Влияние кривизны траектории радиосигнала в нейтросфере на лучевую скорость спутника
Финансирование: -
Аннотация:
В статье рассматривается влияние рефракции атмосферы Земли на лучевую скорость спутника, определяемую по результатам выполненных беззапросных дифференциальных доплеровских траекторных измерений. Целью исследования является проведение сравнительного анализа ошибок в результатах этих измерений, вызванных влиянием рефракции нейтросферы, с ошибками, обусловленными аппаратной точностью современных доплеровских приемников. Для достижения поставленной цели были получены формулы, позволившие для различных зенитных расстояний оценить возмущения лучевой скорости спутника, вызванные искривлением траектории распространения электромагнитного колебания в нейтросфере Земли. Для этой оценки использовалась также разработанная ранее автором аппроксимационная модель, позволяющая определять длину криволинейного участка траектории электромагнитного колебания в нейтросфере. Кроме того, по полученным в работе формулам выполнена оценка абсолютных ошибок измерения разностной частоты и лучевой скорости, обусловленных ошибкой счета числа циклов разностной частоты доплеровскими приемниками. На основе анализа полученных экспериментальных данных сделан вывод: на стадии математической обработки результатов беззапросных дифференциальных доплеровских траекторных измерений спутников необходимо учитывать возмущения его лучевой скорости, вызванные кривизной траектории распространения радиосигнала в нейтросфере Земли.
Ключевые слова (RU):
спутник, дифференциальные доплеровские измерения, лучевая скорость, рефракция, нейтросфера, кривизна траектории радиосигнала, аппроксимационная модель траектории радиосигнала, разностная частота
Ключевые слова (EN):
satellite, differential doppler measurements, radial velocity, refraction, neutrosphere, curvature of the radio signal trajectory, approximation model of the radio signal trajectory, difference frequency
Библиографический список:
- Дударев В. И. Оценка параметров состояния нелинейных динамических систем в спутниковой геодезии // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2013. – № 4/С. – С. 8–13.
- Дударев, В. И. Математические модели доплеровских траекторных измерений спутников // Геодезия и картография. – 2008. – № 2. – С. 76–77.
- Дударев В. И. Математические модели беззапросных радиодальномерных траекторных измерений спутников // Геодезия и картография. – 2008. – № 6. – С. 53–54.
- Дударев В. И. Поправка в дальность за кривизну траектории распространения радиосигнала в тропосфере Земли // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2009. – № 6. – С. 37–39.
- Дударев В. И. Учет кривизны траектории радиосигнала в тропосфере в радиодальномерных траекторных измерениях спутников // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 3. – С. 154–162.
- Алексеев А. В., Кабанов М. В., Куштин И. Ф. Оптическая рефракция в земной атмосфере (горизонтальные трассы). – Новосибирск : Наука, 1982. – 160 с.
- Колосов М. A., Шабельников А. В. Рефракция электромагнитных волн в атмосферах Земли, Венеры и Марса. – М. : Советское радио, 1976. – 220 с.
- Хенриксен С., Манчини А., Човиц Б. Использование искусственных спутников для геодезии / Пер. с англ. Л. В. Рыхловой, В. В. Нестерова. – М. : Мир, 1975. – 432 с.
- Black H. D. An easily implemented algorithm for tropospheric range correction // Journal of Geophysical Research. – 1978. – Vol. 83 (В4). – Р. 1825–1828.
- Chen J. Y. Geodetic datum and Doppler positioning // Mitt. geod. Inst. Techn. Univ. Graz. – 1982. – No. 39. – 255 p.
- Hopfieldt H. S. Tropospheric effects on electromagnetically measured range: predietion from surface weather date // Radio Science. – 1971. – Vol. 6, No. 3. – P. 357–367.
- Hopfieldt H. S. Tropospheric refraction effects on satellite range measurements // APL Technical Digest. – 1972. – Vol. 11 (4). – P. 11–19.
- Kouba J. A. A review of geodetic and geodinamic satellite doppler positioning // Reviaws of Geophysics and Space Physics. – 1983. – Vol. 21, No. 1. – P. 27–40.
- Saastamoinen J. J. Contribution to the theory of atmospherio refraction // Bulletin Geodesique. – 1973. – No. 107. – P. 13–34.
- Schluter W., Pesec P. Mathematisches modell zur auswertung von auywertung von dopplermessungen // Veroffentlichungen Deutache geodatische Kommision bei der Bagerischen Akademie der Wiasenachaften. – 1982. – No.210 (В). – Р. 37–54.
- Баняй Л., Фелше Г. Моделирование ошибок доплеровских наблюдений // Наблюдения искусственных спутников Земли : докл. Междунар. науч. конф. / Болгар. Акад. Наук. – София, 1982. – № 20. – С. 358–364.
- Munck J. C. Ionospheric correction for (pseude) range measurement to satellites // Proceedings of the General Meeting of the IAG, Tokyo, May 7 – 15, 1982. – Kyoto, 1982. – P. 553–561.
- Маррей К. Э. Векторная астрометрия / Пер. с англ. Я. С. Яцкива. – Киев : Наукова думка, 1986. – 328 с.
- Дударев В. И. Методика учета влияния атмосферной рефракции в радиотехнических траекторных измерениях спутников // МНТК, посвященная 220-летию со дня основания Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК). Сб. статей / МГУГиК. – М., 2000. – С. 9–17.
- Грудинская Г. П. Распространение радиоволн. – М. : Высш. шк., 1975. – 280 с.
- Дударев В. И. Математические модели доплеровских методов спутниковой радионавигации // Судовождение: управляемость, управление, навигация, обучение : cб. науч. тр. – Новосибирск : НГАВТ, 1999. – С. 21–26.
- Булыгина О. М., 3алуцкий В. Т. Средства и методы решения геодезических задач по данным доплеровских наблюдений ИСЗ // Научные информации : сб. ст. – М. : Астрон. Совет АН СССР, 1987. – № 62. – С. 18–55.