Материал: Конспект до теми 2. (Системи координат і часу, звязок між ними)

реалізації у іншу проводиться із використанням перетворень Гельмерта

, , – кути між відповідними осями систем координат ITRF-XX i ITRF-YY,

m – масштабний множник.

Необхідність прив’язки системи координат на певну епоху обмовлено зміною координат пунктів викликаних рухом континентальних плит (рис. 4).

Рис. 4. Вектори зміщень пунктів за моделями кінематики тектонічних плит

APKIM-2000 та NNR NUVEL-1A

Довжини векторів швидкостей зміщень у різних регіонах коливаються у межах 1-8 см/рік. Практично весь європейський континент рухається у північно-східному напрямку з швидкістю 2-2,5 см/рік (див. рис. 4). Вектори зміщень представлені за моделями кінематики тектонічних плит APKIM-2000

та NNR NUVEL-1A. Модель NNR NUVEL-1A побудована за результатами геодезичних (GPS, VLBI, SLR) та геофізичних вимірів, а APKIM-2000 за

6

результатами тільки геодезичних вимірів. Однак розбіжності між векторами зміщень у більшості регіонів світу є незначні.

Для редукування параметрів трансформації на необхідну епоху T

використовують наступні вирази:

x (T )= x (t0 ) + x (T −t0 ) ,

y (T )= y (t0 ) + y (T − t0 ) ,

z (T )= z (t0 ) + z (T −t0 ) ,

(T )= (t0 ) + (T −t0 ) ,(T )= (t0 ) + (T −t0 ) .

Рух континентальних тектонічних плит та прояв регіональних

геодинамічних явищ вимагає редукування координат пунктів.

XYY (T ) = XYY (t) +VXYY (T −t) ,

ZYY (T ) = ZYY (t) +VZYY (T −t) ,

де: XYY (t) ,YYY (t) , ZYY (t) ,VXYY ,VYYY ,VZYY – координати та швидкості зміщень пунктів у системі координат ITRF-YY на епоху t . Координати геодезичних обсерваторій, перманентних ГНСС-станцій надаються різними центрами опрацювання вимірів.

2.СИСТЕМИ ЧАСУ

Розглянемо три основні системи виміру часу. Це зоряний час, динамічний і атомний час.

Зоряний час визначається годинним кутом повороту Землі відносно точки весняного рівнодення. Якщо годинний кут повороту вимірюється відносно Гринвіцького меридіана, то цей час називається Гринвіцьким зоряним часом.

Всесвітнім часом (UT – Universal Time) є гринвіцький годинний кут умовного Сонця, яке рівномірно переміщується по екватору. Оскільки полюси Землі рухаються, кутова швидкість її обертання не є постійною то час UT не є

7

рівномірною шкалою часу.

Існує три системи часу UT. Всесвітній час, який відповідає миттєвому положенню полюса і Гринвіцького меридіану називається UT0. Час UT0

приведений відповідною поправкою до середнього полюса називається часом

UT1. Час UT1 скорегований поправкою за сезонні варіації кутової швидкості Землі називається UT2.

Динамічний час (ТDТ – Terrestial Dynamic Time) є рівномірною шкалою часу, у відповідності з якою відбувається рух тіл у гравітаційному полі. Це незалежний аргумент у рівняннях, барицентричного руху тіл Сонячної системи складених на основі законів Ньютона та релятивістської теорії.

Атомний час (TAI – International Atomic Time) пов'язаний із процесами генерації електромагнітних коливань при квантових переходах в атомах і молекулах. Атомна шкала часу генерується атомними годинниками (цезієвими та водневими еталонами частоти). Точність виміру атомної секунди досягає 10- 13. По суті шкала атомного і динамічного часу є рівноцінними. Одиницею динамічного часу є секунда виміряна атомним годинником розташованим на геоїді. У супутникових радіонавігаційних системах також використовується шкала атомного часу.

З метою максимального суміщення шкал всесвітнього часу UT1 і атомного часу TAI введено Всесвітній координований час (UTC – Coordinated Universal Time). В основі UTC є атомна шкала часу. Координація часу UTC і UT1

підтримується шляхом введення зміни у покази часу UTC на ±1s . Різниця UTC - UT1 завжди є у межах ±0s,90. Зміни у покази часу UTC проводяться 31 грудня,

або 30 червня.

Системи GPS і ГЛОНАСС застосовують незалежні системи часу, які визначаються різними атомними годинниками. Система GPS використовує систему часу (GPST – GPS Time). Вона відповідає часу UTC (USNO), який формується еталонами частоти воєнно-морської обсерваторії США (U.S. Naval Observatory). Цей час у межах 2s · 10-8 відрізняється від міжнародного стандарту

UTC заданого Міжнародним бюро Мір і Ваг в Парижі. Російська система ГЛОНАСС використовує систему часу UTC (SU), яка формується частотними

8

еталонами Державної служби Часу і Частот Російської Федерації. У час UTC (SU), у 1996 та 1997 роках вводились відповідні корекційні зміни 9s · 10-6 та 35s

· 10-6.

Співвідношення між різними системами часу є наступні ТAI=GPST+19s,0,

TAI=TDT-32s,184,

(5)

TAI=UTC + ns, UT1=UTC+∆UT1.

Ціле число ns змінюється введенням зсуву часу UTC на ±1s. Поправка

∆UT1 за абсолютною величиною не перевищує 0s,90.

9