Назначение и принцип работы
Геодезический искусственный спутник Земли — это космический аппарат, специально выведенный на орбиту для выполнения задач спутниковой геодезии. Он служит высокоточной опорной точкой для наблюдений с Земли. Ключевыми параметрами для геодезических расчетов являются направление на спутник и расстояние до него. Для установления геодезических связей между наземными пунктами используются данные синхронных фотографических наблюдений за спутником, который обычно находится на высоте от 4 до 6 тысяч километров.
Конструктивные особенности спутников
Чтобы обеспечить эффективную съемку с помощью спутниковых фотокамер, в качестве пассивных целей часто применяют крупные баллоны. Их диаметр может достигать 35 метров, а для изготовления используется легкая алюминированная пластмассовая пленка. В другом направлении — динамической спутниковой геодезии — используются более массивные аппараты. Их запускают на меньшие высоты, до 3 тысяч километров. Такие спутники менее подвержены влиянию атмосферных помех, и их траектория в большей степени отражает особенности гравитационного поля нашей планеты.
Технологии повышения точности измерений
Для максимальной точности позиционных наблюдений спутники оснащаются мощными импульсными источниками света. Их работой управляют с Земли, а синхронизацию обеспечивают высокоточные кварцевые часы на борту аппарата. Эта система позволяет не только упростить процесс наблюдения, но и достичь исключительной точности при координации работы нескольких наземных станций одновременно.
Методы определения расстояния
Определение дистанции до спутника — одна из основных задач. Для этого используются разные технологии. Специальные приемопередатчики ретранслируют радиосигналы с наземных станций, что позволяет измерить расстояние по фазовому сдвигу отраженного сигнала. Другой метод основан на анализе изменения частоты сигналов от бортовых радиопередатчиков (эффект Доплера). Кроме того, на многие геодезические спутники устанавливают уголковые отражатели. Эти устройства предназначены для отражения лазерных лучей, что дает возможность проводить сверхточные измерения расстояния с помощью лазерных дальномеров.
Историческая справка
Первым в мире специализированным геодезическим спутником считается американский аппарат «АННА-1В», запущенный в 1962 году. Он был оснащен, среди прочего оборудования, импульсными лампами для оптических наблюдений, заложив основы для развития этого важного направления космических исследований.