КАТЕГОРИИ:


Дистанционни методи




аз лекция

ТЕМИ: 5.1 дистанционно проучване. Класификация проучвания. 5.1

Remote Sensing, т.е. Стрелба от височина по-голяма от 150 km от спътника се извършва, които в съответствие със законите на небесната механика движи строго фиксирана орбита. Ето защо, в сравнение със самолета маневриране възможности на самата си ограничен. Всеки спътник-наемател трябва винаги да се разглежда в рамките на параметрите на орбитата си. 4 октомври 1957, в деня на старта на първия изкуствен спътник на Земята на Съветския съюз (AES), се поставя началото на бързо развиващ се отрасъл на геодезията - пространство, или сателит. Този нов клон на геодезията насочена основно към решаване на проблемите на две групи - прехвърлянето на координати на дълги разстояния и измерване на гравитационното поле на Земята. В съответствие с тези цели са също методи на техните разтвори обикновено са разделени в две групи: тези, свързани с използването на спътника като крайна точка с известни координати в определено време на наблюдение; въз основа на изследването на траекторията на полета си, точната форма на орбитата. Първата група от задачи, наречени геометрична (пространство триангулация, линеен пространство резекция), а вторият - динамичен (орбитален метод). Естествено, абсолютните границите между задачите на геометрична и динамичен характер, не е така, защото те са свързани единни закони сателитна движение. HIS спокойно движение се случва обикновено в елиптична орбита, за определяне на типа, който изисква два параметъра - големината на полуос и и компресия напр. Един от фокусите на елипсата 3 - центъра на масата на Земята; А - точка апогей на максимално разстояние от земята; P = точка перигей, най-близката точка на орбитата на Земята. Линията, свързваща точката на оргазъм и перигея, наречена линия на апсиди. сателитни движи в орбита и съща равнина, чиято ориентация в пространството се определя от два ъглови количества: (. Фиг) и и Ψ. Ъгъл I - наклон на равнината на орбитата на екваториалната равнина (ако аз = 0 °, най-голямото напречно орбита, ако I = 90 °, полярна орбита); ъгъл Ψ - дължина на възходящия възел. Паметта на линия, при която орбита равнина пресича екваториалната равнина се нарича линия на възли. Ъгъл ω (перигей дължина) определената позиция обръщане или елипса в орбиталната равнина. Доколкото е известно на определена позиция на спътника трябва да бъде по-известен време т преминаване, например точка P. Общо следователно шест параметри трябва да знаят - шест "Keplerian елементи" (А, Е, I, Ψ, ω, т ). Истинската движението на спътника - смутен, не е обект на строги закони на Кеплер. Измерването на тези нарушения - пътят към познанието на гравитационното поле на недвижими Земята. Това, че орбиталните наблюдения показват асиметрия на северните и южните полукълба на земята земята гравиметрични измервания, въпреки че те са по-точни спътник, на практика извършва в полярните региони. В зависимост от вида на проблемите - геометрична или динамичен - параметри на сателитни орбити се различават значително. За проучване е необходимо гравитационното поле на Земята, "най-ниски и тежки" сателити с перигей на 500-800 км. При по-ниски височини, движението на спътника ще има значително влияние земната атмосфера на голяма надморска височина значително да повлияе на лек натиск и лунно-слънчеви атракция. Тези сателити трябва, ако е възможно, да имат максимално тегловно съотношение диаметър (форма сателити обикновено сферични).





Фиг. 63 орбити на сателити

За решаването на геометрични проблеми са по-удобни с голям наклон орбита (ъгъл и), малък ексцентричност (е близо до 0) и достатъчно голяма височина над земята (3-30 хиляди. Km). Проекцията на повърхността на сателитна позиция на отвесната линия на Земята се нарича под-сателитна точка. Най-голям е ъгълът аз, толкова по-голяма амплитуда на задължително вълна - маршрут под-сателитна точка (на картата на света по отношение на екватора), толкова по-добре на условията за наблюдение сателитна високо schirotah. Колкото по-малък от ъгъла аз, толкова по-малка амплитуда, по-близо до трасето екватора.

Допълнителни сателити екваториална кръгова орбита (I = 0 °, е - 0) са особено важни за обхождането чиято височина има определена стойност. Известно е, че за периода циркулация на спътника може да се изчисли по формулата

Tmin. = 84,4 + H / 25,

където Tmin - сателитна орбитална период, m; H - височина на сателита над земната повърхност, км.

Когато H = 33900 km сателитна орбитална период е 24 часа, така маршрут му на картата на Земята се превръща в една точка, изглежда да виси над определена точка на екватора. Тези спътници се наричат ​​спътници на геостационарна орбита. Чрез сателити за наблюдение може да бъде разделена на активна и пасивна. Сателит, наблюдава само в отразената слънчева светлина, се нарича пасивен. Ако спътника има някакво излъчване или реле устройство, то се нарича активен. През 1960-те години. за целите на проучване са широко използвани за пасивна леки сателити - надуваеми балони с диаметър 40 m, пропускливост достига един тон. В момента се наблюдава тенденция за увеличаване на използването на активни сателити. Поради високата скорост сателитна движение (около 7 км / и) определяне на тяхното пространствено положение се извършва методи са малко по-различни от конвенционални геодезически измервания. Най-широко използваните два начина - фотографски и радио.

