Учет влияния тропосферы при спутниковых измерениях.

Тропосфера представляет собой нейтральную часть атмосферы, которая простирается до высот 40 – 50 км. Для радиоволн, используемых в спутниковых технологиях, тропосфера является недиспергирующей средой, т.е. скорость распространения радиоволн не зависит от частоты. Для учета влияния тропосферы на спутниковые измерения используют методы моделирования. Тропосферная поправка передается станциями слежения и контроля каждые два часа.. Ошибка из-за неточного знания параметров тропосферы оценивается величиной в 4мм.

Зависимость индекса преломления тропосферы от высоты при вычислении поправок в спутниковые измерения принято описывать с использованием эффективных высот На и Hw (модель Хопфильда). При разработке этой модели преломляющие свойства тропосферы были разделены на «сухой»и «влажный» компоненты. При этом сухой компонент обуславливает около 90% от полной тропосферной задержки, а влажный – 10%.

Поправки во время распространения сигнала в тропосфере вычисляются методом интегрирования. Интегрирование вдоль пути распространения электромагнитных волн - задача довольно сложная, поэтому часто пользуются приближенными формулами для расчета поправок.

Влияние тропосфера на результаты спутниковых измерений существенно ослабляется а счет использования дифференциальных методов наблюдений, при которых на конечные результаты оказывают влияние не абсолютные значения тропосферных задержек, а их разности.

14.Спутниковое нивелирование (ответ 23)

Наиболее распространенный на данный момент способ определения геодезических высот – это спутниковое нивелирование. До появления этой технологии, все высоты получали путем измерений на поверхности Земли. Полученные таким образом высоты носят название гипсометрических.

При использовании спутниковых измерений нет необходимости связывать начало счета нормальных высот с потенциалом на уровне моря. В этом случае нормальные высоты полностью определены выбором эллипсоида и потенциалом реальной Земли.

Одним из методов спутникового нивелирования является спутниковая альтиметрия, под которой понимается измерение высоты спутника относительно поверхности Земли по времени прохождения сигнала. Спутниковое нивелирование и спутниковую альтиметрию объединяет то, что в обоих методах по результатам измерений необходимо вычислять геодезические и нормальные высоты объекта наблюдения. Суть этого метода заключается в следующем. Радиовысотомер, установленный на борту ИСЗ, измеряет высоту мгновенного положения ИСЗ над средним уровнем океана. Отраженный сигнал в идеальных условиях прохождения тем же кратчайшим путем возвращается в приемник радиовысотомера. Если на моменты измерения высот спутниковым радиовысотомером вычислять геодезические координаты мгновенных положений ИСЗ, то возможно для некоторой площадки геоида определить высоту геоида над эллипсоидом. Отклонения (положительные или отрицательные) геоида относительно эллипсоида называют ондуляциями геоида.

Метод спутниковой альтиметрии позволяет уточнить параметры гравитационного поля Земли, положение начала системы координат относительно центра масс Земли и получить уравнение геоида, то есть уточнить форму морского геоида. Основное ограничение точности измерений при использовании спутниковой альтиметрии определяется параметрами горизонтального разрешения при сканировании поверхности океана и высокой скоростью движения спутника. Еще одно ограничение налагает неполнота знаний об изменении скорости распространения электромагнитных волн в различных слоях атмосферы. Чтобы воспользоваться преимуществами высокой точности, которую дают современные альтиметры, необходимо добиться сопоставимой точности в определении орбиты спутника и степени расхождения между поверхностью геоида и поверхностью океана, возмущаемой различными воздействиями. Поверхность геоида, являющаяся постоянной величиной, при этом исключается из результатов наблюдений, учитываются только изменения уровня океана по отношению к поверхности геоида, позволяющие судить о течениях и других процессах.