Диссертация (Численно-аналитическое исследование параметров вращения Земли с приложениями для спутниковой навигации), страница 2

PDF-файл Диссертация (Численно-аналитическое исследование параметров вращения Земли с приложениями для спутниковой навигации), страница 2 Физико-математические науки (23079): Диссертация - Аспирантура и докторантураДиссертация (Численно-аналитическое исследование параметров вращения Земли с приложениями для спутниковой навигации) - PDF, страница 2 (23079) - СтудИ2019-03-12СтудИзба

Описание файла

Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Численно-аналитическое исследование параметров вращения Земли с приложениями для спутниковой навигации". PDF-файл из архива "Численно-аналитическое исследование параметров вращения Земли с приложениями для спутниковой навигации", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 2 страницы из PDF

Ее создание начиная с 1960-х гг. [1, 6] позволяетсущественно более точно, чем ранее, изучать неравномерности (флуктуации)осевого вращения Земли. Появилась возможность выявлять изменения скоростивращения Земли любых не очень продолжительных периодов. Дальнейшиеуточнения флуктуаций скорости вращения Земли зависят от повышенияточности определения шкалы UT1, которая используется для подстройкивсемирного координированного времени UTC.Наблюдаемые неравномерности вращения Земли в научной литературе8для удобства разделены на короткопериодические (с характерными временамикороче одного года) - внутригодовые колебания (называемые «сезонными»),вариации от года к году - межгодовые с характерными временами от 6 и до 100лет и вековые вариации на периоде прецессии земной оси.В связи с введением новой шкалы времени UTC (1972 г) появилосьпонятие «скачущей секунды».

Это введение осуществляется МСВЗ синтервалом от одного до двух лет в зависимости от вариаций угловой скоростивращения Земли.В диссертационной работе на основе небесно-механических принциповпроводитсяуточнениеранееразработанныхмоделейвращательно-колебательных движений полюса Земли (для определённости северного), атакже флуктуаций длительности суток Земли.

Модели должны содержатьнебольшое число параметров, определяемых из наблюдений, и при этом бытьадекватны измерениям МСВЗ. Модели дают удовлетворительные долгосрочные(3 месяца и больше), краткосрочные (5-10 суток) и ультракороткие (1-2 суток)прогнозы координат полюса, изменения длительности суток и поправки ковсемирному временивращенияЗемли UT1.Такиепрогнозыширокоиспользуются навигационными космическими системами (НС) такими, какГЛОНАСС, GPS.В первой главе рассматривается небесно-механическая постановказадачи «деформируемая планета-спутник» в поле притягивающего центра иописывается модель вязкоупругой планеты, состоящей из абсолютно твердогоядра(шара)ивязкоупругоймантии.Приведенорешениеуравненийневозмущенного движения системы Земля-Луна в переменных действие-угол,9являющееся порождающим для использования метода усреднения при учетевозмущающих моментов сил различной физической природы.Вовторойглаверазработаначисленно-аналитическаямодельколебательного движения полюса Земли, позволяющая дать качественноеобъяснение наблюдаемым нерегулярным явлениям в колебательном процессе иулучшить точность прогноза траектории его движения в периоды значительныханомалий.Модельпредставляетсобойестественноеуточнениеранееразработанной основной модели колебаний полюса (чандлеровских и годичныхкомпонент) с помощью методов небесной механики и данных наблюденийгравитационногополяЗемли.Приводятсярезультатычисленногомоделирования колебаний координат полюса Земли в сравнении с данныминаблюдений и измерений МСВЗ.В третьей главе в рамках классической механики проведен амплитудночастотныйанализмалопараметрическоймоделивнутрисуточногоколебательного процесса земного полюса под воздействием гравитационноприливных моментов сил от Солнца и Луны.

На основе динамическихуравнений Эйлера-Лиувилля с учетом нерегулярных возмущений найденыструктурныесвойствавнутрисуточныхколебанийкоординатполюса.Приведено сравнение результатов моделирования движения земного полюса свысокоточными данными РСДБ-наблюдений на коротком интервале времени.В четвёртой главе приведены математические модели движенияполюса Земли и рассогласования dUT1 временных шкал UT1 и UTC, которыеадекватны данным наблюдений и измерений Международной службы вращенияЗемли.

Показано, что предложенные модели обеспечивают достаточную10автономность в формировании параметров вращения Земли на бортукосмического аппарата. Учет этих параметров в реальном времени необходимна борту космического аппарата для решения задач его навигационногообеспечения.Актуальность темы исследования. Исследования фундаментальнойастрометрической проблемы, заключающейся в высокоточной интерполяции иПВЗ, исходя из результатов наблюдений и измерений МСВЗ, являютсяосновополагающими для ряда прикладных задач. В связи с модернизацией иразвитием отечественной навигационной системы – ГЛОНАСС – весьмаактуальнымоказываетсядостижениевысокихточностейкоординатно-временного и навигационного обеспечения наземных (стационарных иподвижных), а также движущихся в околоземном пространстве объектов.

Этаприкладная задача сопряжена с фундаментальной проблемой определения ПВЗ,в частности, с колебаниями земного полюса и прогнозом его движения впределах как длительного (1-2 года), так и короткого интервала времени (10-40сут) и рассогласования dUT1 между Всемирным временем, связанным свращением Земли, UT1 и Всемирным координированным временем UTC накоротких интервалах времени.Известно из наблюдений (с конца XIX века), что ось вращения Земли стечением времени изменяет свою ориентацию как по отношению к связанной,так и инерциальной системам координат, вследствие чего происходитперемещение географических полюсов по земной поверхности; это явлениеназывается движением полюсов Земли. Существенным вкладом в развитиетеории движения Земли относительно центра масс является исследование Л.11Эйлера (1765), определившего 305-суточный период свободной нутации длятвердойЗемлиимодельС.Чандлера(1891),обнаружившегоизмногочисленных наблюдений изменяемость широт обсерваторий с двумяпериодическими компонентами в движении полюса - 365 и 430-440 звёздныхсуток.

