Создание навигационной опорной сети на поверхности Луны в фундаментальной системе координат

• Автор: Вараксина, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Анализ динамической и геометрической фигуры Луны
1.1 Задачи лунной астрометрии
1.2 Решение современных вопросов лунной селеноографии на
основе космических миссий
1.3 Анализ динамической и геометрической фигуры Луны
1.3 Л Описание моделей, методов и программного обеспечения
гармонического анализа лунного рельефа
1.3.1.1 Построение модели лунного рельефа
1.3.1.2 Алгоритм оценивания амплитуд гармоник
1.3.1.3 Информационные и программные подходы к обработке
селенографических данных
1.3.2 Результаты определения вектора смещения центра фигуры
относительно ее центра масс
Глава 2 Опорная селеноцентрическая сеть в краевой зоне Луны
2.1 Селенографические модели краевой зоны Луны
2.2 Система координат Гайна
2.3 Каталог объектов в либрационной зоне Луны
Глава 3 Построение опорного каталога объектов на поверхности Луны
в небесной системе координат
3.1 Селенографические каталоги лунных объектов
3.2 Селенографические системы координат
3.3 Пстроение фндаментального каталога положений точек
лунной поверхности
3.4 Исследование фундаментального каталога опорных точек на
лунной поверхности
Глава 4 Создание модели макрофигуры лунного диска
4.1 Методы построения моделей макрофигуры Луны

Современные модели макрофигуры Луны
Построение модели макрофигуры Луны по данным каталога
селеноцентрических опорных точек
Заключение
Литература.. Приложение
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Современные экспериментальные
исследования внешних и внутренних характеристик Луны связаны с планами
её освоения в ближайшем будущем. В течение последних двух десятилетий
Луна является объектом всестороннего исследования, о чем свидетельствует
большой ряд космических экспериментов, таких как лазерная локация Луны
(ЛЛЛ) (1969-2012), космические миссии Лунар Проспектор (1998-1999) [111]
и Клементина (1994) [138]. Серия космических программ, направленных на
всестороннее изучение естественного спутника Земли, стартовала в начале
нового тысячелетия. Необходимо отметить такие космические проекты, как
миссии СМАРТ-1 (европейский спутник, 2003-2006), Кагуя (японский
спутник, 2007-2009) [127], Чанг-1 (китайский зонд, 2007-2009), Чанг-
(китайский зонд, 2010) [112], Чандраан-1 (индийский спутник, 2008-2009),
Чандраан-2 (индийский спутник, 2013) [111], ЛРО-ЛЛКРОСС (американские
спутники, 2009-2012) [111]. Программа исследований включала создание
селенографической картографической системы, исследование внутреннего
строения Луны [151], изучение тонких эффектов физической либрации во
вращательном движении нашего естественного спутника, использование
межспутникового слежения с целью исследования гравитационного поля
Луны [152]. На основе космических миссий Американским космическим
агентством НАСА создана карта Южного полюса Луны, которая в настоящее
время является самой подробной по отображению физической поверхности
Луны, но не имеющей достаточно определенной поверхности отсчета
координат. Новые важные данные были получены аппаратом «Lunar
Reconnaissance Orbiter» (LRO), вращающимся вокруг Луны по полярной
орбите. Радиотелескоп Goldstone Solar System Radar, находящийся в
Калифорнии, позволяет проводить высокоточное изучение поверхности
кратеров. Лунные аппараты LRO и LCROSS были первым масштабным
шагом НАСА в рамках новой лунной программы США «Созвездие»

[19], центр отсчета координат которого совпадает с лунным центром масс, а оси координат лежат в главных осях инерции Луны. Расширение данного каталога на обратную сторону Луны даст возможность построения Глобальной селеноцентрической опорной сети [20]. Метод построения каталога Казань-1162 изложен в Главе 3.
1.3.1 Описание моделей, методов и программного обеспечения гармонического анализа лунного рельефа
В связи с тем, что исходные данные распределены неравномерно по видимой и обратной стороне Луны, то для определения среднего радиуса определяются средние радиусы обеих сторон и брали их среднее
арифметическое [66]:
R = Ro + ^AReud + А/?оф)= 1737,7юи,где R0 = 1738/ш,
316 /
&R = ZH'P' со*<Р, /Ер* С05(Р<
7=1 / /=
Здесь, Н, - высоты точек относительно средней сферы с центром в центре масс, p,cos _________ /V /
л1р, С^<Р, X X Snn,1 = jp, cos^ (н, - AR)’ где
/7 = 1 /77=
S,»J = (Спп, cos/тЦ + Snm sin тЛ,)P„m(sin^,)
Здесь ~Pnm(sin(p,')~ нормированные присоединенные полиномы Лежандра — s (2/7 + 1 )(n — mV.
Р,т, (Sm Ф) = Н-2—7---------------77 Рпш^т(Р) к = Ь £ш = 2. Я» = 1>2,
у (/? + ту.