PZ-90

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 1. října 2018; kontroly vyžadují 85 úprav .

Parametry Země 1990 ( PZ-90 ) je soustava geodetických parametrů, včetně základních geodetických konstant, parametrů obecného zemského elipsoidu, parametrů gravitačního pole Země, geocentrického souřadnicového systému a parametrů jeho propojení s ostatními souřadnicovými systémy. Slouží pro účely geodetické podpory orbitálních letů a řešení navigačních problémů (zejména pro zajištění provozu globálního navigačního družicového systému GLONASS ). PZ-90 nahradil předchozí sady PZ-77 a PZ-85 a je alternativou k WGS 84 .

Historie

Od roku 1957 se od prvních startů umělých kosmických lodí (ASV) prováděl vědecký výzkum a přípravné práce k využití jejich technických možností pro geodetické účely.

Takže již v roce 1962 začíná praktická realizace nových družicových metod, technik, technologií v oblasti vesmírné geodézie. Do té doby Astronomická rada při Akademii věd zorganizovala a postavila na území SSSR více než šedesát stanic pro astronomická a geodetická pozorování . První geometrickou a základní metodou v kosmické geodézii pro šedesátá a sedmdesátá léta byla metoda satelitní triangulace.

V roce 1963 byly zahájeny práce na prvním satelitu řady Sphere. Kosmická loď byla vytvořena na objednávku Vojenského topografického ředitelství Generálního štábu Ozbrojených sil SSSR (VTU GSh) a byla vybavena pulzní světelnou signalizací pro vizuální pozorování ze země pomocí filmových a fototeodolitů .

V roce 1965 bylo v SSSR rozhodnuto o vybudování vesmírných geodetických systémů vysoké přesnosti.

V listopadu 1967 byla vypuštěna první družice pro navigaci, Cosmos 192. Začíná nasazení systému Cyclone .

od roku 1968 do roku 1978 byly vypuštěny kosmické lodě první série „Sphere“ v celkovém počtu 18 kusů. S jejich pomocí byl ustaven jednotný souřadnicový systém zeměkoule s počátkem v těžišti Země, byly zpřesněny orientační prvky se souřadnicovým systémem z roku 1942 (SK-42 na základě Krasovského referenčního elipsoidu ), geofyzikální parametry planety byly upřesněny a model Země z roku 1977 (PZ-77) [0] .

V roce 1977 bylo rozhodnuto vyvinout další sérii zařízení „ Monsoon “ nové generace, známé také pod názvem Geo-IK. S jejich pomocí byly získány charakteristiky a parametry Země PZ-85 (dále také PZ-90) jako geocentrického SC. Souřadnicový systém PZ-90 na území naší země byl fixován 26 pevnostmi s prostorovými souřadnicemi. Testy začaly v roce 1981 a byly prováděny téměř každoročně až do poloviny 90. let. Přístroje Sphere posloužily jako základ pro vytvoření domácí vesmírné geodézie. Hlavní metodou se stává hledání směru .

V roce 1979 je pomocí dat (objasnění parametrů postavy Země a jejího gravitačního pole) získaných z „první“ koule odevzdán systém Cicada , civilní verze Cyklonu .

Od roku 1982 začal projekt vytvoření vesmírného navigačního systému GLONASS vypuštěním satelitů řady Kosmos.

Počínaje rokem 1986 začalo neustálé používání „ monzunů “. Družice byla vybavena dopplerovským měřicím systémem, optickými rohovými reflektory pro pozemní laserové měřící zařízení vzdálenosti a světelným signalizačním systémem, který umožňoval výrobu série záblesků. Výsledkem práce družic Monzun byly geodetické modely Země PZ 86 a PZ 90 a také zprovoznění souřadnicového systému SK-95 - světové astronomické a geodetické sítě s chybou polohy až několik metrů. . Celkem bylo vypuštěno 13 takových kosmických lodí, z nichž poslední fungovala do února 1999 [1] .

Od roku 1987 se Space GS začal formovat v SSSR pomocí umělých družicových systémů Geo-IK a Doppler GS, vázaných na americký tranzitní systém . KGS postavilo Vojenské topografické ředitelství ruských ozbrojených sil. Bylo to založeno na 26 bodech v celém Rusku. Současně byla DGS vytvořena Hlavním ředitelstvím geodézie a kartografie pomocí Dopplerova pozorování. Síť zahrnovala 160 bodů.

Začátkem 90. let ve 29. Výzkumném ústavu Ministerstva obrany Ruské federace geodetické vesmírné komplexy řady Eridan zpřesňovaly parametry zemského elipsoidu a hodnoty zemského gravitačního pole, řízení polohy bodů vzhledem k těžišti Země, provedené pomocí Zhongolovičovy metody. Což ukázalo, že pravděpodobné lineární posuny počátku souřadnicového systému PZ-90 vzhledem k těžišti Země nepřesahují v absolutní hodnotě 1 m. To je v souladu s odhady přesnosti určení geocentrických souřadnic souřadnic Země. body vesmírné geodetické sítě. Zajišťoval požadovanou přesnost zaměřování raket ze strategických ponorek v jakékoli oblasti světových oceánů.

