I. Функции времени в спутниковых технологиях

Лекция № 3 Системы времени.

Космическая геодезия измеряет в основном время, прохождения сигналов от внеземных объектов. При этом и наблюдатель, и наблюдаемые объекты находятся в постоянном движении. Поэтому точное определение времени является основополагающим. Рассматриваются два аспекта времени: эпоха и интервал. Эпоха определяет момент события, а интервал – это время, протекшее между двумя эпохами, измеренное в единицах некоторой соответствующей шкалы времени.

При решении задач космической геодезии время выполняет две функции:

§ Показывает угол поворота земной системы координат относительно небесной, что необходимо для перехода из одной системы в другую.

§ Выступает в качестве независимой переменной в уравнениях движения естественных и искусственных небесных тел.

В соответствии с решаемыми задачами, применяются два типа систем времени: астрономические и атомные системы времени. Астрономические системы времени связаны с суточным вращением Земли. Вращение Земли не является постоянным. Его скорость показывает и периодические изменения и долгосрочные дрейфы, порядка секунды за год. В противоположность им системы атомного времени имеют строго равномерную шкалу. Их постоянство характеризуется точностью порядка микросекунды за год. Однако когда требуется наивысшая точность результатов, системы атомного времени становятся недостаточными из-за того, что в них не учитываются эффекты общей и специальной теории относительности, имеющие, как правило, периодический характер. В таких случаях применяется динамическое время. Кроме того должна обеспечиваться надёжная взаимосвязь меду различными системами времени.

Во всех случаях необходимо знать моменты относительно нуль-пункта системы, то есть, необходима абсолютная привязка событий к шкале соответствующего времени. Главные трудности заключаются в обеспечении соответствующей точности. Она обусловлена тем, с какой скоростью приходится иметь дело: скоростью вращения Земли, скоростью движения спутника по орбите или скоростью распространения электромагнитной волны. Основное измерение в спутниковом приёмнике заключается в определении времени прохождения сигнала от спутника до приёмника. Умножив его на скорость распространения электромагнитной волны получают дальность до спутника. Применяемый в современных навигационных системах метод однонаправленного определения дальности требует очень высокого уровня точности измерения интервалов времени с одновременной привязкой к шкале времени. Для этого на спутниках обычно устанавливаются атомные часы (цезиевые и рубидиевые).

Дата добавления: 2014-01-07