PZ-90

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 1 octombrie 2018; verificările necesită 85 de modificări .

Parametrii Pământului 1990 ( PZ-90 ) este un sistem de parametri geodezici, inclusiv constante geodezice fundamentale, parametrii elipsoidului general al pământului, parametrii câmpului gravitațional al Pământului, sistemul de coordonate geocentric și parametrii conexiunii sale cu alte sisteme de coordonate. Este utilizat în scopul suportului geodezic pentru zborurile orbitale și pentru rezolvarea problemelor de navigație (în special, pentru a asigura funcționarea sistemului global de navigație prin satelit GLONASS ). PZ-90 a înlocuit seturile anterioare PZ-77 și PZ-85 și este o alternativă la WGS 84 .

Istorie

Începând din 1957, de la primele lansări de nave spațiale artificiale (ASV), au fost efectuate cercetări științifice și lucrări pregătitoare pentru a le folosi capacitățile tehnice în scopuri geodezice.

Deci, deja în 1962, începe implementarea practică a noilor metode, tehnici, tehnologii prin satelit în domeniul geodeziei spațiale. Până la acel moment, peste șaizeci de stații pentru observații astronomice și geodezice au fost organizate și ridicate pe teritoriul URSS de către Consiliul Astronomic de la Academia de Științe . Prima metodă geometrică și de bază în geodezia spațială pentru anii șaizeci și șaptezeci a fost metoda triangulației prin satelit.

În 1963, au început lucrările la primul satelit din seria Sphere. Nava spațială a fost creată din ordinul Direcției Topografice Militare a Statului Major General al Forțelor Armate ale URSS (VTU GSh) și a fost echipată cu semnalizare cu lumină pulsată pentru observarea vizuală de la sol folosind film și fototeodoliți .

În 1965, în URSS au fost luate decizii de a construi sisteme geodezice spațiale de mare precizie.

În noiembrie 1967, a fost lansat primul satelit pentru navigație, Cosmos 192. Începe implementarea sistemului Cyclone .

din 1968 până în 1978, navele spațiale din prima serie „Sphere” au fost lansate într-un total de 18 piese. Cu ajutorul lor, a fost stabilit un sistem de coordonate unificat al globului cu originea în centrul de masă al Pământului, elementele de orientare cu sistemul de coordonate din 1942 (SK-42 bazat pe elipsoidul de referință Krasovsky ) au fost rafinate, geofizica parametrii planetei au fost rafinați și un model al Pământului din 1977 (PZ- 77) [0] .

În 1977, s-au luat decizii de a dezvolta o altă serie de dispozitive de nouă generație „ Monsoon ”, cunoscute și sub numele de Geo-IK. Cu ajutorul lor, au fost obținute caracteristicile și parametrii Pământului PZ-85 (denumit în continuare și PZ-90) ca SC geocentric. Sistemul de coordonate PZ-90 de pe teritoriul țării noastre a fost fixat de 26 de cetăți cu coordonate spațiale. Testele au început în 1981 și au fost efectuate aproape anual până la mijlocul anilor '90. Dispozitivele Sphere au servit drept bază pentru crearea geodeziei spațiale interne. Găsirea direcției devine metoda principală .

În 1979, folosind datele (clarificarea parametrilor figurii Pământului și a câmpului său gravitațional) obținute din „prima” sferă, sistemul Cicada , o versiune civilă a ciclonului , este predat .

Din 1982, un proiect de creare a unui sistem de navigație spațială GLONASS a început odată cu lansarea sateliților din seria Kosmos.

Începând din 1986, a început utilizarea constantă a „ Musoanelor ”. Satelitul a fost echipat cu un sistem de măsurare Doppler, reflectoare optice de colț pentru echipamentele de măsurare a distanței laser de la sol și un sistem de semnalizare luminoasă care a făcut posibilă producerea unei serii de blițuri. Rezultatele lucrării sateliților musonici au fost modelele geodezice ale Pământului PZ 86 și PZ 90, precum și punerea în funcțiune a sistemului de coordonate SK-95 - rețeaua astronomică și geodezică mondială cu o eroare de locație de până la câțiva metri. . Au fost lansate în total 13 astfel de nave spațiale, ultima dintre acestea a funcționat până în februarie 1999 [1] .

Începând din 1987, Space GS a început să se formeze în URSS folosind sistemele de satelit artificial Geo-IK și Doppler GS, legate de sistemul de tranzit american . KGS a fost construit de Direcția Topografică Militară a Forțelor Armate Ruse. S-a bazat pe 26 de puncte în toată Rusia. În același timp, DGS a fost creat de către Direcția Principală de Geodezie și Cartografie folosind observații Doppler. Rețeaua a implicat 160 de puncte.