Vytvoření vesmírné geodetické sítě a spojení jejích dat s astronomickou a Dopplerovou sítí umožnilo odvodit obecný zemský (geocentrický) systém a zlepšit přesnost státní geodetické sítě. Následně byl tento geocentrický souřadnicový systém schválen jako státní nařízením vlády Ruské federace. [2] [3]

Vzájemná poloha bodů v PZ-90 je určena s chybou cca 0,3 m. Pro kontrolu přesnosti zaměření prostorové geodetické sítě slouží údaje z pravidelných určování souřadnic pólu pomocí informací z GEO-IK. byly použity satelity . Získané výsledky potvrdily výše uvedené charakteristiky přesnosti souřadnic bodů, integrace s astronomickou a geodetickou sítí.

Do konce roku 1995 byla dokončena jeho formace v počtu 24 satelitů. Ale kvůli nedostatku finančních prostředků v těchto letech nebyly starty kosmických lodí se systémem GLONASS provedeny až do roku 2000. [4] [5]

Verze

Existují zpřesněné verze PZ-90 - PZ-90.02 a PZ-90.11, což je systém „vzájemně dohodnutých geodetických parametrů, včetně základních geodetických konstant, parametrů obecného zemského elipsoidu, parametrů gravitačního pole Země, obecné zemské souřadnicový systém a parametry jeho propojení s jinými souřadnicovými systémy podle stavu k 1. lednu 2002“ [6] .

Všechny verze PZ-90 jsou založeny na mezinárodním pozemním souřadnicovém systému .

Nařízení vlády Ruské federace ze dne 28. prosince 2012 č. 1463 [7] stanoví tyto jednotné státní souřadnicové systémy:

geodetický souřadnicový systém roku 2011 (GSK-2011) - pro využití při provádění geodetických a kartografických prací;
obecný zemský geocentrický souřadnicový systém "Parametry Země 1990" (PZ-90.11) - pro použití při geodetické podpoře orbitálních letů a řešení navigačních problémů.

Nařízení vlády Ruské federace 1240 ze dne 24. listopadu 2016 stanoví lhůtu pro zavedení PZ-90 do 1. ledna 2021. Stejně jako období aktualizace údajů (každých 10 let).

Rozhodnutím SCRF (Státní komise pro rádiové frekvence) č. 16-39-01 ze dne 7. listopadu 2016 musí odvolání k Roskomnadzoru a radiofrekvenční službě od 1. ledna 2017 obsahovat zeměpisné souřadnice v geodetické souřadnici GSK-2011. Systém. Závěry zkoumání elektromagnetické kompatibility a povolení k využívání rádiových kmitočtů, vydané od 1. 1. 2017, budou obsahovat i informace o zeměpisných souřadnicích v geodetickém souřadnicovém systému GSK-2011 [8] .

Souřadnicový systém

Referenční plocha v PZ-90.02 a PZ-90.11 [7] je považována za globální elipsoid s následujícími hlavními geometrickými charakteristikami:

hlavní poloosa je 6 378 136,5 ± 1 m;
komprese elipsoidu je 1/(298,2564151 ± 0,001);
střed elipsoidu je zarovnán s počátkem geocentrického souřadnicového systému.

Základní geodetické konstanty:

Geocentrická gravitační konstanta Země (s přihlédnutím k atmosféře) (fM) - 398600,4415 km/s

Úhlová rychlost rotace Země (omega) je 7,292115 x 10 v -5 rad/s [9]

Začátek systému se nachází v těžišti Země a je charakterizován efektivními chybami 1-2 m [3] .

Souřadnicová osa Z je v souladu s doporučeními Mezinárodní služby pro rotaci Země (IERS) nasměrována ke střednímu severnímu pólu ve střední epoše roku 1984 .

Souřadnicová osa X leží v rovině zemského rovníku stejné epochy, tvoří průsečík s rovinou počátečního poledníku stanoveného stejným IERS a určuje polohu nulového bodu přijatého počítacího systému.

Osa Y doplňuje souřadnicový systém vpravo.

Systém geodetických souřadnic (B, L, H) jej jednoznačně orientuje vůči pravidelné ploše elipsoidu ITRF. Póly v něm jsou přitom reprezentovány dvěma singulárními body, ve kterých má geodetická délka (L) nulovou hodnotu a všechny poledníky se k nim sbíhají. Osa rotace (polo-vedlejší osa) se shoduje s osou Z, rovina hlavního poledníku (L = O) se shoduje s rovinou (XOZ) [5] [10] .

