PZ-90

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 oktober 2018; kontroller kräver 85 redigeringar .

Parameters of the Earth 1990 ( PZ-90 ) är ett system av geodetiska parametrar, inklusive fundamentala geodetiska konstanter, parametrar för den allmänna jordellipsoiden, parametrar för jordens gravitationsfält, geocentriskt koordinatsystem och parametrar för dess samband med andra koordinatsystem. Den används för geodetiskt stöd för orbitalflygningar och för att lösa navigeringsproblem (i synnerhet för att säkerställa driften av det globala satellitnavigeringssystemet GLONASS ). PZ-90 ersatte de tidigare PZ-77 och PZ-85 seten och är ett alternativ till WGS 84 .

Historik

Från och med 1957, från de första uppskjutningarna av artificiella rymdfarkoster (ASV), utfördes vetenskaplig forskning och förberedande arbete för att använda deras tekniska kapacitet för geodetiska ändamål.

Så redan 1962 börjar den praktiska implementeringen av nya satellitmetoder, tekniker, tekniker inom rymdgeodesi. Vid den tiden hade mer än sextio stationer för astronomiska och geodetiska observationer organiserats och uppförts på Sovjetunionens territorium av Astronomiska rådet vid Vetenskapsakademien . Den första geometriska och grundläggande metoden inom rymdgeodesin för sextio- och sjuttiotalet var metoden för satellittriangulering.

1963 började arbetet med den första satelliten i Sphere-serien. Rymdfarkosten skapades på order av Military Topographic Directorate of the General Staff of the Armed Forces of the USSR (VTU GSh) och var utrustad med pulserande ljussignalering för visuell observation från marken med hjälp av film- och fototeodoliter .

1965 fattades beslut i Sovjetunionen om att bygga rymdgeodetiska system med hög noggrannhet.

I november 1967 lanserades den första satelliten för navigering, Cosmos 192. Utplaceringen av Cyclone- systemet börjar .

från 1968 till 1978 lanserades rymdfarkoster i den första serien "Sphere" i totalt 18 delar. Med deras hjälp etablerades ett enhetligt koordinatsystem för jordklotet med ursprunget i jordens masscentrum, orienteringselementen med koordinatsystemet från 1942 (SK-42 baserat på Krasovsky Reference Ellipsoid ) förfinades, den geofysiska parametrar för planeten förfinades, och en modell av jorden från 1977 (PZ-77) [0] .

1977 fattades beslut om att utveckla ytterligare en serie av nya generationens " monsun "-enheter, även kända under namnet Geo-IK. Med deras hjälp erhölls egenskaperna och parametrarna för jorden PZ-85 (hädanefter även PZ-90) som en geocentrisk SC. PZ-90-koordinatsystemet på vårt lands territorium fixades av 26 fästen med rumsliga koordinater. Testerna började 1981 och genomfördes nästan årligen fram till mitten av 90-talet. Sphere-enheterna fungerade som grunden för skapandet av inhemsk rymdgeodesi. Riktning blir huvudmetoden .

1979, med hjälp av data (förtydligande av parametrarna för jordens figur och dess gravitationsfält) som erhållits från den "första" sfären, överlämnas Cicada- systemet , en civil version av cyklonen .

Sedan 1982 började ett projekt för att skapa ett rymdnavigeringssystem GLONASS med lanseringen av satelliter i Kosmos-serien.

Med början 1986 började den ständiga användningen av " monsuner ". Satelliten var utrustad med ett Doppler-mätsystem, optiska hörnreflektorer för markbaserad laseravståndsmätutrustning och ett ljussignaleringssystem som gjorde det möjligt att producera en serie blixtar. Resultaten av arbetet med monsunsatelliterna var de geodetiska modellerna av jorden PZ 86 och PZ 90, såväl som idrifttagandet av SK-95-koordinatsystemet - världens astronomiska och geodetiska nätverk med ett lokaliseringsfel på upp till flera meter . Sammanlagt 13 sådana rymdfarkoster lanserades, varav den sista fungerade fram till februari 1999 [1] .

Från och med 1987 började Space GS bildas i Sovjetunionen med hjälp av konstgjorda satellitsystem Geo-IK och Doppler GS, knutna till American Transit -systemet . KGS byggdes av det militära topografiska direktoratet för de ryska väpnade styrkorna. Den baserades på 26 poäng i hela Ryssland. Samtidigt skapades DGS av huvuddirektoratet för geodesi och kartografi med hjälp av Doppler-observationer. Nätverket omfattade 160 poäng.

I början av 90-talet, vid det 29:e forskningsinstitutet vid Ryska federationens försvarsministerium, förfinade geodetiska rymdkomplex av Eridan-serien parametrarna för jordens ellipsoid och värdena för jordens gravitationsfält, kontroll av punkters position i förhållande till jordens masscentrum, utförd med Zhongolovich-metoden. Vilket visade att de troliga linjära förskjutningarna av ursprunget för koordinatsystemet PZ-90 i förhållande till jordens masscentrum inte överstiger 1 m i absolut värde. Detta överensstämmer med uppskattningar av noggrannheten för att bestämma de geocentriska koordinaterna för punkter i det geodetiska rymdnätverket. Tillhandahöll den erforderliga noggrannheten för att rikta missiler från strategiska ubåtar i alla delar av världens hav.

