977 (PZ-77) [0] .

I 1977 blev der truffet beslutninger om at udvikle en anden serie af den nye generation af " monsun "-enheder, også kendt under navnet Geo-IK. Med deres hjælp blev egenskaberne og parametrene for Jorden PZ-85 (herefter også PZ-90) opnået som en geocentrisk SC. PZ-90-koordinatsystemet på vores lands territorium blev fastsat af 26 højborge med rumlige koordinater. Testene begyndte i 1981 og blev udført næsten årligt indtil midten af 90'erne. Sphere-enhederne tjente som grundlag for skabelsen af geodæsi i hjemmet. Retningssøgning bliver hovedmetoden .

I 1979, ved hjælp af data (afklaring af parametrene for jordens figur og dens gravitationsfelt) opnået fra den "første" sfære, overgives Cicada -systemet , en civil version af cyklonen .

Siden 1982 begyndte et projekt for at skabe et rumnavigationssystem GLONASS med opsendelsen af satellitter i Kosmos-serien.

Fra 1986 begyndte den konstante brug af " monsuner ". Satellitten var udstyret med et Doppler-målesystem, optiske hjørnereflektorer til jordbaseret laserafstandsmåleudstyr og et lyssignalsystem, der gjorde det muligt at producere en række blink. Resultaterne af arbejdet med Monsoon-satellitterne var de geodætiske modeller af Jorden PZ 86 og PZ 90, samt idriftsættelsen af SK-95 koordinatsystemet - verdens astronomiske og geodætiske netværk med en lokaliseringsfejl på op til flere meter . I alt 13 sådanne rumfartøjer blev opsendt, hvoraf det sidste fungerede indtil februar 1999 [1] .

Fra 1987 begyndte Space GS at dannes i USSR ved hjælp af kunstige satellitsystemer Geo-IK og Doppler GS, bundet til det amerikanske transitsystem . KGS blev bygget af det militære topografiske direktorat for de russiske væbnede styrker. Det var baseret på 26 point i hele Rusland. Samtidig blev DGS oprettet af hoveddirektoratet for geodæsi og kartografi ved hjælp af Doppler-observationer. Netværket involverede 160 point.

I begyndelsen af 90'erne, ved det 29. forskningsinstitut i Den Russiske Føderations Forsvarsministerium, forfinede geodætiske rumkomplekser af Eridan-serien parametrene for jordens ellipsoide og værdierne af jordens gravitationsfelt, kontrol af position af punkter i forhold til jordens massecenter, udført ved hjælp af Zhongolovich-metoden. Hvilket viste, at de sandsynlige lineære forskydninger af oprindelsen af PZ-90 koordinatsystemet i forhold til Jordens massecenter ikke overstiger 1 m i absolut værdi. Dette er i overensstemmelse med estimater af nøjagtigheden af at bestemme de geocentriske koordinater for punkter i det rumgeodætiske netværk. Forudsat den nødvendige nøjagtighed til at sigte missiler fra strategiske ubåde i ethvert område af verdenshavene.

Oprettelsen af et rumgeodætisk netværk og kombinationen af dets data med et astronomisk og Doppler -netværk gjorde det muligt at udlede et generelt jordsystem (geocentrisk) og forbedre nøjagtigheden af det statsgeodætiske netværk. Efterfølgende blev dette geocentriske koordinatsystem godkendt som en stat ved et dekret fra Den Russiske Føderations regering. [2] [3]

Den indbyrdes position af punkterne i PZ-90 bestemmes med en fejl på omkring 0,3 m. For at kontrollere nøjagtigheden af orienteringen af det rumgeodætiske netværk, data fra regelmæssige bestemmelser af polens koordinater ved hjælp af information fra GEO-IK satellitter blev brugt . De opnåede resultater bekræftede ovenstående karakteristika for nøjagtigheden af punktkoordinaterne, integration med det astronomiske og geodætiske netværk.

