Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (786443), страница 3

Файл №786443 Автореферат (Фундаментальные компоненты параметров вращения Земли и их применение в прикладных задачах) 3 страницаАвтореферат (786443) страница 32019-03-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Здесь введены стандартные обозначения: 20 = −1082.62575 · 10−6 –коэффициент при второй зональной гармонике разложения геопотенциала вряд по сферическим функциям; = 398600.4418 · 109 м3 /с2 – константа гра­витационного поля Земли; э = 6378136 м. – экваториальный радиус Зем­√︀ли; , , , = 2 + 2 + 2 – направляющие косинусы и величина ра­диус-вектора возмущающих тел в ИСК; = 2 , = , = , = ;√︀222Δ = ( − ) + ( − ) + ( − ) ( – индекс возмущающего тела ( =л для Луны и = с для Солнца); возмущающее влияние Луны и Солнца на дви­жение ИСЗ принято считать независимыми друг от друга); Δ() = з () − 0– отклонение истинной скорости вращения Земли от номинальной величины;0 = 7.292115 · 10−5 рад/с; , – текущие значения смещения полюса Земли(в радианах) относительно оси в направлении осей и ГСК соответствен­но; Ω , Ω – проекции суммарной угловой скорости прецессии и нутации Землина оси , ИСК в эпоху 2000; – матрица перехода от ГСК к ИСК.Переход от ГСК к ИСК осуществляется с помощью матрицы (3 × 3)r = A r ;A = B P () N () R3 (− ) R1 ( ) R2 ( );(8)где R () ( = 1 .

. . 3) – матрицы элементарных поворотов, которые формиру­ются поворотом начальной системы координат на угол относительно своихосей , , , соответсвенно. Значение гринвичского истинного звездного време­ни можно вычислить через 1. Значения , , 1 − в (8)вычисляются по формулам (4), (5) или берутся из наблюдений МСВЗ. B – мат­рица перехода от небесной к промежуточной системе координат эпохи 2000.0.Матрицы прецессии P() и нутации N() могут быть вычислены по принятойтеории прецессии и нутации, рекомендованной МАС.На рис. 6 представлен алгоритм вычисления текущей эфемериды спутни­ка и ее прогноз с учетом ПВЗ.

Все компоненты ПВЗ, включая прецессию и15Основные возмущающие ускоренияСоставляющие,учитывающие коэфф. 20при разложениигеопотенциала в ряд по∑︁ =∑︁ =∑︁ =сфер. функциям(︂)︂35 2220 5 э 1 − 2 +2 )︂(︂э25 2320 5 1 − 2 +2 )︂(︂5 23э220 5 3 − 2 +2Составляющие,учитывающие ускорения,вызываемые действием Луныи Солнца)︂ − −+3(︂ Δ)︂ − − +3(︂ Δ)︂ − −+Δ3Составляющие,Составляющие,учитывающиеучитывающиесилу Кориолисацентробежную силу(︂2 +2 + )︁ − 3 +(︁ )︁ − 3 +− 3 +(︁Возмущающие ускорения, обусловленные вращательно-колебательным движением ЗемлиСоставляющие,учитывающиенеравномерность вращенияЗемли [10]∑︁∑︁∑︁Составляющие,+20 Δ + 2Δ +− 2 + 2 2 ++20 Δ − 2Δ + 2 + 2 2 ++20 Δ+прецессию и нутацию [10]земного полюса [10]Составляющие, учитывающиеучитывающие движение− 2 + 2 − 2 2 2 2 +−11 Ω + 12 Ω +13 (Ω ( − ) + Ω ( + ))−21 Ω + 22 Ω +23 (Ω ( − ) + Ω ( + ))+−31 Ω + 32 Ω +33 (Ω ( − ) + Ω ( + ))Таблица 1.

