vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2024-29-2-169-178 Метрология и метрологическое обеспечение Использование пунктов сети РСДБ для целей повышения точности хронометрического нивелирования В. М. Тиссен Тиссен В. М. Г. В. Симонова Симонова Г. В. Западно-Сибирский филиал ФГУП «ВНИИФТРИ», г. Новосибирск, Российская Федерация Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск, Российская Федерация 2024 29 2 169 178 © В. М. Тиссен, Г. В. Симонова, 2024 2024 В. М. Тиссен, Г. В. Симонова Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. В настоящей статье рассмотрены возможности нового перспективного метода создания глобальной системы ортометрических высот, основанного на использовании эффектов общей теории относительности. Выделены направления развития и совершенствования основных технических средств, без которых невозможно достижение требуемых метрологических характеристик результатов хронометрического нивелирования, цель которого заключается в определении высот точек рельефа над поверхностью геоида. Приведены необходимые теоретические сведения, поясняющие идею метода и методику проведения измерений с включением пунктов радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) в высотную геодезическую сеть в качестве опорных футштоков. Выполнен подробный анализ источников погрешностей, возникающих в результатах хронометрических измерений от различных природных факторов. В частности, даны оценки величин релятивистских эффектов, вызванных дополнительными потенциалами в пунктах размещения квантовых часов на разных ортометрических высотах, а также обусловленных лунно-солнечными приливами, неравномерностями вращения Земли и движением ее полюсов. Показано, что при доведении характеристик относительной нестабильности квантовых генераторов частоты до уровня 10–19 и обеспечении соответствующей точности синхронизации удаленных квантовых часов результаты измерения значения силы тяжести методами хронометрического нивелирования будут выше по точности результатов, получаемых лучшими высокоточными средствами классических гравиметрических измерений. Приведены результаты эксперимента по измерению разности ортометрических высот с помощью водородного стандарта частоты ВГ 1-75А в ЗСФ ФГУП «ВНИИФТРИ», показавшие полное соответствие полученных результатов расчетным характеристикам. радиоинтерферометрия отсчетная система ортометрическая высота гравитационный потенциал геоид хронометрическое нивелирование стандарты частоты релятивистские эффекты нестабильности квантовых часов шкала времени radio interferometry reference system orthometric height gravitational potential geoid chronometric leveling frequency standards relativistic effects quantum clock instabilities time scale 1. Демьянов Г. В., Майоров А. В., Бровар Б. В. и др. Об установлении единой общеземной системы нормальных высот // Гравиметрия и геодезия / под ред. Б. В. Бровара. – М. : Научный мир, 2010. – С. 301–305. 2. Побединский Г. Г., Столяров И. А. Современное состояние государственной системы геодезического обеспечения Российской Федерации и основные направления ее развития // Геодезия, картография и навигация – современные подходы к формированию и использованию геопространственных данных : Междунар. науч.-практ. конф., Минск,19–20 апр. 2017 г. / Гос. ком. по имуществу Респ. Беларусь. – 2017. – С. 14–27. 3. Ипатов А. В., Варганов М. Е. Радиоинтерферометрический комплекс «Квазар-КВО» как основа координатно-временного обеспечения и фундаментальной поддержки системы ГЛОНАСС» // Тр. ИПА РАН. – СПб. : Наука, 2013.– № 14. – С. 3–23. 4. Царук А. А., Жуков Е. Т., Иванов Д. В., Курдубов С. Л., Суркис И. Ф., Мельников А. Е., Носов Е. В., Безруков И. А., Хвостов Е. Ю. Оценка возможностей сравнения шкал времени и частот с использованием РСДБ-системы нового поколения // Метрология времени и пространства : материалы VIII Международного симпозиума. – Менделеево : ВНИИФТРИ, 2016. – С. 80–84. 5. Малимон А. Н. Передача эталонных сигналов времени и частоты по волоконно-оптическим линиям // Альманах современной метрологии. – 2016. – № 8. – С. 198–268. 6. Пасынок С. Л. Методы и средства определения параметров вращения Земли // ФГУП «ВНИИФТРИ» Альманах современной метрологии. – 2016. – № 8. – С. 269–323. 7. Фатеев В. Ф. Релятивистская метрология околоземного пространства-времени : монография. – Менделеево : ВНИИФТРИ, 2017. – 439 с. 8. Фатеев В. Ф., Рыбаков Е. А. Высокоточное определение релятивистских эффектов смещения частоты и времени в системе атомных часов «Земля – спутник» // Тр. ИПА РАН. – 2017. – Вып. 43. – С. 14–26. 9. Бровар Б. В., Юркина М. И., Тулин В. А., Спиридонов А. И., Демьянов Г. В., Галаганов О. Н., Родкин М. В., Таранов В. А., Кафтан В. И., Жаров В. Е., Авсюк Ю. Н. Гравиметрия и геодезия. – М. : Научный мир, 2010. – 560 с. 10. IERS Annual Report 2013–2014 / Edited by Wolfgang R. Dick and Bernd Richter. International Earth Rotation and Reference Systems Service, Central Bureau. Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2018. – P. 203–204. 11. Тиссен В. М. СНИИМ − СГГА в Международном проекте ЕОРСРРР (Earth orientation parameters combination of prediction pilot project) // Вестник СГГА. – 2011. – Вып. 1 (14). – С. 97−104. 12. Фатеев В. Ф., Игнатенко И. Ю. О возможности измерения параметров гравитационного поля Земли с помощью квантово-оптических систем // Альманах современной метрологии. – 2022. – Вып. 29(1). – С. 106. 13. Тиссен В. М. Имитационная модель нестабильности атомных часов // Вестник СГГА. – 2011. – Вып. 3 (16). – С. 107–112. 14. Фатеев В. Ф., Смирнов Ф. Р., Карауш А. А. Эксперимент по повышению точности квантового нивелира на основе водородных квантовых часов с использованием фазовых измерений ГЛОНАСС/GPS // Журнал технической физики. – 2023. – Т. 93, вып. 8. – С. 1181–1187. 15. Беляев А. А., Демидов Н. А., Поляков В. А., Тимофеев Ю. В. Оценка возможного уменьшения нестабильности частоты водородного генератора при использовании пучка атомов в одном квантовом состоянии // Измерительная техника. – 2018. – Вып. 8. – C. 28–31. 16. Бердасов О. И., Хабарова К. Ю., Стрелкин С. А., Белотелов Г. С., Костин А. С., Грибов А. Ю., Пальчиков В. Г., Колачевский Н. Н., Слюсарев С. Н. Оптические стандарты частоты на холодных атомах стронция //Альманах-современной-метрологии. – 2020. – № 1. – С. 13–36. 17. Донченко С. И., Денисенко О. В., Фатеев В. Ф., Рыбаков Е. А. Квантовый футшток: проблемы создания и возможности // Сб. тр. науч.-техн. конф. «Навигация по гравитационному полю Земли и ее метрологическое обеспечение», 14–15 февраля, п. Менделеево. – 2021. – С. 115–119.