Ved udgangen af 1995 var dens dannelse afsluttet i mængden af 24 satellitter. Men på grund af manglen på finansiering i disse år, blev opsendelser af rumfartøjer med GLONASS -systemet først udført i 2000'erne. [4] [5]

Versioner

Der er raffinerede versioner af PZ-90 - PZ-90.02 og PZ-90.11, som er et system af "gensidigt aftalte geodætiske parametre, herunder fundamentale geodætiske konstanter, parametre for den generelle jordellipsoide, parametre for Jordens gravitationsfelt, den generelle jord koordinatsystem og parametre for dets forbindelse med andre koordinatsystemer efter stat den 1. januar 2002" [6] .

Alle versioner af PZ-90 er baseret på International Terrestrial Coordinate System .

Dekret fra Den Russiske Føderations regering af 28. december 2012 nr. 1463 [7] etablerer følgende forenede statslige koordinatsystemer:

geodætisk koordinatsystem fra 2011 (GSK-2011) - til brug ved implementering af geodætisk og kartografisk arbejde;
generelt jord geocentrisk koordinatsystem "Parameters of the Earth 1990" (PZ-90.11) - til brug i geodætisk understøttelse af orbitale flyvninger og løsning af navigationsproblemer.

Dekret fra Den Russiske Føderations regering 1240 af 24. november 2016 sætter fristen for introduktionen af PZ-90 til 1. januar 2021. Samt perioder med opdatering af datums (hvert 10. år).

Ved afgørelse fra SCRF (State Commission on Radio Frequency) nr. 16-39-01 af 7. november 2016 skal klager til Roskomnadzor og radiofrekvenstjenesten fra 1. januar 2017 indeholde geografiske koordinater i GSK-2011 geodetiske koordinater system. Konklusionerne af undersøgelsen af elektromagnetisk kompatibilitet og tilladelse til at bruge radiofrekvenser, udstedt fra 01/01/2017, vil også indeholde oplysninger om geografiske koordinater i GSK-2011 geodætiske koordinatsystem [8] .

Koordinatsystem

Referenceoverfladen i PZ-90.02 og PZ-90.11 [7] anses for at være en global ellipsoide med følgende geometriske hovedkarakteristika:

semi-hovedaksen er 6 378 136,5 ± 1 m;
kompressionen af ellipsoiden er 1/(298,2564151 ± 0,001);
midten af ellipsoiden er på linje med oprindelsen af det geocentriske koordinatsystem.

Grundlæggende geodætiske konstanter:

Jordens geocentriske gravitationskonstant (under hensyntagen til atmosfæren) (fM) - 398600.4415 km/s

Vinkelhastigheden af Jordens rotation (omega) er 7,292115 x 10 i −5 rad/s [9]

Begyndelsen af systemet er placeret i Jordens massecentrum og er karakteriseret ved rod-middel-kvadrat-fejl på 1-2 m [3] .

Z-koordinataksen er i overensstemmelse med anbefalingerne fra International Earth Rotation Service (IERS) rettet mod middelnordpolen i midtepoken af 1984 .

Koordinataksen X ligger i planet for jordens ækvator i samme epoke, og danner skæringspunktet med planet for den indledende meridian etableret af den samme IERS og bestemmer positionen af nulpunktet for det accepterede tællesystem.

Y-aksen supplerer koordinatsystemet til højre.

Systemet af geodætiske koordinater (B, L, H) orienterer det unikt i forhold til den regelmæssige overflade af ITRF-ellipsoiden. Samtidig er polerne i den repræsenteret af to entalspunkter, hvor den geodætiske længdegrad (L) har en nulværdi, og alle meridianer konvergerer ved dem. Rotationsaksen (semi-mindre akse) falder sammen med Z-aksen, primemeridianens plan (L = O) falder sammen med planet (XOZ) [5] [10] .

Koordinatsystemet inkluderet i PZ-90 kaldes nogle gange SGS-90 (Satellite Geocentric System 1990) [10] .

Det baltiske højdesystem fra 1977 bruges som det statslige højdesystem, hvis normale højder tælles fra nulpunktet af Kronstadt-fodstammen, som er en vandret linje på en kobberplade, der er fastgjort i broanlægget over bypasskanalen i Kronstadt.

