Оптимизация методов математического обеспечения лазерно-локационных экспериментов

• Автор: Курбасова, Галина Сергеевна
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 c. : ил

Глава I. Возмущенное движение ИСЗ
1.1. Модель движения ИСЗ в геоцентрической системе координат
1.2. Движение ИСЗ в гравитационном поле Земли
1.3. Учет влияния зональных гармоник геопотенциала
1.4. Учет влияния тессеральных и секториальных гармоник геопотенциала
1.5. Гравитационное влияние Луны и Солнца
1.6. Возмущения от сопротивления атмосферы
Глава 2. Аппроксимация элементов орбит
2.1. Постановка задачи. Метод аппроксимации
2.2. Построение кубических интерполяционных сплайнов
2.3. Выбор граничных условий
2.4. Выбор узлов интерполяции
2.5. Аппроксимация функций ПРЙ наличии точек
разрыва
2.6. Оценка погрешности интерполяции
Глава 3. Вычисление эфемерид ИСЗ
3.1. Задача вычисления эфемерид
3.2. Системы координат и времени
3.3. Метод вычисления эфемерид
3.4. Аппроксимация видимого движения ИСЗ
3.5. Аппроксимация эфемерид ИСЗ для управления двухосной монтировкой лазерного дальномера
Глава 4. Оценка погрешностей лазерных измерений. Обнаружение оптического сигнала
4.1. Лазерная дальномерная установка
4.2. Определение погрешности приемно-передающей аппаратуры
4.3. Лабораторные исследования точности характеристик ИВИ и фотоприёмника
4.4. Оптимизация процесса выделения слабого оптического сигнала при лазерной локации ИСЗ
4.5. Исключение аномальных наблюдений, оценка точности лазерных измерений
Заключение
Приложение I. Возмущения в элементах орбит ИСЗ под влиянием зональных гармоник геопотенциала
Приложение 2. Программа APEL
Приложение 3. Распечатка результатов сравнения (0-С) лазерных измерений т.ц. расстояний до ИСЗ
с эфемеридой
Приложение 4. Программа REQANAL. Распечатка результатов первичной обработки лазерных наблюдений спутника Лагеос

Введете
Для целей космической геодезии и геодинамики используются искусственные спутники Земли (ИСЗ), запущенные на высоту более 700 км над поверхностью Земли. Исследование их движения позволило за короткий срок повысить точность определения положения пунктов на Земле, уточнить параметры математической модели земного потенциала, параметры вращения Земли и др.
Высокоточное определение положения ИСЗ на его орбите стало возможным с появлением и ростом экспериментальных возможностей лазерных спутниковых дальномеров (ЛСД), совершенствование которых проводится в направлении автоматизации процесса наблюдений.
Повышение экспериментальной точности лазерных дальномеров требует знания эфемерид для наблюдений ИСЗ с погрешностью менее I1 в положении на орбите и не белее + 0.3 км в топоцентрическом расстоянии до спутника.
Вычисление эфемерид с указанной точностью связано со значительным усложнением алгоритма вычислений.
Развитие лазерно-локационного эксперимента проходит не только в направлении повышения точности измерения топоцентрического расстояния до ИСЗ, но и в направлении возрастания длительности интервала наблюдений на каждом прохождении, а также наблюдений дневных прохождений спутников. В этих условиях централизованное обеспечение пунктов наблюдений эфемеридами приводит к неэкономной загрузке мощных ЭВМ я каналов связи. Актуальность проблемы оптимизации вычисления эфемерид увеличивается в связи с появлением мобильных лазерных установок и непрерывным запуском новых искусственных спутников Земли.
Одним из методов решения этой проблемы можно считать упрощение алгоритма вычисления эфемерид, основанного на учете особенно-

(2.28)
(2.29)
(2.30)
При дискретный кубический сплайн переходит в кубический сплайн (2.4).
Не останавливаясь подробно на методике построения дискретного сплайна, приведем окончательный результат
здесь все величины, кроме , имеют тот же смысл, что и в § 2.2. Система уравнений (2.31) дополняется граничными условиями (см. § 2.3).
В области точек разрыва приближение функций сплайном (2.4) приводит к осцилляциям, что связано с наличием эффекта Гиббса. Подбором соответствующих значений удается восстановить значения приближаемых функций на отрезке интерполяции и получить прогноз элементов орбит.
На рис. 2.2 приведено изменение максимальной погрешности экстраполяции элементов орбит спутника Лагеос на интервале 30 суток для различных значений параметра (точка разрыва во втором узле).