La începutul anilor '90, la Institutul de Cercetare al 29-lea al Ministerului Apărării al Federației Ruse, complexele spațiale geodezice din seria Eridan au rafinat parametrii elipsoidului Pământului și valorile câmpului gravitațional al Pământului, controlul asupra poziția punctelor față de centrul de masă al Pământului, realizată folosind metoda Zhongolovici. Care a arătat că deplasările liniare probabile ale originii sistemului de coordonate PZ-90 în raport cu centrul de masă al Pământului nu depășesc 1 m în valoare absolută.Acest lucru este în concordanță cu estimările preciziei determinării coordonatelor geocentrice ale puncte ale rețelei geodezice spațiale. A furnizat precizia necesară pentru țintirea rachetelor de la submarine strategice în orice zonă a oceanelor lumii.

Crearea unei rețele geodezice spațiale și combinarea datelor acesteia cu o rețea astronomică și Doppler a făcut posibilă derivarea unui sistem general de pământ (geocentric) și îmbunătățirea preciziei rețelei geodezice de stat. Ulterior, acest sistem de coordonate geocentric a fost aprobat ca unul de stat printr-un decret al Guvernului Federației Ruse. [2] [3]

Poziția reciprocă a punctelor din PZ-90 este determinată cu o eroare de aproximativ 0,3 m. Pentru a controla acuratețea orientării rețelei geodezice spațiale, date din determinări regulate ale coordonatelor polului folosind informații din GEO-IK au fost folosiți sateliți . Rezultatele obținute au confirmat caracteristicile de mai sus de precizie a coordonatelor punctelor, integrarea cu rețeaua astronomică și geodezică.

Până la sfârșitul anului 1995, formarea sa a fost finalizată în număr de 24 de sateliți. Dar din cauza lipsei de finanțare în acei ani, lansările de nave spațiale cu sistemul GLONASS nu au fost efectuate decât în anii 2000. [4] [5]

Versiuni

Există versiuni rafinate ale PZ-90 - PZ-90.02 și PZ-90.11, care este un sistem de „parametri geodezici conveniți de comun acord, inclusiv constante geodezice fundamentale, parametrii elipsoidului general al pământului, parametrii câmpului gravitațional al Pământului, pământul general. sistemul de coordonate și parametrii conexiunii acestuia cu alte sisteme de coordonate pe stat la 1 ianuarie 2002" [6] .

Toate versiunile PZ-90 se bazează pe Sistemul Internațional de Coordonate Terestre .

Decretul Guvernului Federației Ruse din 28 decembrie 2012 nr. 1463 [7] stabilește următoarele sisteme unificate de coordonate de stat:

sistemul de coordonate geodezice din 2011 (GSK-2011) - pentru utilizare în implementarea lucrărilor geodezice și cartografice;
sistem general de coordonate geocentrice „Parametrii Pământului 1990” (PZ-90.11) - pentru utilizarea în suportul geodezic al zborurilor orbitale și rezolvarea problemelor de navigație.

Decretul Guvernului Federației Ruse 1240 din 24 noiembrie 2016 stabilește termenul limită pentru introducerea PZ-90 până la 1 ianuarie 2021. Precum și perioadele de actualizare a datelor (la fiecare 10 ani).

Prin decizia SCRF (Comisia de Stat pentru Frecvențe Radio) nr.16-39-01 din 7 noiembrie 2016, contestațiile la Roskomnadzor și serviciul de radiofrecvență din 1 ianuarie 2017 trebuie să conțină coordonate geografice în coordonatele geodezice GSK-2011 sistem. Concluziile examinării compatibilităţii electromagnetice şi a autorizaţiei de utilizare a frecvenţelor radio, emise din 01.01.2017, vor conţine şi informaţii privind coordonatele geografice în sistemul de coordonate geodezice GSK-2011 [8] .

Sistemul de coordonate

Suprafața de referință din PZ-90.02 și PZ-90.11 [7] este considerată un elipsoid global cu următoarele caracteristici geometrice principale:

semiaxa majoră este 6 378 136,5 ± 1 m;
compresia elipsoidului este 1/(298,2564151 ± 0,001);
centrul elipsoidului este aliniat cu originea sistemului de coordonate geocentric.

Constante geodezice fundamentale:

Constanta gravitațională geocentrică a Pământului (ținând cont de atmosfera) (fM) - 398600,4415 km/s

Viteza unghiulară de rotație a Pământului (omega) este de 7,292115 x 10 în −5 rad/s [9]

Începutul sistemului este situat în centrul de masă al Pământului și se caracterizează prin erori pătratice medii de 1-2 m [3] .

Axa de coordonate Z, în conformitate cu recomandările Serviciului Internațional de Rotație a Pământului (IERS) , este îndreptată către polul nord mediu la epoca mijlocie a anului 1984 .

Axa de coordonate X se află în planul ecuatorului terestru din aceeași epocă, formând intersecția cu planul meridianului inițial stabilit de același IERS și determină poziția punctului zero al sistemului de numărare acceptat.

Axa Y completează sistemul de coordonate din dreapta.

Sistemul de coordonate geodezice (B, L, H) îl orientează în mod unic în raport cu suprafața regulată a elipsoidului ITRF. În același timp, polii din ea sunt reprezentați de două puncte singulare la care longitudinea geodezică (L) are valoare zero și toate meridianele converg către ele. Axa de rotație (semi-axa mică) coincide cu axa Z, planul meridianului prim (L = O) coincide cu planul (XOZ) [5] [10] .

