Анализ точности динамической системы координат ГЛОНАСС Гаязов И.С., Суворкин В.В. Институт прикладной астрономии РАН КВНО апреля 2013 Санкт-Петербург

Замечания о динамических системах координат Динамическая система координат – система, определяемая эфемеридами движущихся объектов 2 динамические системы координат ГЛОНАСС: –Точные эфемериды –Бортовые эфемериды Динамическая система ГЛОНАСС, определяемая бортовыми эфемеридами – реализация ГГСК

ГГСК Государственная геоцентрическая система координат (Система ПЗ-90) Постановление Правительства РФ N 568 от «для геодезического обеспечения космических полетов и решения навигационных задач» Совпадает с ITRF по определению Используется в ГЛОНАСС (бортовые эфемериды в соответствии с ИКД)

Реализация ГГСК Версия ПЗ (Постановление Правительства N 797-р от ) Версия ПЗ (Постановление Правительства N 797-р от ) Каталог координат пунктов КГС Каталог координат пунктов IGS Координаты пунктов НКУ ГЛОНАСС Бортовые эфемериды ГЛОНАСС Национальный стандарт (ГОСТ Р ) –Параметры перехода к ITRF от ПЗ-90.02: Тх=+0.36мRx=0m=0 Ty= -0.08мRy=0 Tz= -0.18мRz=0 –Параметры перехода к ITRF от ПЗ – практически нулевые

Точность определения. Влияние на координаты Точность определения параметров связи зависит от: –числа общих пунктов; –конфигурации сети пунктов; –точности задания (определения) координат пунктов в обеих системах Влияние на ошибки координат

Подходы к определению параметров связи 1.С использованием пунктов IGS на территории России Параметры связи ГГСК-ITRF С использованием бортовых эфемерид ГЛОНАСС

Бортовые и точные эфемериды ГЛОНАСС Бортовые эфемериды ГЛОНАСС –Точность: м –Система координат: ГГСК –Система времени: UTC (SU) –Формат: RINEX –Шаг: 30 мин –Источник: (ИАЦ КВНО) –Отнесены к фазовому центру передающей антенны Точные орбиты ГЛОНАСС –Точность: ~ 5 см –Система координат: ITRF –Система времени: GPS (UTC+15c) –Формат: SP3 –Шаг: 15 мин –Источник: ИАЦ КВНО –Отнесены к центру масс КА

Определение ПС по бортовым эфемеридам Особенности: –Суточный набор данных – положений ( уравнений) –Низкая точность ( м) –Глобальное распределение Характеристики результатов: –Коэффициенты корреляции < 0.05 –Точность определения Tx, Ty, Tz см –Точность определения Rx, Ry, Rz мсд (5-7 см на орбите) –Точность определения m - 6 см

Циклы определения параметров связи Сбор данных Формирование файлов сравнений и суточных параметров связи Вычисление параметров связи на заданном интервале с заданной периодичностью ежедневно ИАЦ КВНО (BRDC,SP3) FTP (ПС ГГСК-ITRF)

Параметры Tx и Ty (см) Определение ПС по бортовым эфемеридам

Параметры Rx и Ry (мс дуги) Определение ПС по бортовым эфемеридам

Параметры Rz (мс дуги) и m Определение ПС по бортовым эфемеридам

Параметр Tz (см) Определение ПС по бортовым эфемеридам

Квартальные значения параметров связи Эпоха MJD Tx См Ty см Tz см Rx мсд Ry мсд Rz мсд D ±0.92±0.83 ±1.43±0.17 ±0.56± ±0.85±0.79 ±1.34±0.14±0.19±0.64± ±0.85±0.83 ±1.66±0.14±0.17 ±0.70± ±0.78±0.80 ±1.04±0.14±0.18±0.49± ±0.77±0.76 ±1.14±0.17±0.21±0.74±0.12

Периодические изменения параметра Tz

Пл. 1; Ω 128°Пл. 3; Ω 9° Пл. 2; Ω248° Определение Tz по отдельным плоскостям

Возможные причины вариаций Tz 1.Ошибки прогноза координат полюса –отсутствие в параметрах Rx и Rz

Возможные причины вариаций Tz 1.Ошибки прогноза координат полюса 2.Периодическое изменение конфигурации станций НКУ –состав меняется с годичным периодом и достаточно плавно ? –избирательность плоскостей орбит ? 3.Учет эффекта солнечных приливов на станциях НКУ –полное отсутствие учета ?

Возможные причины вариаций Tz 1.Ошибки прогноза координат полюса 2.Периодическое изменение конфигурации станций 3.Неточный учет солнечных приливов на станциях 4.Неточный учет возмущений при прогнозе орбит

Средние наклоны плоскостей орбит и возмущения в аргументе широты от СД

Выводы Точность ДСК ГЛОНАСС, определяемой бортовыми эфемеридами, при осреднении за квартал составляет около 1 см, за исключением параметра Tz Параметры Tx, Ty, Rz не согласуются с декларированными в национальном стандарте (Компоненты Tx и Ty существенно меньше декларированных, а по Rz имеется долготный разворот (~15 мс дуги), часть которого обусловлена использованием разных шкал всемирного времени при вычислении точных орбит и бортовых эфемерид) Постоянная часть параметра Tz хорошо согласуется со значением из национального стандарта Параметр Tz имеет долгопериодические вариации c амплитудой более 20 см, наиболее вероятной причиной которых является остаточные возмущения от светового давления

Спасибо за внимание !