Souřadnicový systém zahrnutý v PZ-90 se někdy nazývá SGS-90 (Satellite Geocentric System 1990) [10] .

Jako státní systém výšek je použit Baltský systém výšek z roku 1977, jehož normální výšky se počítají od nuly kronštadtské patky, což je vodorovná čára na měděné desce upevněné v mostní opěře přes obtokový kanál v r. Kronštadt.

Jako státní gravimetrický systém se používá gravimetrický systém určený výsledky gravimetrických měření v bodech státní gravimetrické sítě, provedených v gravimetrickém systému z roku 1971, jehož výchozími body jsou body umístěné v Moskvě a Novosibirsku [9 ] .

GSK 2011

Na základě PZ-90 byl v roce 2011 vytvořen Geocentrický systém GSK 2011.

Vztah s jinými globálními geocentrickými systémy

Parametry GRS80

Parametr	Symbol	Hodnoty
Hlavní osa	A	6 378 137 m
Geometrická kontrakce	$1/f$	298,257222101

Parametry WGS84

Parametr	Symbol	Hodnoty
Hlavní osa	A	6 378 137 m
Geometrická kontrakce	$1/f$	298,257223563

WGS84 - odvozené geometrické konstanty.

Parametr	Symbol	Hodnoty
Vedlejší osa	$b=a(1-f)$	6 356 752,3142 m
První excentricita	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69437999014×10−3
Druhá excentricita	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73949674228×10−3

Parametry PZ 90.11

Parametr	Symbol	Hodnoty
Hlavní osa	A	6 378 136 m
Geometrická kontrakce	$1/f$	298,25784

PZ 90.11 - odvozené geometrické konstanty.

Parametr	Symbol	Hodnoty
Vedlejší osa	$b=a(1-f)$	6 356 751,3618m
První excentricita	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69436617613×10−3
Druhá excentricita	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73948274144×10−3

Kompletnější seznam geodetických systémů naleznete zde Archivováno 1. července 2012 na Wayback Machine

Viz také

Krasovského referenční elipsoid je základem geodetického souřadnicového systému SK-42 a SK-63

Poznámky

0 Systém byl představen v roce 1977 a je propojen s normálním výškovým systémemBSV-77.

Poznámky

↑ Vesmírná geodézie . Získáno 10. října 2019. Archivováno z originálu 10. října 2019. (neurčitý)
↑ Přesné určení souřadnic . Získáno 10. října 2019. Archivováno z originálu 19. září 2018. (neurčitý)
↑ 1 2 Archivovaná kopie . Získáno 10. října 2019. Archivováno z originálu 10. října 2019. (neurčitý)
↑ Souřadnicový systém 1995 SK-95 . Získáno 9. října 2019. Archivováno z originálu dne 22. června 2020. (neurčitý)
↑ 1 2 Souřadnicový systém PZ-90 . Získáno 9. října 2019. Archivováno z originálu dne 22. června 2020. (neurčitý)
↑ V. P. Rogozin, A. N. Zueva. Zlepšení geodetické podpory vesmírného navigačního systému GLONASS.
↑ 1 2 Nařízení vlády Ruské federace ze dne 28. prosince 2012 č. 1463 . Získáno 23. prosince 2015. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2015. (neurčitý)
↑ Archivovaná kopie . Získáno 17. října 2019. Archivováno z originálu dne 17. října 2019. (neurčitý)
↑ 1 2 O stanovení státních soustav souřadnic, státní soustavy výšek a státní gravimetrické soustavy
↑ 1 2 1.3.7. . Získáno 9. října 2019. Archivováno z originálu dne 9. října 2019. (neurčitý)

Odkazy

Vyhláška ze dne 28. prosince 2012 č. 1463 "O jednotných státních souřadnicových systémech"
"PARAMETERS OF THE EARTH 1990" (PZ-90.11) Specializovaná referenční kniha (2020)
Geodetické konstanty a parametry globálního elipsoidu PZ-90.02 (nepřístupný odkaz) z webu Informačního a analytického centra Federálního státního unitárního podniku TsNIIMash Archival ze dne 17. května 2014 na Wayback Machine .
"Parametry Země 1990" (PZ-90.11) . - M. : "Ústřední výzkumný ústav 27" Ministerstva obrany Ruska, 2014.
Gorobets V.P., Demyanov G.V., Maiorov A.N., Pobedinsky G.G. Současný stav a směry rozvoje geodetické podpory Ruské federace. Souřadnicové systémy // Geoprofi. - 2013. - č. 6. - S. 4-9.

GLONASS
kosmická loď	Glonass Glonass-M Glonass-K Glonass-K2 Glonass-KM
Souřadnicový systém	PZ-90