Sistemul de coordonate inclus în PZ-90 este uneori numit SGS-90 (Satellite Geocentric System 1990) [10] .

Sistemul baltic de înălțimi din 1977 este utilizat ca sistem de stat al înălțimii, ale cărui înălțimi normale sunt numărate de la zero al piciorului Kronstadt, care este o linie orizontală pe o placă de cupru fixată în cutul podului peste canalul de ocolire în Kronstadt.

Ca sistem gravimetric de stat, se folosește un sistem gravimetric, determinat de rezultatele măsurătorilor gravimetrice în punctele rețelei gravimetrice de stat, realizate în sistemul gravimetric din 1971, punctele de plecare în care sunt punctele situate în Moscova și Novosibirsk [9] ] .

GSK 2011

Pe baza lui PZ-90, în 2011, a fost creat Sistemul Geocentric GSK 2011.

Relația cu alte sisteme geocentrice globale

Parametrii GRS80

Parametru	Simbol	Valori
Axa majoră	A	6 378 137 m
Contracție geometrică	$1/f$	298.257222101

Parametrii WGS84

Parametru	Simbol	Valori
Axa majoră	A	6 378 137 m
Contracție geometrică	$1/f$	298.257223563

WGS84 - constante geometrice derivate.

Parametru	Simbol	Valori
Axa minoră	$b=a(1-f)$	6 356 752,3142 m
Prima excentricitate	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69437999014×10−3
A doua excentricitate	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73949674228×10−3

Parametrii PZ 90.11

Parametru	Simbol	Valori
Axa majoră	A	6 378 136 m
Contracție geometrică	$1/f$	298,25784

PZ 90.11 - constante geometrice derivate.

Parametru	Simbol	Valori
Axa minoră	$b=a(1-f)$	6 356 751,3618m
Prima excentricitate	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69436617613×10−3
A doua excentricitate	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73948274144×10−3

O listă mai completă a sistemelor geodezice poate fi găsită aici Arhivat 1 iulie 2012 la Wayback Machine

Vezi și

Elipsoidul de referință al lui Krasovsky este baza sistemului de coordonate geodezice SK-42 și SK-63

Note

0 Sistemul a fost introdus în 1977 și este interconectat cu sistemul de altitudine normalăBSV-77.

Note

↑ Geodezie spațială . Preluat la 10 octombrie 2019. Arhivat din original la 10 octombrie 2019. (nedefinit)
↑ Determinarea precisă a coordonatelor . Preluat la 10 octombrie 2019. Arhivat din original la 19 septembrie 2018. (nedefinit)
↑ 1 2 Copie arhivată . Preluat la 10 octombrie 2019. Arhivat din original la 10 octombrie 2019. (nedefinit)
↑ Sistem de coordonate 1995 SK-95 . Preluat la 9 octombrie 2019. Arhivat din original la 22 iunie 2020. (nedefinit)
↑ 1 2 Sistem de coordonate PZ-90 . Preluat la 9 octombrie 2019. Arhivat din original la 22 iunie 2020. (nedefinit)
↑ V. P. Rogozin, A. N. Zueva. Îmbunătățirea suportului geodezic al sistemului de navigație spațială GLONASS.
↑ 1 2 Decretul Guvernului Federației Ruse din 28 decembrie 2012 Nr. 1463 . Consultat la 23 decembrie 2015. Arhivat din original la 23 decembrie 2015. (nedefinit)
↑ Copie arhivată . Preluat la 17 octombrie 2019. Arhivat din original la 17 octombrie 2019. (nedefinit)
↑ 1 2 Despre stabilirea sistemelor de stări de coordonate, a sistemului de stări de înălțimi și a sistemului gravimetric de stare
↑ 1 2 1.3.7. . Preluat la 9 octombrie 2019. Arhivat din original pe 9 octombrie 2019. (nedefinit)

Link -uri

Decretul din 28 decembrie 2012 nr. 1463 „Cu privire la sistemele unificate de coordonate de stat”
„PARAMETRII PĂMÂNTULUI 1990” (PZ-90.11) Carte de referință de specialitate (2020)
Constantele și parametrii geodezici ai elipsoidului global PZ-90.02 (link inaccesibil) de pe site-ul web al Centrului de Informare și Analitică al Întreprinderii Unitare de Stat Federal TsNIIMash Arhiva copie din 17 mai 2014 la Wayback Machine .
„Parametrii Pământului 1990” (PZ-90.11) . - M. : „27 Institutul Central de Cercetare” al Ministerului Apărării al Rusiei, 2014.
Gorobets V.P., Demyanov G.V., Maiorov A.N., Pobedinsky G.G. Starea actuală și direcțiile de dezvoltare a suportului geodezic al Federației Ruse. Sisteme de coordonate // Geoprofi. - 2013. - Nr. 6. - P. 4-9.

GLONASS
nava spatiala	Glonass Glonass-M Glonass-K Glonass-K2 Glonass-KM
Sistem de coordonate	PZ-90