TEHNIČKI FAKULTET- STUDISKI PROGRAM GEODEZIJA
OSNOVI SATELITSKE GEODEZIJE
SEMINARSKI RAD
KANDIDAT
DEJAN VULIĆ
inž. godezije
UVOD U SATELITSKU GEODEZIJU
Razvojem nauke i tehnike u drugoj polovini 20. veka, stvaraju se neophodni
preduslovi za nastanak i razvoj nove metode u pozicioniranju objekata i pojava na
površini Zemlje, pozicioniranju iz svemira uz pomoć
veštačkih satelita.
Jedan događaj je imao presudnu ulogu povodom toga. 04. oktobra 1957. god.
naučnicima u Sovjetskom savezu polazi za rukom da uspešno lansiraju u kosmos
prvi veštacki satelit pod imenom
Sputnjik 1.
Počev od tada razvoj satelitske geodezije može se podeliti u nekoliko faza:
1958. do 1970. Ovaj period karakteriše razvoj osnovnih metoda satelitskih
opažanja, kao i računanje i analiza satelitskih orbita.
1970. do 1980. Drugu fazu karakerišu brojni projekti koji omogućavaju
precizna laserska merenja rastojanja do Meseca, kao i lasersko merenje iz
satelita nivoa mora i okeana što omogućava precizno određivanje nivoa
nulte nivooske površi.
1980. do 1990. U ovom periodu nastupa operacijalizacija satelitskih
tehnika u geodeziji, geodinamici i premeru. Posebno su bitna dva aspekta te
operacijalizacije.
Global position sistem GPS
je doživeo takva poboljšanja u osobinama i
tačnosti da je, skoro, došao u stanje da u potpunosti zameni klasične
terestričke metode u državnom premeru. Kao najbitniji rezultat ove faze je
uspostava navigacionog sistema
NAVSTAR GPS
.
Drugi aspekt se odnosi na nivo tačnosti merenja rastojanja laserom.
Preciznost je dostigla taj nivo da je to omogućilo globalno merenje
pomerenja tektonski ploča.
1990. DO 2000. Dolazi do sistematizacije i uređenja međunarodnih i
nacionalnih permanentnih službi. Prva takva služba na međunarodnom
nivou je
Međunarodna služba za rotaciju i referentne sisteme IERS.
2000 pa do danas. Nastavlja se sa razvojem tehnika opažanja i
instrumanata. Projekti koji su i danas aktuelni su:
Kada je u pitanju geodetska primena
veštackih Zemljinih sateliti
oni se
mogu
koristiti na dva osnovna načina:
1.
GEOMETRISKI
možemo uzeti da su veštački sateliti signali
pozicionirani sa visokom tačnošću, prema kojima možemo vršiti
opažanja. Kada se sa više Zemaljskih stanica simultano- istovremeno
vrše opažanja prema satelitima gubi se značaj činjenice da su oni
pokretna tala, već se prilikom obrade podataka mogu uzeti kao
poznate fiksne tačke, analogno klasičnim geodetsim mrežama. Njena
prednost u odnosu na klasične geodetske metode leži u tome da je
moguće ostvarivati opažanja na velikim rastojanjima; imeđu
kontinenata, udaljenih ostrva sa matičnim kopnom i tome sličnim.
2.
DINAMIČKI,
kao svojevrsni senzor zemljinog gravitacionog polja,
putanja kojom se svaki satelit kreće je rezultanta delovanja magnetne
sile Zemljine teže. Svaka promena i nepravilnost u njegovoj putanji
biće pre svega rezultat anomalija u Zemljinom gravitacionom polju.
Ta činjenica nam omogućuje, da se na osnovu opažanja ka satelitima,
odrede istovremeno i koordinate tačaka na Zemlji i parametri
orbitalne putanje satelita; kao i Zemljino gravitaciono polje. Prvi
značajan rezultat primene
dinamicke metode
bio je da Zemlja nije
simetrična u odnosu na ekvator, odnosno da nema jednaku
spljostenost prema polovima.
*Ova podela, sa današnjeg stanovišta, nema većeg značaja jer savramani
postupci danas podrazumevaju kombinovano i simultano određivanje
koordinata tačaka i orbitalnih parametara.
PRIMENA SATELITSKE GEODEZIJE
1. PREMER ZEMLJINOG GEOIDA
-
globalni oblik i polje Zemljine teže.
-
određivanje oblika i dimenzija Zemljinog geoida.
-
preciznono definisanje oblika Zemljine površi sa ciljem određivanja visina
kopna u odnosu na nivo mora.
-
povezivanje različitih geodetskih vremenskih momenata- datuma.
-
povezivanje nacionalnih referentnih sistema u jedinstveni globalni
referentni sistem.
2. DRŽAVNI PREMER
-
stvaranje kontrolnih mrežnih tačaka za izravnanje geodetskih mreža .
-
izrada homogenog 3D modela tačaka.
-
analiza i poboljšanje preciznosti postojće geodetske, terestrički utvrđene,
mreže tačaka.
-
povezivanje izolovanih prostornih celina, kao što su ostrva npr., sa
centralnim geodetskim referentnim sistemom.
-
dopuna postojeće terestričke geodetske mreže tačaka na područijima gde
je to neophodno.
3. GEODINAMOKA
-
uspostava i kontrola tačaka sa ciljem utvrđivanja i merenja pomeranja
geotektonskih ploča Zemljine kore.
-
praćenje pomeranja Zemljinih polova.
-
praćenje usporavanja Zemljine rotacije.
-
praćenje u ponašanju prirodne pojave
plime i oseke
i njen odnos sa
kopnom, radi kontrole i eventualnog redefinisanja
nulte nivooske površi.
koordinatni sistem zahteva postavljnje tačnih transformacionih odnosa izmedju
različitih koordinatnih sistema, što predstavlja važan zadatak satelitske geodezije.
Principielne razlike između koordinatnih sistema zavise od:
-
Izbora koordinatnog početka,
-
Izbora osnovne ravni i
-
Izbora pravaca osa koordinatnog sistema.
Koordinatni sistem ciji je koordinatni početak u centru mase Zemlje naziva se
GEOCENTRIČNI.
Ako se poklapa sa tačkom iz koje se vrši opažanje naziva se
TOPOCENTRIČNI.
Početak
HELIOCENTRIČNOG
koordinatnog sistema se nalazi u centru mase Sunca,
PLANETOCENTRIČNI
u centru mase date planete,
SELENOCENTRIČNOG
u centru
mase Meseca itd.
U zavisnosti od izbora osnovne ravni moze biti:
-
Ekvatorski sistem
-
Horizontski sistem ( nije geocentrican )
-
Orbitalni sistem i
-
Ekliptički sistem.
Pravci osa izabranog sitema mogu biti dati u prostoru u odnosu na karakteristične
tačke nebeske sfere ili Zemljine površi. U zavisnosti od izbora pravca osa, postoje
sledeći sistemi:
-
Rotirajući zajedno sa Zemljom (pokretni) sistem CTS.
-
Ne rotirajući zajedno sa Zemljom (nepokretni- inercijalni) sistem CIS.
Pri proučavanju nebeskih tela i nebeskih letilica, treba poznavati zakone o
kretanju nebeskih tela, kao i zakon promene orijentacije koordinatnog sistema u
odnosu na koji se odnosi kretanje nebeskog tela ili neke kosmicke letilice.
Promena položaja osnovne ravni u toku vremena je razlog da se, u slučaju