Първият метод е заснемане на спътника срещу звездите. Чрез измерване на позицията картина на сателитна спрямо звездите, чиито координати са известни, можете да получите указания за спътника. Вторият метод се използва в активен спътник на борда, които са сигнализатори vysokoctabilnoy прецизност честота и време.

Технически средства за измерване за първи процес служи като фотографска камера, което позволява да се получи "кодиран" сателитна снимка и "справка" звезда (фиг. 5.19). Програмирането е свързващите точки или линии снимки сателити за часовете на влизане.



Фиг. 64. Space триъгълно звезди стационарна камера

Значително увеличаване на точността при определяне на координатите на сателитна постига с едновременното прилагане на две emoindikatorov - изходно ниво, или станция, намираща се постоянно в една точка с известни координати, както и чрез преместване podvitogo дефинирани точки. Записаната информация върху двата приемника, след това се обработват с компютър с помощта на специална програма, която предоставя см и дори мм точност на позициониране.

Няма съмнение, че в близко бъдеще, тези устройства не само ще реши проблема с определянето на произхода на всички обекти, но и за някои по-нататъшно увеличаване на точността на измерванията, за да отговорим на тези глобални научни въпроси като континентален дрейф и пулса на Земята.



Ris.65 Сателитно радио

Сателитите орбита. От гледна точка на оглед на сателитни изображения на земната повърхност са важни следните параметрите на орбитата: форма, наклон, височина, позицията на неговата равнина спрямо слънцето.

Orbit форма определя непрекъснатост на височини снимане на различни места

орбита. Предпочитани са кръгови орбити

ryh височина перигей и апогей на едни и същи и, следователно, на същата височина на стрелба повърхността на земята, както и за едно и също оборудване - същата обхвата, мащаба и разрешаването на изображения.

Ъгълът на наклон се определя от / между орбиталната равнина и равнината на екватора. По-голямото напречно наклон орбита разделение (/ = 0 °), полярен (/ '= 90 °) и наклонени. Броят на наклонените орбити включва директен (0 </ <90 °) и назад (90 ° </ <180 °). Orbital наклон определя надлъжна сферичната лента, покрита изстрел (фиг. 2.32). Извънгабаритни тежки пилотиран космически кораб и космически станции, работещи на преките орбитите (обикновено с наклон от 30 и 52 °), относително малък метеорологични спътници и ресурсни стартира на полярните орбити.

Височина на орбитата. Спътниците работят на различни височини. При ниски орбити оказва значително влияние върху устойчивостта на атмосферата, на височина по-малко от 100 км постоянно нарастващи спиране толкова голяма, че спътникът не може да изпълнява дори една серпентина и парене, пада надолу. С увеличаване на височината се увеличава наличието активни сателита, стрелба покритие, но това обикновено е намалена резолюция изображения. Има три най-често срещаните групи използват за заснемане на Земята обикаля около - с височина от 150 - 500, 500 - 2000 и 36 000 км. Първата група включва орбита пилотиран космически кораб, космически станции, сателити и операцията по фотографиране с относително кратък период от време. Втората група се състои от ресурса на орбита и метеорологични спътници с електронно оборудване. За първи характеризира с височина от около 600 до 900 km, за втория - 900-1400 км. Третата група - геостационарна орбита; ъгловата скорост на спътника на височина от 36,000 км е равна на ъгловата скорост на Земята, а така и сателитни се движи в синхрон с подточка земята. Геостационарна спътникова в екваториална орбита, сякаш кръжи над определен регион на Земята, тя осигурява постоянно наблюдение.

От периода на революцията - спътника около времето на въртене на Земята - това зависи от броя на навивките на ден и съответно mezhvitko-вой разстояние. За кръгова орбита спътникови орбитален период на Т (т) зависи от височината Н (км) и е числено равно на

Т на = 84,4 + Н / 50

Обороти, опасваща земята, ден sostavitN = 24x60 / T на

и ъгловото разстояние ще interturn

N 0 = 360 ° / N

Например, при 280 km височина сателитна едно завъртане около 90 минути на земята и прави 16 сука на ден при 22 ° interturn разстояние 5 ', която съответства на екватора на 2500 km.

Sun-синхронни орбити - орбити, като с които слънчевата светлина от повърхността на земята (височината на слънцето), е останала непроменена в продължение на доста дълго време (почти през сезона). Това се постига по следния начин. Тъй като всяка орбитална равнина под влиянието на земната асферична малко се задава (придвижи напред), а след това е възможно, като изберете определено съотношение на наклона на орбитата и височина, за да се гарантира, че стойността е равна на прецесия дневни въртенето на Земята около Слънцето, т.е.. Д. Приблизително T на ден. Сред близо до Земята орбита не може да създаде няколко слънчеви синхронен, която винаги е на противоположната наклон. Например, с 1000 km височина наклона на орбита трябва да бъде 99 °.

Orbital запис повърхност на Земята. В сравнение с сателита на самолета тя се движи много по-бързо, което изисква голяма скорост на затвора, когато снимате. Въпреки летящ спътник не изпитва вибрации или люлки, така че не може да получава сателитни снимки с висока разделителна способност от въздушни снимки.

При планиране на космически изображения в съответствие с предназначението си изберете оптималния сателитна надморската височина, наклона на орбитата и началния час. От съществено значение е и географското положение на космодрума, от която пускането на сателит. В момента космодрум, много страни (таблица 2.3.).