Som et statsgravimetrisk system bruges et gravimetrisk system, bestemt af resultaterne af gravimetriske målinger på punkterne i det statsgravimetriske netværk, lavet i det gravimetriske system fra 1971, hvor udgangspunkterne er punkter beliggende i Moskva og Novosibirsk [9 ] .

GSK 2011

På grundlag af PZ-90 blev GSK 2011 Geocentric System i 2011 oprettet.

Forholdet til andre globale geocentriske systemer

Parametre for GRS80

Parameter	Symbol	Værdier
Hovedakse	-en	6 378 137 m
Geometrisk sammentrækning	$1/f$	298.257222101

WGS84 parametre

Parameter	Symbol	Værdier
Hovedakse	-en	6 378 137 m
Geometrisk sammentrækning	$1/f$	298.257223563

WGS84 - afledte geometriske konstanter.

Parameter	Symbol	Værdier
Lille akse	$b=a(1-f)$	6 356 752,3142 m
Første excentricitet	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69437999014×10−3
Anden excentricitet	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73949674228×10−3

Parametre for PZ 90.11

Parameter	Symbol	Værdier
Hovedakse	-en	6 378 136 m
Geometrisk sammentrækning	$1/f$	298,25784

PZ 90.11 - afledte geometriske konstanter.

Parameter	Symbol	Værdier
Lille akse	$b=a(1-f)$	6 356 751.3618m
Første excentricitet	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69436617613×10−3
Anden excentricitet	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73948274144×10−3

En mere komplet liste over geodætiske systemer kan findes her Arkiveret 1. juli 2012 på Wayback Machine

Se også

Krasovskys referenceellipsoide er grundlaget for SK-42 og SK-63 geodætiske koordinatsystem

Noter

0 Systemet blev introduceret i 1977 og er forbundet med BSV-77 normalhøjdesystemet.

Noter

↑ Rumgeodæsi . Hentet 10. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 10. oktober 2019. (ubestemt)
↑ Præcis bestemmelse af koordinater . Hentet 10. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 19. september 2018. (ubestemt)
↑ 1 2 Arkiveret kopi . Hentet 10. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 10. oktober 2019. (ubestemt)
↑ Koordinatsystem 1995 SK-95 . Hentet 9. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 22. juni 2020. (ubestemt)
↑ 1 2 PZ-90 koordinatsystem . Hentet 9. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 22. juni 2020. (ubestemt)
↑ V. P. Rogozin, A. N. Zueva. Forbedring af den geodætiske understøttelse af GLONASS-rumnavigationssystemet.
↑ 1 2 Dekret fra Den Russiske Føderations regering af 28. december 2012 nr. 1463 . Hentet 23. december 2015. Arkiveret fra originalen 23. december 2015. (ubestemt)
↑ Arkiveret kopi . Hentet 17. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2019. (ubestemt)
↑ 1 2 Om etableringen af statslige koordinatsystemer, det statslige højdesystem og det statsgravimetriske system
↑ 1 2 1.3.7. . Hentet 9. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 9. oktober 2019. (ubestemt)

Links

Dekret af 28. december 2012 nr. 1463 "Om enhedsstatskoordinatsystemer"
"PARAMETERE OF THE EARTH 1990" (PZ-90.11) Specialiseret opslagsbog (2020)
Geodetiske konstanter og parametre for den globale ellipsoide PZ-90.02 (utilgængeligt link) fra webstedet for Informations- og Analytisk Center for Federal State Unitary Enterprise TsNIIMash Arkivkopi dateret 17. maj 2014 på Wayback Machine .
"Jordens parametre 1990" (PZ-90.11) . - M . : "27 Central Research Institute" under Ruslands Forsvarsministerium, 2014.
Gorobets V.P., Demyanov G.V., Maiorov A.N., Pobedinsky G.G. Nuværende tilstand og retninger for udvikling af geodætisk støtte fra Den Russiske Føderation. Koordinatsystemer // Geoprofi. - 2013. - Nr. 6. - S. 4-9.

GLONASS
rumfartøj	Glonass Glonass-M Glonass-K Glonass-K2 Glonass-KM
Koordinatsystem	PZ-90