Skapandet av ett geodetiskt rymdnätverk och kombinationen av dess data med ett astronomiskt nätverk och Dopplernätverk gjorde det möjligt att härleda ett allmänt jordsystem (geocentriskt) och förbättra noggrannheten hos det statliga geodetiska nätverket. Därefter godkändes detta geocentriska koordinatsystem som en stat genom ett dekret från Ryska federationens regering. [2] [3]

Den ömsesidiga positionen för punkterna i PZ-90 bestäms med ett fel på cirka 0,3 m. För att kontrollera noggrannheten i orienteringen av det geodetiska rymdnätverket, data från regelbundna bestämningar av polens koordinater med hjälp av information från GEO-IK satelliter användes . De erhållna resultaten bekräftade ovanstående egenskaper hos noggrannheten hos punkternas koordinater, integration med det astronomiska och geodetiska nätverket.

I slutet av 1995 slutfördes dess bildande i mängden 24 satelliter. Men på grund av bristen på finansiering under de åren genomfördes inte uppskjutningar av rymdfarkoster med GLONASS- systemet förrän på 2000-talet. [4] [5]

Versioner

Det finns förfinade versioner av PZ-90 - PZ-90.02 och PZ-90.11, som är ett system av "ömsesidigt överenskomna geodetiska parametrar, inklusive grundläggande geodetiska konstanter, parametrar för den allmänna jordellipsoiden, parametrar för jordens gravitationsfält, den allmänna jorden koordinatsystem och parametrar för dess anslutning till andra koordinatsystem per stat den 1 januari 2002" [6] .

Alla versioner av PZ-90 är baserade på International Terrestrial Coordinate System .

Dekret från Ryska federationens regering av den 28 december 2012 nr 1463 [7] fastställer följande enhetliga statliga koordinatsystem:

geodetiskt koordinatsystem för 2011 (GSK-2011) - för användning vid genomförandet av geodetiskt och kartografiskt arbete;
allmänt geocentriskt koordinatsystem för jorden "Parameters of the Earth 1990" (PZ-90.11) - för användning i geodetiskt stöd för orbitalflygningar och för att lösa navigeringsproblem.

Dekret från Ryska federationens regering 1240 daterat den 24 november 2016 fastställer tidsfristen för införandet av PZ-90 till den 1 januari 2021. Samt perioder för uppdatering av datum (vart tionde år).

Genom beslut av SCRF (State Commission on Radio Frequency) nr 16-39-01 daterat den 7 november 2016 ska överklaganden till Roskomnadzor och radiofrekvenstjänsten från den 1 januari 2017 innehålla geografiska koordinater i GSK-2011 geodetiska koordinater systemet. Slutsatserna av undersökningen av elektromagnetisk kompatibilitet och tillstånd att använda radiofrekvenser, utfärdade från 2017-01-01, kommer också att innehålla information om geografiska koordinater i det geodetiska koordinatsystemet GSK-2011 [8] .

Koordinatsystem

Referensytan i PZ-90.02 och PZ-90.11 [7] anses vara en global ellipsoid med följande huvudsakliga geometriska egenskaper:

halvhuvudaxeln är 6 378 136,5 ± 1 m;
kompressionen av ellipsoiden är 1/(298,2564151 ± 0,001);
ellipsoidens centrum är i linje med ursprunget för det geocentriska koordinatsystemet.

Grundläggande geodetiska konstanter:

Jordens geocentriska gravitationskonstant (med hänsyn till atmosfären) (fM) - 398600.4415 km/s

Vinkelhastigheten för jordens rotation (omega) är 7,292115 x 10 i −5 rad/s [9]

Början av systemet ligger i jordens massacentrum och kännetecknas av rot-medelkvadratfel på 1-2 m [3] .

Z-koordinataxeln, i enlighet med rekommendationerna från International Earth Rotation Service (IERS) , är riktad mot medelnordpolen vid mittepoken 1984 .

Koordinataxeln X ligger i planet för jordens ekvator under samma epok, och bildar skärningspunkten med planet för den initiala meridianen som fastställts av samma IERS och bestämmer positionen för nollpunkten för det accepterade räknesystemet.

Y-axeln kompletterar koordinatsystemet till höger.

Systemet med geodetiska koordinater (B, L, H) orienterar det unikt i förhållande till den regelbundna ytan av ITRF-ellipsoiden. Samtidigt representeras polerna i den av två singulära punkter där den geodetiska longituden (L) har ett nollvärde och alla meridianer konvergerar vid dem. Rotationsaxeln (halvdelaxeln) sammanfaller med Z-axeln, primmeridianens plan (L = O) sammanfaller med planet (XOZ) [5] [10] .