Основные возмущения и возмущения от вращательно-колебательногодвижения Земли, действующие на орбитальное движение спутника.нутацию, являются функциями от времени и их можно вычислять с высокойточностью.На рис. 7 представлены временные зависимости разностей координат искоростей прогноза движения навигационных спутников по продольной даль­ности, высоте и боковой дальности в ИСК.Результаты численного моделирования показывают, что использованныематематические модели ПВЗ (колебательный процесс земного полюса и нерав­номерность вращения Земли) и разработанные алгоритмы их непосредственно­го учета на основе данных МСВЗ позволяют продлить интервал и увеличитьточность прогнозирования эфемерид спутника и могут быть реализованы в ап­паратуре потребителя.Результаты третьей главы опубликованы в работе [3].В четвертой главе проводится анализ геофизических процессов плане­16АльманахИСЗКоординаты и скоростиИСЗ в ГСК в моментвремени t0x, y, z, Vx , Vy , VzВозмущающее ускорение,обусловленное аномальнойчастью гравитационного поляЗемлиВозмущающее ускорение отвторого коэффициентазональной гармоники C20Возмущающие ускорения отСолнца и ЛуныПрецессияζA , zA , θAПереход из ГСК в ИСКВычисление правыхчастейдифференциальныхуравнений движения ИСЗРешение диф.

уравненийдвижения ИСЗ методомчисленногоинтегрированияВозмущающее ускорение,обусловленное прецессией инутациейВозмущающее ускорение,обусловленноенеравномерностью вращенияЗемлиВозмущающее ускорение,обусловленное движениемземного полюсаВозмущающее ускорение,обусловленное солнечнымдавлениемПереход из ИСК в ГСКВозмущающие ускорения отдругих планетКоординаты и скоростиИСЗ в ГСК в моментвремени tex, y, z, Vx , Vy , VzНутация∆ψ, ǫ, ∆ǫМатрица учетапрецессииR3 (−zA ) R2 (θA ) R3 (−ζA )Матрица учетанутации′R1 (−ǫ ) R3 (−∆ψ) R1 (ǫ)Матрица переходаиз ГСК в ИСК вмомент времени t0Параметрывращения ЗемлиНеравномерностьвращенияЗемлиUT1 − UTCМатрица учетазвездноговремени R3 (−GAST )ДвижениеполюсаЗемли xp , ypМатрица учетадвиженияполюса R1 (yp )R2 (xp )Матрица переходаиз ИСК в ГСК вмомент времени teВозмущающее ускорение,обусловленноеэлектромагнитным полемЗемли и др.

неучтенныевозмущенияРис. 6. Алгоритм вычисления текущей эфемериды и ее прогноз спутника с учетом ПВЗ.тарного масштаба и их взаимосвязи с ПВЗ.Рассмотрено взаимодействие глобальной составляющей момента импульсаатмосферы (приземный слой) с приливными деформациями Земли.Момент импульса всей системы (твердое ядро+мантия+атмосферная обо­лочка) и динамические уравнения Эйлера-Лиувилля с учетом момента импуль­са атмосферы представляются в виде [11]:ZK = + h;r × v; h = (ℎ1 , ℎ2 , ℎ3 ) ;h=Ω h++ × = M, = (, , ) , = * + ; * = (* , * , * ) , * = , = (), ‖‖ ≤ ‖ * ‖;(9)M = M + M + M ;Здесь ℎ3 – аксиальная компонента момента импульса зональной циркуляцииатмосферы; – плотность Земли; Ω – область, занимаемая атмосферной обо­17Рис.

7. Разности координат (слева) и скоростей (справа) прогноза с учетом и без учета ПВЗэфемерид 24 спутников за 6-ти часовой интервал времени (от 1ч00 14.07.2013): а, г) – попродольной дальности; б, д) – по высоте; в, е) – по боковой дальности.лочкой; v – относительная скорость точек атмосферы; r – радиус-вектор то­чек относительно положения центра масс деформированной фигуры Земли поддействием центробежных сил. Следует заметить, что в атмосфере преобладаютзональные движения, поэтому ℎ3 существенно превышает величины экватори­альных моментов ℎ1 и ℎ2 и является доминирующей.Решение уравнения (9) для ℎ3 получается из анализа модели вариаций дли­тельности суток (6) и данных наблюдений и измерений национальных центровпо прогнозированию окружающей среды (NCEP) и по атмосферным исследова­ниям (NCAR) США[︃ℎ3 ( ) = 0 − * 3 × 0 +4 ∑︁∑︁ *+1 + 3=1 =1Z4∑︁]︃0 sin (2 + ) +=1 cos (2 + ) × cos (2 + ) =(10)= 0 + * Δ...( );Здесь постоянные 0 , и неизвестные квазипостоянные 0 , 0 , , , 18Рис.

