[ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
"УТВЕРЖДАЮ"
Проректор по учебной работе
_ В.С.Бухмин
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ
Цикл - ОПД.Ф.6.
Специальность: 300200 - Астрономогеодезия Принята на заседании кафедры астрономии и космической геодезии (протокол № 1 от " 2 " сентября 2008 г.) Заведующий кафедрой (Н.А.Сахибуллин) Утверждена Учебно-методической.комиссией физического факультета КГУ (протокол № 4 от "21"_сентября_2009 г.) Председатель комиссии (Д.А.Таюрский) Рабочая программа дисциплины «КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ»
Предназначена для студентов 4 курса, по специальности: 300200 - Астрономогеодезия АВТОР: проф. Р.А.Кащеев КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ: Курс «Космическая геодезия»
включает изложение основных методов решения различных геодезических задач по наземным и бортовым наблюдениям искусственных спутников Земли (ИСЗ).
1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины «КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ»
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны: понимать принципы использования наземных и бортовых спутниковых наблюдений для решения различных геодезических задач, а также возможности и перспективы развития методов космической геодезии.
- обладать теоретическими знаниями в области организации спутниковых наблюдений, описания возмущенного движения ИСЗ в гравитационном поле Земли, определения параметров моделей гравитационного поля Земли и других планет, методов создания глобальных высокоточных систем отсчета.
- ориентироваться в разработке методик и алгоритмов решения геодезических задач по спутниковым наблюдениям и составлении математических моделей получения и обработки геодезической информации, получаемой с помощью ИСЗ.
2. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах).
Форма обучения: очная Количество семестров: Форма контроля: 7 семестр - ЭКЗАМЕН, 8 семестр - ЗАЧЕТ Количество часов № Виды учебных занятий п/п 7 семестр 8 семестр 1. Всего часов по дисциплине 120 2. Самостоятельная работа 48 3. Аудиторных занятий 72 в том числе: лекций 72 семинарских (или лабораторно-практических) 3. Содержание дисциплины.
3.1. ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ
ПРОГРАММЫ
Наименование дисциплины и ее основные Всего Индекс часов разделы СД.Ф.6. КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ. Системы координат и времени, геометрический, динамический и орбитальный методы космической геодезии, аппаратура и приборы, методы наблюдений и их математической обработки, использование глобальных спутниковых систем для решения задач геодезии, специальные методы космической геодезии: альтиметрия, спутниковая градиентометрия, системы «спутник-спутник», квантово-оптические системы траекторных3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
п/п 1 Тема: Введение в космическую геодезию. Предмет и задачи космической геодезии. Историческая справка. Возможности наблюдения Луны в геодезических целях. Баллонная триангуляция.Геометрический, динамический и орбитальный методы космической геодезии. Фундаментальное уравнение космической геодезии и его анализ.
Преимущества методов космической геодезии.
координат и времени. Методы наземных наблюдений ИСЗ. Инструменты и приборы для наблюдений. Движение ИСЗ с точки зрения земного наблюдателя. Проектирование наблюдений. Условия видимости ИСЗ в пункте наблюдения. Методы обработки спутниковых наблюдений.
программы. Требования к конфигурации и параметрам спутниковых орбит и составу бортовой аппаратуры. Геодезические ИСЗ и спутниковые программы. Космические навигационногеодезические системы. Задачи геодезии, решаемые с помощью КНГС.
4 Тема: Геометрические методы космической геодезии. Основные элементы космической триангуляции. Основные соотношения между элементами. Уравнивание космической триангуляции параметрическим методом и методом коррелат. Уравнивание космической триангуляции способом плоскостей. Построение геодезических сетей методом космической триангуляции.
5 Тема: Динамические методы космической геодезии. Фундаментальное уравнение для динамических методов. Возмущенное движение ИСЗ. Ускорения ИСЗ, вызванные притяжением неоднородной Земли.
Уравнения Ньютона. Уравнения Лагранжа.
Пертурбационная функция. Разложение пертурбационной функции возмущающего потенциала. Пертурбационные функции Луны и Солнца. Возмущения негравитационной природы.
Движение ИСЗ в нецентральном гравитационном поле Земли: влияние зональных и незональных (долготных) гармоник геопотенциала. Уравнение поправок динамического метода и задача определения параметров гравитационного поля Земли. Современные модели геопотенциала.
6 Тема: Специальные (дифференциальные) методы космической геодезии. Средства проведения бортовых спутниковых измерений. Квантовооптические системы траекторных измерений.
Спутниковая альтиметрия. Спутниковая градиентометрия и уравнения наблюдений для вторых производных гравитационного потенциала.
Оценивание параметров геопотенциала по данным измерений характеристик относительного движения элементов системы «спутник-спутник».
Геодинамические аспекты программ дифференциальных измерений.
7 Тема: Системы геодезических параметров Земли и космические методы их определения. Системы геодезических параметров Земли. Геодезическая система WGS-84. Геодезические параметры Земли года: ПЗ-90, ПЗ-90.02. Преобразования геодезических систем координат. Параметры связи систем WGS-84 и ПЗ-90. Проблема установления исходных геодезических дат. Использование систем геодезических параметров Земли в геодезии, навигации и космической картографии.
8 Использование современных спутниковых технологий для решения геодезических, навигационных, землеустроительных, изыскательских и других задач на территории РТ и региона Поволжья.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Баранов В.Н., Бойко Е.Г., Краснорылов И.И. и др. – Космическая геодезия: учебник для вузов. М., Недра, 1986.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Урмаев М.С. Орбитальные методы космической геодезии. М., Недра, 1981.2. Плахов Ю.В. Применение теории возмущений в космической геодезии. М., Недра, 1983.
3. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. В 2-х томах. М., ФГУП «Картоцентр», 2005.
КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Земные и небесные системы координат, используемые в космической геодезии.2. Методы наблюдений ИСЗ.
3. Движение ИСЗ с точки зрения земного наблюдателя.
4. Условия видимости ИСЗ.
5. Фундаментальное уравнение космической геодезии и его анализ.
6. Геодезические ИСЗ и требования к параметрам их орбит и составу бортовой аппаратуры.
7. Космические навигационно-геодезические системы.
8. Геометрический метод космической геодезии.
Основные элементы космической триангуляции.
9. Параметрический метод уравнивания космической триангуляции.
10. Уравнивание космической триангуляции методом коррелат.
11. Уравнивание космической триангуляции методом плоскостей.
12. Орбитальный метод космической геодезии.
13. Задача определения параметров внешнего гравитационного поля Земли. Динамический метод космической геодезии.
14. Уравнение поправок динамического метода.
15. Современные модели геопотенциала.
16. Возмущенное движение ИСЗ. Пертурбационная функция возмущенного движения. Уравнения Лагранжа.
17. Ускорения ИСЗ, вызванные притяжением неоднородной Земли. Уравнения Ньютона.
18. Разложение пертурбационной функции геопотенциала по элементам спутниковой орбиты.
19. Пертурбационные функции Луны и Солнца.
20. Учет возмущений ИСЗ негравитационной природы.
21. Определение фигуры геоида методом спутниковой альтиметрии.
22. Дифференциальные спутниковые методы динамической космической геодезии.
23. Определение параметров геопотенциала по наблюдениям в системе «спутник-спутник».
24. Спутниковая градиентометрия.
25. Системы геодезических параметров Земли.
26. Установление связи и параметры связи геодезических систем.
«