1 РП Основы космической геодезии

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирская Государственная Геодезическая Академия»
(ФГБОУ ВПО «СГГА»)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по УР
________________ В.А. Ащеулов
« ____ » ____________ 2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОСНОВЫ КОСМИЧЕСКОЙ ГЕОДЕЗИИ
Для подготовки
дипломированного специалиста направления 120100 – Геодезия
(специальность 120101 – Прикладная геодезия)
Новосибирск 2012 г.
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ.
Целью курса является приобретение выпускниками направления 120100 –
Геодезии, специальности 120101 – Прикладная геодезия - необходимых знаний в области космической геодезии - современного и быстро развивающегося раздела геодезической науки, овладение ими теоретическими основами
динамического и геометрического метода космической геодезии и выработка
практических навыков в решении некоторых задач космической геодезии,
относящихся в первую очередь к области топографо-геодезических и инженерно - геодезических работ.
Задачей выпускника специальности 120101 – Прикладная геодезия в результате изучения курса «Основы космической геодезии» является приобретение навыков активного использования сетевых спутниковых радионавигационных систем для решения разных геодезических задач.
2.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Выписка из Государственного образовательного стандарта профессионального высшего образования по направлению 120100 – «Геодезия» (120101
– «Прикладная геодезия»), утвержденным Министерством образования РФ
17.03.2000 г.
1.
1
СД.06
2
Космическая геодезия
3
80
теоретические основы методов изучения гравитационного поля Земли с
использованием наблюдений ИСЗ; понятие о динамических, орбитальных и
геометрических методах космической геодезии; спутниковые альтиметрия
и градиентометрия; методы определения орбит ИСЗ по наблюдениям с поверхности Земли; методы определения координат пунктов земной поверхности с использованием глобальных спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС;
понятие о создании систем отсчета с использованием методов космической
геодезии; аппаратура и приборы, используемые в космической геодезии; методы наблюдений и их математической обработки.
После изучения дисциплины «Основы космической геодезии» дипломированный специалист специальности 120101 – Прикладная геодезия должен:
− уметь решать задачи упрощенного орбитального метода, как основы
использования глобальных навигационных систем, строить с помощью GPS
и ГЛОНАСС геодезические сети инженерного назначения,
− знать основные задачи динамического, орбитального и геометрического методов,
− иметь представление о построении основных космических геодезических сетей, о спутниковой альтиметрии и градиентометрии.
В результате изучения дисциплины «Основы космической геодезии»
должны быть получены представления о системах отсчета, способах наблюдений, используемой аппаратуре, математической обработке наблюдений,
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
основах теории движения ИСЗ, общие понятия о решаемых задачах геометрическим и динамическими методами.
3.
ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
и (или) другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
и (или) другие виды самостоятельной работы
Вид итогового контроля
4.
4.1.
12
12
44
44
экзамен
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п
4.2.
80
36
24
Семестр
8
80
36
24
Всего часов
Раздел дисциплины
Лекции
ЛР
ПЗ
1. Введение
2
2. Системы координат и времени, используемые
в космической геодезии
Теория движения искусственных спутников
3.
Земли (ИСЗ)
4. Методы и аппаратура для наблюдений искусственных спутников
4
6
6
6
5. Методы космической геодезии
4
4
6. Современные методы космической геодезии
4
Содержание разделов дисциплины
1. Введение
Предмет и задачи космической геодезии. Связь космической геодезии с
другими науками. Современное состояние и перспективы развития космической геодезии. Теоретические основы методов изучения гравитационного
поля Земли с использованием наблюдений ИСЗ. Роль космической геодезии в
решении задач прикладной геодезии.
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
2. Системы координат и времени, используемые в космической геодезии
Понятие о создании систем отсчета с использованием методов космической геодезии. Классификация систем координат. Земные системы координат. Системы координат для определения положений небесных объектов.
Роль методов космической геодезии в решении координатной проблемы.
Преобразования систем координат. Задание масштаба. Системы измерения
времени.
3. Теория движения искусственных спутников Земли (ИСЗ)
Невозмущенное движение ИСЗ. Понятие о возмущенном движении
ИСЗ. Элементы орбиты ИСЗ. Типы орбит. Методы определения орбит ИСЗ
по наблюдениям с поверхности Земли. Выражения для координат и составляющих скорости ИСЗ через элементы орбиты. Скорость движения ИСЗ по
орбите. Оскулирующая орбита. Понятия о методах интегрирования уравнений возмущенного движения.
4. Методы и аппаратура для наблюдений искусственных спутников.
Аппаратура и приборы, используемые в космической геодезии. Искусственные спутники как объекты наблюдений. Спутники, используемые для
решения геодезических задач. Требования к параметрам орбит геодезических
ИСЗ и составу их бортовой аппаратуры. Спутники, предназначенные для
изучения природных ресурсов Земли.
Методы наблюдений и их математической обработки. Классификация
методов наблюдений ИСЗ. Оптические методы наблюдения. Радиотехнические методы: доплеровские наблюдения, измерения дальностей, использование интерферометров. Обработка результатов наблюдений в космической
геодезии.
5. Методы космической геодезии.
Понятие о динамических, орбитальных и геометрических методах космической геодезии. Геометрические задачи космической геодезии. Основное
уравнение космической геодезии. Сущность геометрических задач. Элементы космических геодезических построений. Элементарные фигуры в космических геодезических построений. Связь между измеренными и неизвестными величинами.
Динамические задачи космической геодезии. Уравнение поправок общего динамического метода. Определение координат пунктов в общеземной системе координат и параметров гравитационного потенциала Земли. Построение Мировой геодезической системы. Уточнение фундаментальных геодезических постоянных. Комбинации методов.
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
6. Современные методы космической геодезии
Использование глобальных спутниковых систем для решения задач геодезии. Спутниковые радионавигационные системы: «Транзит», «Цикада»,
ГНСС «ГЛОНАСС», ССРНС «GPS». Методы определения координат пунктов земной поверхности с использованием глобальных спутниковых систем
GPS и ГЛОНАСС. Аппаратура потребителей. Специальные методы космической геодезии – спутниковые альтиметрия и градиентометрия. Системы
«спутник-спутник». Метод радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой
(РСДБ). Квантово-оптические системы траекторных измерений.
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
п/п
1.
2.
№ раздела
Лабораторные работы и практические занятия
дисциплины
2
Системы координат при решении задач космической гео3
дезии
Определение параметров орбиты ИСЗ в начальных условиях движения (задача двух тел)
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература.
1. Антонович, К. М. Использование спутниковых радионавигационных
систем в геодезии [Текст] : монография: в 2-х т. Т. 1, 2005. - 334 с.
2. Антонович, К. М. Использование спутниковых радионавигационных
систем в геодезии [Текст] : монография в 2-х т. Т. 2, 2006. - 360 с.
3. Космическая навигация. В 2 ч. [Текст] : сб. описаний лабораторнопрактических работ / СГГА. Ч. 2 / К. М. Антонович, 2011. - 45, [1] с.
4. Синякин, А. К. Физические принципы работы GPS/ГЛОНАСС
[Электронный ресурс] : монография / А.К. Синякин, А.В. Кошелев ;
СГГА. - Новосибирск : СГГА, 2009. - 109 с. – Режим доступа:
http://lib.ssga.ru/. – загл. с экрана.
5. Построение опорных геодезических сетей космическими методами
[Электронный ресурс] : метод. указания / Е.Г. Гиенко ; СГГА. - Новосибирск : СГГА, 2009. - 36 с. – Режим доступа: http://lib.ssga.ru/. –
загл. с экрана.
6. Антонович К.М. Использование радионавигационных систем в геодезии [Электронный ресурс]: в 2 т. Т. 1 : монография / Антонович К.М.
- М. : ФГУП Картгеоцентр, 2005. – 334 с. – Режим доступа:
http://lib.ssga.ru/. – загл. с экрана.
7. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии [Электронный ресурс] : в 2 т. Т. 2 : монография / Антонович
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
К.М. - М. : ФГУП Картгеоцентр, 2006. – 360 с. – Режим доступа:
http://lib.ssga.ru/. – загл. с экрана.
б) дополнительная литература.
1. Глушков В.В. и др. Космическая геодезия: методы и перспективы
развития. – М.: . 2002.
в) методические пособия.
1. Синякин А. К. Принципы работы глобальных систем местоположения (GPS) // Учебное пособие. Новосибирск: СГГА. – 1996. – с.
2. Ащеулов В. А. Применение спутниковых навигационных систем в
геодезии. // Учебное пособие. Новосибирск: СГГА. – 1993. – с.
3. Антонович К. М. Программа и контрольная работа по курсу «Космическая геодезия». // Учебн. пособ. Новосибирск: СГГА. – 1999. – с.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Персональные компьютеры, спутниковые приемники
4000SST, 4000 SSE, Legacy-E.
GARMIN,
ГОС ВПО 120100 – Геодезия, 120101 – Прикладная геодезия
Рабочая программа дисциплины
Основы космической геодезии
Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 120100 – Геодезия (специальность 120101 – Прикладная геодезия),
утвержденным Минобразованием России 17.03.2000 г.
Программу составила:
Ганагина И.Г. – кандидат технических наук, доцент кафедры астрономии и гравиметрии, Сибирская государственная геодезическая академия
(СГГА)
Программа рассмотрена на заседании кафедры астрономии и гравиметрии и рекомендована к внедрению в учебный процесс
протокол № ____ от « _____ » ____________ 2012 г.
Заведующий кафедрой
астрономии и гравиметрии ________________ И.Г. Ганагина
Программа одобрена Учебно-методическим советом по геодезии ИГиМ
протокол № ____ от « _____ » ____________ 2012 г.
Председатель УМС
______________ С.В.Середович