2.2.1. Эфемериды спутника

Эфемериды спутника ГЛОНАСС и GPS содержат информацию необходимую и достаточную для вычисления мгновенных координат спутника в момент наблюдений. Эфемериды спутника GPS представлены в виде кеплеровых (оскулирующих) элементов орбиты [1,7,9,12,14]. Структура этих эфемерид удобопонятна для более или менее подготовленного читателя. Структура же эфемерид, описанная здесь на основе работы [13] является гораздо более "изощренной", поэтому все, что написано далее в этом подразделе носит справочный, обзорный характер. Студенты не обязаны это осмысливать и запоминать.

Эфемериды спутника ГЛОНАСС содержат следующую информацию. Слово t_k (часы, минуты, секунды) - момент времени, в который началась передача информации о бортовой временной шкале в пределах текущих суток. Слово В_n содержит информацию о статусе (состоянии) спутника. Слово t_b (часы, минуты)передачи оперативной информации о временной шкале UTC(SU)+03h 00m в пределах текущих суток. Слово П1 – признак изменения оперативной информации. Этот признак показывает интервал времени D_t от предшествующего момента t_b (минуты) до действующего момента. Значения П1: 00, 01, 10 и 11 соответствуют следующим значениям t_b: 0 m, 30 m, 45 m и 60 m. Слово П2 - признак изменения. Если этот признак имеет значение «0», то величина b является четной; если этот признак имеет значение «1», то величина b является нечетной. Величина b - это действующая величина временного интервала (30 m или 60 ш). Слово t_b соответствует середине этого временного интервала. Слово ПЗ содержит количество спутников, включенных в альманах. Если этот признак имеет значение «0», то альманах содержит информацию о четырех спутниках. Если этот признак имеет значение «1», то альманах содержит информацию о пяти спутниках. Слово g_n(t_b) - относительная величина отклонения частоты несущего колебания от ее номинального значения в момент t_b. Слово t_n(t_b)-поправка бортовой временной шкалы спутника относительно временной шкалы системы.

Слова X_n(t_b),Y_n(t_b),Z_n(t_b)- составляющие вектора координат спутника с номером n в системе координат ПЗ-90 в момент времени t_b. Слова X_n^'(t_b),Y_n^',Z_n^'(t_b)- составляющие вектора скорости с номером n в системе координат ПЗ-90 в момент времени t_b. Слова X_n^"(t_b),Y_n^",Z_n^"(t_b)-составляющие вектора ускорения спутника с номером n в системе координат ПЗ-90 в момент времени t_b, вызванного притяжением Луны и Солнца. Слово En (СУТКИ) - возраст оперативной информации. Он представляет собой интервал времени с момента последней закладки навигационной информации до момента t_b

2.2.2. Координаты спутника

Координаты спутника в момент наблюдений вычисляют путем численного интегрирования системы дифференциальных уравнений описывающих движение спутника [12]. Помимо силы притяжения Земли, на движение спутника действуют и другие силы. При интегрировании принимают во внимание воздействие следующих возмущающих сил: влияние полярного сжатия Земли, притяжение Луны и Солнца. Полярное сжатие характеризуют коэффициентом С₂₂ гармонической модели поля силы тяжести Земли.

Ошибки координат и ошибки составляющих вектора скорости спутников имеют следующий порядок величин [13]. Составляющие вдоль орбиты: 20 м и 0,05 см/сек. Радиальные составляющие: 5 м и 0,03 см/сек. Трансверсальные составляющие: 10 м и 0,10 см/сек.