Значительное отличие чандлеровского периода от предписываемогоклассической теорией твердого тела (периода прецесси Эйлера 305 суток длянедеформируемойфигурыЗемли)потребовалодальнейшегонаучногообъяснения. Оно было предпринято и частично осуществлено на основе моделидеформируемой Земли в исследованиях С. Ньюкома, Г. Джеффриса, А.Лява, У.Манка и Г. Макдональда, Я. Вондрака, Ф.А. Слудского, М.С. Молоденского имногих других. Исторически принято называть указанное движение свободнойнутацией деформируемой Земли или чандлеровским колебанием полюса.Современные российские исследователи данной проблемы, Ю.В.

Баркин,Л.В. Зотов, З.М. Малкин, В.Е. Жаров, С.Л. Пасынок и другие, разрабатываюттеоретические модели движения Земли, основываясь на высокоточныхнаблюдениях и измерениях МСВЗ с учётом приливных эффектов идеформируемости планеты.Математическиемоделивращательно-колебательногодвижениядеформируемой Земли, которые с высокой точностью идентифицируют еёпараметры вращения и дают надёжный прогноз движения земного полюса ивариций длительности суток, требуются при решении ряда астрометрических,геодинамических и навигационных задач.В этой связи решаемые в диссертационной работе задачи моделированиявращательно-колебательного движения Земли и их приложения являются12актуальными.Цели и задачи диссертационной работы: Целью диссертации являетсяуточнение ранее разработанных динамических моделей параметров вращенияЗемли, адекватных данным наблюдений и измерений МСВЗ, прогнозированиеколебаний земного полюса и неравномерности осевого вращения Земли накоротких интервалах времени, а также оценка влияния учёта ПВЗ в задачевысокоточной спутниковой навигации.Научная новизна:1.

Разработана численно-аналитическая модель колебательного движенияполюсаЗемли,учитывающаяэффектывременныхвариацийкоэффициентов геопотенциала. Приводятся результаты численногомоделирования колебаний координат земного полюса в сравнении сданными наблюдений и измерений МСВЗ. Модель позволяет улучшитьточность прогноза траектории движения полюса.2. На основе амплитудно-частотного анализа найдены структурныесвойства внутрисуточных колебаний координат полюса Земли подвоздействием гравитационно-приливных моментов сил от Солнца иЛуны. Сравнение результатов моделирования движения полюса свысокоточными данными РСДБ-наблюдений на коротком интервалевремени показывает, что модель позволяет статистически надёжнообъяснить наблюдаемые характеристики движения земного полюсавнутри суток.3.

Предложены автономные модели быстрого расчета фундаментальныхсоставляющих параметров вращения Земли (движения земного полюса13и рассогласования dUT1 временных шкал UT1 и UTC) дляиспользования их на борту КА и в аппаратуре потребителя. Приведенырезультаты прогнозов автономных моделей ПВЗ на различныхинтервалах времени.Теоретическая и практическая значимость:В диссертационной работе на основе динамических уравнений ЭйлераЛиувилля получили дальнейшее развитие численно-аналитические моделиколебаний земного полюса и неравномерности вращения деформируемой ЗемлиподвоздействиемИсследованиегравитационно-приливных сил от Солнцавращательно-колебательныхпроцессови Луны.движенияЗемлисовместно с временными вариациями коэффициентов геопотенциала позволяетуточнить аналитическую модель и улучшить прогноз траектории движенияполюса.

Существенным является то, что разработанная модель представляетсобой естественное уточнение основной, используемой ранее модели колебанийземного полюса.В диссертации показано, что фундаментальные составляющие ПВЗиграют важную роль в решении задач спутниковой навигации.

Предложеныавтономныемоделибыстрогорасчетафундаментальных составляющихпараметров вращения Земли для использования их на борту КА и в аппаратурепотребителя. Приведены результаты прогнозов автономных моделей ПВЗ наразличных интервалах времени.Данные исследования могут быть полезными для развития некоторыхразделов механики, в частности механики с бесконечным числом степенейсвободы.14Методология и методы исследованияТеоретическое моделирование вращательно-колебательных движенийЗемли, адекватное данным наблюдений и измерений МСВЗ, проводится спомощью приближенных методов нелинейной механики в сочетании счисленным экспериментом. Модель вращательно-колебательного процессаЗемли основана на учете гравитационно-приливных моментов сил от Солнца,Луны, и вариаций второй зональной гармоники геопотенциала. Для построенияматематической модели первого приближения использовалась динамическаятеориявращениятвердоготела.Идентификацияпараметровмоделейпроводится с помощью метода «взвешенных» наименьших квадратов (МНК).Положения, выносимые на защиту:1.

На основе динамических уравнений Эйлера-Лиувилля полученачисленно-аналитическаямодельколебанийполюсаЗемлиподвоздействием лунно-солнечных гравитационно-приливных моментовсил и возмущений меняющегося со временем геопотенциала.2. Дан сравнительный анализ результатов численного моделированияколебаний координат земного полюса с данными измерений МСВЗ.Показано, что во время проявления аномальных флуктуаций вколебательном процессе полюса Земли точность годового прогнозасогласно уточнённой модели выше точности прогноза основноймодели.3. Предложено математическое описание нерегулярных явлений вколебательном процессе земного полюса, которое способствуетулучшению точности прогноза траектории движения полюса в15периоды значительных аномалий.4.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее