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用於大地測量的衛星。運行在高1000~2000千米的近圓形軌道上。由幾個基準站和一個被測點同時觀測測地衛星,進行大地聯測,可定出基準點和被測點相對於衛星的方位和距離,從而計算出被測點的大地坐標,繪製成地圖和海圖。通過對衛星軌道攝動的測定,還能推算出地球的大小、形狀和地球重力場分佈等資料。 |
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測地衛星
geodetic satellite
專門用於大地測量的人造地球衛星。測地衛星用於測定地面點位坐標,地球形體和地球引力場參數。1962年10月美國發射的安娜1b第一顆專用測地衛星。該衛星上安裝有閃光燈、多普勒信標機和雷達應答機。此後相繼發射了西可爾衛星係列、測地衛星係列、激光地球動力學衛星(lageos)。蘇聯也發射了多顆測地衛星,混編在宇宙號衛星係列中。法國發射調音號、王冠號、佩奧利號、激光測地衛星等。這些測地衛星的成果為大地測量學的發展開闢了新的前景,促成了空間大地測量學這一新的學科分支。其主要貢獻是:①提供了在全球範圍內進行大地聯測的全球統一地心坐標係;②人造衛星軌道運動反映了地球引力場的各種攝動,通過長期觀測可精確測定地球引力場參數;③用衛星進行大地聯測,基綫長達數千千米,因此控製點位的定位精度比常規大地測量網的精度高一個數量級;④測地衛星還可用來測量平均海平面高度的變化,研究地殼運動和大陸漂移,並能預測地震和海嘯等。美國70年代初發射的測地衛星對地面點的定位精度優於10米,大地水準面測量精度±1米 |
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cedi weixing
測地衛星
geodetic satellite
專門用於大地測量的人造地球衛星。測地衛星用於測定地面點位坐標、地球形體和地球引力場參數,屬衛星測地係統的空間部分,可作為地面觀測設備的觀測目標或定位基準。其他類型的人造地球衛星也可用於測地研究,但是精確地測地需要使用專門的測地衛星。測地衛星為大地測量學的發展開闢了新的前景,促成空間大地測量學這一新的學科分支。測地衛星的主要優點是:①提拱了在全球範圍內進行大地聯測的全球統一地心坐標係;②人造衛星軌道運動反映了地球引力場的各種攝動,通過長期觀測就可精確測定地球引力場參數;③用衛星進行大地聯測,基綫可以長達數千公裏,兩點間不受視距限製,因此控製點位的定位精度比常規大地測量網的精度高一個數量級;④測地衛星還可用來測量平均海平面高度的變化,研究地殼運動和大陸漂移,並能預測地震和海嘯等。
分類 測地衛星依衛星上是否載有專用測地係統分為主動測地衛星和被動測地衛星。除氣球衛星屬被動測地衛星外,其他各類測地衛星大多是主動測地衛星。依測地任務和方法可分為幾何學測地衛星和動力學測地衛星。幾何學測地是把衛星作為地面各個觀測站的中間控製點,通過同步觀測和空間三角測量按照統一的全球測地數據,進行跨洲跨洋的全球大地聯測,建立高精度的全球大地控製點網;或者把衛星作為定位基準,確定控製點位的精確坐標、地球形狀和大小。動力學測地是利用已知衛星軌道參數或衛星瞬時坐標,根據軌道攝動理論獲得地球引力場參數,定出觀測站點位的地心坐標。
技術特點 測地衛星在軌道、控製和結構設計方面都有一些特點。
①軌道:一般采用一千公裏到數千公裏的近圓形極軌道。動力學測地衛星采用一組具有不同傾角的軌道。軌道太高對多普勒測速、激光和無綫電測距不利。采用不同傾角的軌道可獲得全球性引力場異常及其變化數據,從而提高對地球引力場參數和地球形體的測定精度。裝有多普勒信標機等多種測地設備的測地衛星,軌道高度為1000~2000公裏範圍;以雷達應答機為主要手段的“西可爾”號衛星的軌道高度為1000~4000公裏;氣球測地衛星和激光測地衛星的軌道高度為4000~6000公裏。
②控製:測地衛星對姿態控製的要求不高或沒有要求,一般采用被動式重力梯度穩定和自旋穩定。
③結構:測地衛星外形一般選擇球形,藉以降低對控製的要求,使大氣阻力等攝動的計算變得簡單準確。測地衛星外表面的金屬材料須經過光亮陽極化處理,非金屬材料則須薄膜真空鍍鋁,以便能反射陽光和電波。
專用係統 測地衛星的專用係統有以下幾種類型:由多個閃光燈組成的光信標燈,作為地球觀測站進行空間三角測量的觀測目標;由多塊光學玻璃組成的激光反射器,作為地面激光測距係統的空間目標;由高穩定度晶體振蕩器和多個發射機組成的多普勒信標機,供地面多普勒測速定位。其他測地設備有雷達應答機(用於測距和測速)和雷達測高儀(用於測量衛星到海面高度)等。
主要衛星係列 60年代初,人們觀測人造衛星的運動,推算出地球扁率,利用衛星測定觀測站坐標,計算地球重力場,取得較大成果,此後美、蘇、法等國相繼發射了專用的測地衛星。
①“安娜”號衛星:美國第一代測地衛星,1962年10月發射的“安娜”1B號是第一顆專用測地衛星,重162公斤。衛星上裝有閃光燈、多普勒信標機和雷達應答機。兩對8152坎(8000燭光)的閃光燈由地面遙控指令啓動閃光,每晝夜發20組閃光信號,每組閃光5次,供地面觀測站拍攝。
“測地衛星”1號
②“西可爾”號衛星係列:美國 |
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- : geodesic satellite, geodetic satellite
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