8. Интерполяция аксиальной компоненты момента импульса атмосферы ℎ3 на 2012 г.;точки – данные NCEP/NCAR; сплошная кривая – теоретическая модель.подлежат определению на основе данных наблюдений.На рис. 8 приведена интерполяция ℎ3 на 2012 г. в сравнении с даннымиNCEP/NCAR. Теоретическая модель качественно отвечает данным наблюденийи измерений.Необходимо заметить, что вращательно-колебательные процессы в урав­нениях (4), (5) содержат периодические колебания (чандлеровские, годичные,месячные и др.) с постоянными или квазипостоянными частотами и тренды.Нестационарные колебания земного полюса и неравномерности вращения Зем­ли выражаются как разности между данными наблюдений МСВЗ и гармониче­скими колебаниями:=−3∑︁() ( ),==2... = ...

−6∑︁−3∑︁() ( );=2(11)...() ( );=2()где ( , ) , ... – данные наблюдений МСВЗ; ( ) ( = 1 . . . 3) –()тренд, чандлеровские и годичные составляюшие ( ), аналогично для ( ) ( =1 . . . 3); ...() ( ) ( = 1 . . . 6) – тренд, нутационная, годичная, полугодичная,месячная и двухнедельная составляющие ...( ) соответственно.19По результатам вычислений была найдена сущесвенная корреляция междутрендами и нестационарными колебаниями в ПВЗ и годовым усредненным чис­лом землетрясений ().

В качестве простейшей, но достаточно общей линейнойкорреляционной модели связи ПВЗ и глобальной составляющей сейсмическогопроцесса на интервале времени 1975–2012 гг. может быть следующая:(︀)︀ (, ) = , , =(︃)︃)︃(︃)︃(︃(1)= 0 + +++(1) 0)︃ 0)︃ 0(︃)︃(︃(︃ + (1)++ +(1) 000(︂)︂(︂)︂(1)+...+... +(1)...)︂ 0(︂(︂ ...)︂ 0...

+ . . .++...00(12)Рис. 9. Графики среднегодовых координат движения земного полюса (сплошные линии) исреднегодовых чисел землетрясений () с магнитудами 4.0 ≤ ≤ 6.5 (разрывные линии сокружностями): а, б) , по данным МСВЗ и (); в, г) нестационарные колебания , и () за 38 лет (с 01.01.1975 по 31.12.2012).Здесь 0 – начальное значение; – случайные отклонения параметров ;20}︁ (︂ )︂, ;– 0частные производные (первые коэффициенты влияния) рассматриваются в мо­{︁(1)(1)(1) = , , , , , , ..., ... , ...мент времени, принятый за начальный; – геофизический параметр, поз­воляющий давать оценку локальным геофизическим предвестникам, например,смещению земной поверхности, наклонам и деформациям, форшокам, уровнюподземных вод, микросейсмичности и многим другим.На рис.

9 представлены графики среднегодовых координат движения зем­ного полюса по данным МСВЗ, их нестационарных колебаний и среднегодовогочисла землятрясений с магнитудами (4.0 ≤ ≤ 6.5) за 38 лет.Результаты четвертой главы опубликованы в работе [4].Основные результаты диссертационной работы:1. Проведено моделирование колебательного движения земного полюса инеравномерности осевого вращения Земли на основе динамических моде­лей, адекватных данным наблюдений и измерений МСВЗ, на различныхинтервалах времени (от нескольких суток до нескольких лет) с высокойточностью;2. Получен высокоточный прогноз движения земного полюса на короткоминтервале времени (в пределах 15-40 сут.). Сравнительная оценка резуль­татов моделирования по приведенному алгоритму позволяет утверждать,что малопараметрическая модель дает надежный прогноз на этом интер­вале времени;3.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. 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
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее