Метод спутниковой альтиметрии
Рассмотрена спутниковая альтиметрия как процесс измерение высоты спутника относительно поверхности Земли по времени прохождения сигнала, посылаемого и получаемого после отражения от поверхности спутником. Изучены основы метода спутниковой альтиметрии.
Рубрика | Астрономия и космонавтика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.04.2019 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Метод спутниковой альтиметрии
Пилипенко М.О., Андреева Н.В.
БГТУ имени В.Г. Шухова
Белгород, Россия
Спутниковая альтиметрия - это измерение высоты спутника относительно поверхности Земли по времени прохождения сигнала, посылаемого и получаемого после отражения от поверхности спутником. В основном альтиметрия служит для решения геодезических и гравиметрических задач, а именно - для определения гравитационного поля Земли и уточнения модели геоида.
Hg - высота геоида или эквипотенциальная поверхность
гравитационного поля Земли;
Horb - высота орбиты спутника;
Halt - высота спутника над поверхностью моря;
Hssh - высота морской поверхности с учетом ряда поправок (dHi), связанных с прохождением радиосигнала через - атмосферу, инструментальными ошибками и состоянием подстилающей поверхности:
Hssh=Horb - Halt - У dHi
Hdt - динамическая топография отклонения морской поверхности относительно геоида: Hdt=Hssh - Hg ;
Помимо этого спутниковая альтиметрия позволяет анализировать:
• амплитуду скорости приводного ветра;
• высоты волн;
• состояние подстилающей поверхности;
Основы метода спутниковой альтиметрии. Спутниковая альтиметрия относится к одному из активных методов дистанционного зондирования поверхности с борта космического аппарата. По времени возврата зондирующего радиоимпульса рассчитывается расстояние от спутника до подстилающей поверхности, что позволяет определить высоту морской поверхности.
Диаметр сегмента подстилающей поверхности, с которого происходит отражение радиоимпульса, зависит от частота его повторения.
Для спутников TOPEX/Poseidon и Jason-1 для одиночного импульса при ф = 0.2 нс он получается равным Ds = 2.54 км, а его площадь составляет 5.05 км2, что значительно меньше максимальной величины определяемой конструкцией альтиметра (Ds = 48.1 км).
спутниковый альтиметрия спутник
После касания зондирующим импульсом подстилающей поверхности происходит расширение сегмента, с которого происходит отражение, с последующим вырождением его до кольца, середину которого занимает отраженный сигнал от следующего импульса.
Зависимость формы и площади сегмента подстилающей поверхности, с которого отражается зондирующий импульс альтиметра от времени.
Спутник движется по орбите со скоростью 5.8 км/с вдоль трека. При таком осреднении с интервалами осреднения 1, 0.1 и 0.05 с суммарная площадь, с которой получена информация соответственно составляет 19.75, 6.52 и 5.78 км2.
Изменение площади сегмента подстилающей поверхности, с которого поступает информация, за счет осреднения.
Основные поправки. На прохождение радиоимпульса альтиметра сильно влияет состояние атмосферы, которое выражается в увеличении времени возврата зондирующего сигнала, что приводит к ошибке определения положения спутника над поверхностью океана. Явление рефракции радиоимпульса в атмосфере можно разделить на следующие виды:
1) рассеяние молекулами воздуха, в первую очередь обусловленное наличием молекул кислорода в составе атмосферы (поправка на «сухую» тропосферу);
2) поглощение водяным паром и облаками (поправка на влажность);
3) рассеяние на свободных электронах в ионосфере (ионосферная поправка).
Дополнительные поправки, обязательные для учета при обработке данных:
поправка на состояние подстилающей поверхности, которая зависит от высоты волны и скорости ветра, инструментальная поправка, поправка на отклонении антенны альтиметра от положения надира.
Геофизические поправки:
* поправка обратного барометра,
* приливные поправки.
Структура базы данных спутниковой альтиметрии. Структура большинства баз данных спутниковой альтиметрии состоит из следующих групп:
* пространственно-временное положение спутника;
* высота спутника над подстилающей поверхностью;
* поправки, влияющие на время возврата зондирующего импульса (инструментальная поправка, поправка на состояние подстилающей поверхности, поправки на влияние окружающей среды);
* результаты анализа формы отраженного импульса (значимая высота ветровых волн, коэффициент обратного рассеяния, модуль скорости приводного ветра);
* дополнительная геофизическая информация (поправка обратного барометра, высоты геоида и средней морской поверхности, высоты приливов -- морского, солнечного, твердой Земли и полюсного, данные батиметрии).
Часть информации получается в результате обработки исходных данных полученных с борта ИСЗ, другая -- как результат модельных расчетов.
Литература
1. Н.П. Грушинский Теория фигуры Земли
2. С. А. Лебедев Основы спутниковой альтиметрии
3. А.В. Елагин ТЕОРИЯ ФИГУРЫ ЗЕМЛИ
4.http://knowledge.allbest.ru/physics/3c0b65625a2bc69a4c53b89521306c27_0.html
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Глобальная навигационная спутниковая система: назначение, расположение на околоземном пространстве. Сегменты системы, аппаратура пользователей. Наземный комплекс управления орбитальными космическими аппаратами. Развитие спутниковой навигации в России.
презентация [317,6 K], добавлен 05.10.2015Система наиболее известных спутников Сатурна. История исследований Япета. Физические характеристики и "загадки" Япета. Известные гипотезы об образовании аномалий поверхности этого спутника. Горный хребет и наклон орбиты. Гипотеза "космического пылесоса".
научная работа [530,3 K], добавлен 22.05.2012Гипотеза о возникновении Луны – естественного спутника Земли, краткая история ее исследования, основные физические данные о ней. Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли. Лунные кратера, моря и океаны. Внутреннее строение спутника.
презентация [1,8 M], добавлен 07.12.2011Системы спутниковой навигации. Иллюстрация эффекта Доплера. GPS-спутники, необходимые для полного покрытия земной поверхности. Принцип работы GPS-навигации. Наружные станции контроля. Основные характеристики спутников. Современное применение GPS.
презентация [9,1 M], добавлен 02.01.2012Единственный естественный спутник Земли – Луна, местоположение и внутреннее строение. Характеристика лунной поверхности. Вопрос об образовании кратеров, вулканическая и метеоритная теории. Лунные затмения, влияние спутника на приливы и отливы на Земле.
презентация [1,8 M], добавлен 03.12.2011Описания жидких гейзеров, расположенных на поверхности спутника Энцелада. Изучение особенностей уникального объекта стены Япета. Действующие вулканы спутника Юпитера Ио. Кольца Сатурна - одно из самых красивых явлений в Солнечной системе. Пояс астероидов.
презентация [894,3 K], добавлен 24.02.2014Функциональная блок-схема наноспутника Gresat. Бортовой компьютер, аппаратура спутниковой связи. Система энергопитания, ориентации, несущий каркас спутника. Массовые характеристики российского и германского сегментов. Магнитная система ориентации.
реферат [2,4 M], добавлен 28.12.2014Особенности вида Земли с Луны. Причины возникновения кратеров (районов с неровным ландшафтом и горными хребтами) на поверхности Луны - падения метеоритов и вулканические извержения. Функция советских автоматических станций "Луна–16", "Луна–20", "Луна–24".
презентация [121,6 K], добавлен 15.09.2010Атмосфера Земли. Диаметр и площадь поверхности Луны. Законы Кеплера. Исследование движения планет относительно Солнца. Размеры планетарных орбит. Определение расстояния до звезд методом горизонтального параллакса. Световой год. Планеты Солнечной системы.
презентация [3,2 M], добавлен 10.05.2016Запуск первого в мире искусственного спутника Земли был осуществлен в Советском Союзе 4 октября 1957г. История создания первого спутника связана с работой над ракетой как таковой. Постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности.
реферат [26,8 K], добавлен 19.01.2011