Теоретическое обоснование и исследование методов измерения первого, второго и третьего градиентов гравитационного потенциала в кластере наноспутников по прямым сигналам ГНСС

С.И. Донченко, В.Ф. Фатеев, Р.А. Давлатов

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
director@vniiftri.ru,
generalfat@mail.ru,
davlatov_r_a@mail.ru

«Альманах современной метрологии» № 1 (37) 2024, стр. 60–79

УДК 681.787

Аннотация. Для обеспечения помехозащищённой системы навигации по грави­та­­­ци­он­ному полю Земли необходимо формирование навигационных гравиметри­че­ских карт. Для уда­лён­ных и труднодоступных территорий и акваторий, в том числе в зоне Арктики, это возможно только с использованием космических гравиметрических средств. Существующие методы и сред­ства космической гравиметрии не удов­лет­воряют требованиям к точности, составу и деталь­ности измерений пара­метров гравитационного поля. В статье предложены новые методы космической грави­метрии, основанные на использовании кластера наноспутников с бор­то­вой навига­ционной аппаратурой потребителя.

Ключевые слова: гравитационное поле Земли, градиент гравитационного потен­циала, кластер наноспутников, бортовая навигационная аппаратура.

Цитируемая литература

1. Рыбаков Е.А. Комплексирование аппаратуры потребителя глобальных нави­­гационных спутниковых систем с аппаратурой корреляционно-экс­тре­маль­ной навигации по гравитационному полю Земли: дис. … канд. тех. наук. — М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2021. — 138 с.

2. Фатеев В.Ф., Рыбаков Е.А. Оценка точности комплексной аппаратуры потре­бителя с использованием измерений характеристик гравита­цион­ного поля // Навигация по гравитационному полю Земли и её метрологи­чес­кое обеспе­че­ние: доклады научно-технической конференции. — 2017. — С. 110–114.

3. Денисенко О.В., Пустовойт В.И., Сильвестров И.С., Фатеев В.Ф. Про­бле­мы развития бесшовной ассистирующей технологии навигации в ГНСС ГЛОНАСС на основе измерений параметров геофизических полей // Аль­­­манах современной метрологии. — 2020. — № 4 (24). — С. 127–160.

4. Сугаипова Л.С. Разработка и исследование методов разномасштабного модели­рования геопотенциала: дис. … д-ра. тех. наук. — М.: ФГБУ «Мос­ковский государственный университет геодезии и картографии», 2018. — 325 с.

5. Бобров Д.С. Разработка методов и средств создания навигационных грави­та­цион­ных карт: дис. … канд. тех. наук. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2020. — 183 с.

6. Shin-Chan Han, Shum C.K., Jekeli C., Braun A., Chen Y., Chung-Yen Kuo. CHAMP Gravity Field Solutions and Geophysical Constraint Studies // Earth Observation with Results from Three Years in Orbit. — Sprin­ger-Verlag. — Р. 108–114.

7. Tapley B.D., et al. GRACE Mission Proposal to the ESSP Program. — 1997.

8. Popescu A. Satellite Design and Status GOCE // ESA/ESTEC.

9. Schütze D., et al. Laser beam steering for GRACE Follow-On intersatellite interfero­metry // Opt. Express. — 2014. — V. 22. — P. 24117–24132.

10. Фатеев В.Ф. Космические измерители параметров гравитационного поля (часть 2) // Альманах современной метрологии. — 2021. — № 2 (26). — С. 68–78.

11. Давлатов Р.А., Фатеев В.Ф., Лопатин В.П. Возможности использования системы ГЛОНАСС для формирования гравиметрической многоспут­ни­ко­вой системы // Альманах современной метрологии. — 2020. — № 4 (24). — С. 65–85.

12. Давлатов Р.А., Фатеев В.Ф. Лопатин В.П. Применение навигационной аппа­ратуры ГНСС на борту наноспутника // Известия высших учебных за­ведений. Приборостроение. — 2018. — Т. 61. — № 5. — С. 437–445.

13. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А.И. Пе­рова, В.Н. Харисова. — 4-е, переработанное изд. — М.: Радио­техника, 2010. — 800 с.

14. PolaRx5 product datasheet [Электронный ресурс]. — URL: https://technokauf.ru/upload/iblock/223/223f92b289b9562afed5709a008c2cpdf (дата обраще­­­ния: 11.08.2023).

15. Стандарт частоты рубидиевый сверхминиатюрный квантовый НАП-КПН. Ин­фор­­мационный материал [Электронный ресурс]. — URL: https://www.vniiftri.ru/ upload/iblock/a07/a074a62081ea64bc92bdbf9992bdpdf (дата обращения: 11.08.2023).

16. Яшкин С.Н. Спутниковая градиентометрия и системы «спутник — спут­ник» / С.Н. Яшкин. — М.: МИИГАиК, 2009. — 111 с.

17. Давлатов Р.А. Исследование перспективной космической измеритель­ной системы для формирования навигационных гравиметрических карт // При­боры. — 2021. — № 7 (253). — С. 34–47.

18. Яшкин С.Н., Лонский И.И. Уравнения поправок измеренных величин в системе «спутник — спутник» // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэро­фотосъёмка. — 2003. — № 4. — С. 31–38.

19. Давлатов Р.А., Фатеев В.Ф. Многоспутниковый кластер для опреде­ле­ния пара­метров гравитационного поля Земли // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. — 2019. — Т. 62. — № 5. — С. 470–476.

20. Давлатов Р.А., Фатеев В.Ф., Сильвестров И.С., Лопатин В.П. Косми­чес­кая мно­госпутниковая система геофизического мониторинга. Состав и приме­нение // Альманах современной метрологии. — 2021. — № 2 (26). — С. 52–67.

Статья поступила в редакцию: 01.11.2023 г.
Статья прошла рецензирование: 14.11.2023 г.
Статья принята в работу: 09.01.2024 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.

Предыдущая статья ……. Содержание ……. Следующая статья