Koordinatsystemet som ingår i PZ-90 kallas ibland SGS-90 (Satellite Geocentric System 1990) [10] .

Det baltiska höjdsystemet från 1977 används som det statliga höjdsystemet, vars normala höjder räknas från nollpunkten på Kronstadts fotstock, som är en horisontell linje på en kopparplatta fäst i brofästet över förbifartskanalen i Kronstadt.

Som ett statligt gravimetriskt system används ett gravimetriskt system, bestämt av resultaten av gravimetriska mätningar vid punkterna i det statliga gravimetriska nätverket, gjorda i det gravimetriska systemet från 1971, vars utgångspunkter är punkter belägna i Moskva och Novosibirsk [9 ] .

GSK 2011

På basis av PZ-90, 2011, skapades GSK 2011 Geocentric System.

Relation med andra globala geocentriska system

Parametrar för GRS80

Parameter	Symbol	Värderingar
Huvudaxel	a	6 378 137 m
Geometrisk sammandragning	$1/f$	298.257222101

WGS84 parametrar

Parameter	Symbol	Värderingar
Huvudaxel	a	6 378 137 m
Geometrisk sammandragning	$1/f$	298.257223563

WGS84 - härledda geometriska konstanter.

Parameter	Symbol	Värderingar
Mindre axel	$b=a(1-f)$	6 356 752,3142 m
Första excentriciteten	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69437999014×10−3
Andra excentricitet	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73949674228×10−3

Parametrar för PZ 90.11

Parameter	Symbol	Värderingar
Huvudaxel	a	6 378 136 m
Geometrisk sammandragning	$1/f$	298,25784

PZ 90.11 - härledda geometriska konstanter.

Parameter	Symbol	Värderingar
Mindre axel	$b=a(1-f)$	6 356 751,3618m
Första excentriciteten	$e^{2}=1-b^{2}/a^{2}=f(2-f)$	6,69436617613×10−3
Andra excentricitet	${\displaystyle e'^{2}=a^{2}/b^{2}-1=(f(2-f))/(1-f)^{2))$	6,73948274144×10−3

En mer komplett lista över geodetiska system finns här Arkiverad 1 juli 2012 på Wayback Machine

Se även

Krasovskys referensellipsoid är grunden för SK-42 och SK-63 geodetiska koordinatsystem

Anteckningar

0 Systemet introducerades 1977 och är sammankopplat med BSV-77 normalhöjdssystemet.

Anteckningar

↑ Rymdgeodesi . Hämtad 10 oktober 2019. Arkiverad från originalet 10 oktober 2019. (obestämd)
↑ Exakt bestämning av koordinater . Hämtad 10 oktober 2019. Arkiverad från originalet 19 september 2018. (obestämd)
↑ 1 2 Arkiverad kopia . Hämtad 10 oktober 2019. Arkiverad från originalet 10 oktober 2019. (obestämd)
↑ Koordinatsystem 1995 SK-95 . Hämtad 9 oktober 2019. Arkiverad från originalet 22 juni 2020. (obestämd)
↑ 1 2 PZ-90 koordinatsystem . Hämtad 9 oktober 2019. Arkiverad från originalet 22 juni 2020. (obestämd)
↑ V. P. Rogozin, A. N. Zueva. Förbättring av det geodetiska stödet för rymdnavigeringssystemet GLONASS.
↑ 1 2 Dekret från Ryska federationens regering av den 28 december 2012 nr 1463 . Hämtad 23 december 2015. Arkiverad från originalet 23 december 2015. (obestämd)
↑ Arkiverad kopia . Hämtad 17 oktober 2019. Arkiverad från originalet 17 oktober 2019. (obestämd)
↑ 1 2 Om upprättandet av statliga koordinatsystem, statens höjdsystem och det statliga gravimetriska systemet
↑ 1 2 1.3.7. . Hämtad 9 oktober 2019. Arkiverad från originalet 9 oktober 2019. (obestämd)

Länkar

Dekret av den 28 december 2012 nr 1463 "Om enhetliga statliga koordinatsystem"
"PARAMETERS OF THE EARTH 1990" (PZ-90.11) Specialiserad referensbok (2020)
Geodetiska konstanter och parametrar för den globala ellipsoiden PZ-90.02 (otillgänglig länk) från webbplatsen för Information and Analytical Center för Federal State Unitary Enterprise TsNIIMash Arkivkopia daterad 17 maj 2014 på Wayback Machine .
"Jordens parametrar 1990" (PZ-90.11) . - M . : "27 Central Research Institute" vid Rysslands försvarsministerium, 2014.
Gorobets V.P., Demyanov G.V., Maiorov A.N., Pobedinsky G.G. Nuvarande tillstånd och riktningar för utveckling av geodetiskt stöd från Ryska federationen. Koordinatsystem // Geoprofi. - 2013. - Nr 6. - P. 4-9.

GLONASS
rymdskepp	Glonass Glonass-M Glonass-K Glonass-K2 Glonass-KM
Koordinatsystem	PZ-90