Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время существенно возросли требования к точности асгрономо-геодезических определений и особенно астрономического азимута. Одним из путей дальнейшего повышения его. точности является широкое применение на практике принципов определения фундаментальных азимутов. Термин "фунда:уте'нтальны2"азйтлут был предложен проф. Ф.Н. Красовсюга. В самом общем виде фундаментальный азимут /ФА/ заданного направления - это высокоточный астрономический азимут, который определяется систематически с определенной периодичностью. Б ряде задач требуется.знание ФА со средней квадратической ошибкой 0,2-0,3",
ФА представляет сложную проблему, связанную с учетом, систематических и случайных ошибок его определения, вызванных методикой наблюдений и погрешностями координат звезд, астрономическим инструментом, регистрирующим устройством, влиянием атмосферы и наблюдателя, нестабильностью фундаментов под инструментом и маркой. Поэтому необходимо проводить учет всех факторов, влияющих.на точность,' что предполагает автоматизацию сбора и обработки данных на ЭЩ.
С другой стороны, в последние годи обозначился круг научных и практических задач геодезии, которые требуют оперативного определения высокоточного азимута. К ним можно отнести создание систем направлений для калибровки автономных средств определения геодезических азимутов, решение геодинамических задач и предсказание-землетрясений, вычисление координат полюса из определений астрономического азимута, а также решение различных инженерных задач.
Поэтому в настоящее время наряду с обшлм повышением точности астрономо-геодезическгос определений актуальной становится проблема оперативного и автоматического определения высокоточного астрономического азимута направления на разных пунктах, что требует разработки теоретического подхода и методики математического обеспечения.
Учитывая, что ФА представляет сложную систему, при моделировании и исследовании ее целесообразно использовать методы, позволяющие описывать такие системы. Поэтому одним из путей такого модельного построения ФА является представление его в виде системной модели, состоящей из множества подсистем, в обшем случае зависящих от времени. Одним из методов построения и анализа такой модели может быть системный анализ. Системная модель ФА в общем случае должна включать такие подсистемы как математическая модель азимута на основе измерений; служба ФА; методика наблюдений; подсистема наблюдений и регистрации; математические методы обработки и интерпретации наблюдений, их программное обеспечение; каталоги эфемерид и координат наблюдаемых звезд; подсистема идентификации модели. Поэтому на первом этапе построения системной модели ФА представляется целесообразным проведение экспериментальных и теоретических исследований ее подсистем для оценки вклада их погрешностей в конечный . результат - ФА, разработка алгоритмов и программного обеспечения для автоматической обработки и интерпретации наблюдений на ЭВМ.
Цель работы.
Смоделировать системную модель фундаментального азимута и разработать основные ее подсистемы:
1.- С учетом современного методического и аппаратурного обеспечения разработать требования к ФА, относящиеся к оперативному и автоматическому его определению на разных пунктах.
2. Создать и реализовать на ЭВМ методику формирования и исследова
ния оперативных каталогов эфемерид и координат наблюдаемых звезд -
' в .функции от широты пункта наблюдения для определения азимута.
3. Исследовать- вопросы передачи аналогового сигнала от фотолрием-
ниха через аналогово-пифровой преобразователь /АВД/ в память ПЭШ
и его оперативной обработки применительно к" фотоэлектрическим
наблюдениям.звезд.
-
Разработать и реализовать на ЭВМ методику построения, оперативного исследования и выбора оптимальной математической модели азимута на основе наблюдений.
-
Исследовать методические особенности нового астрономического инструмента и методики наблюдений звезд для определения азимута.
Научная новизна.
-
Фундаментальный азимут представлен в виде системной модели, состоящей из множества подсистем, зависящих от времени. В качестве метода построения и анализа такой модели используется системный анализ. Исследованы основные подсистемы системной модели ФА.
-
Разработана мзтодика формирования и исследования оперативных каталогов эфемерид и.координат наблюдаемых звезд в функции от широты пункта для определения азимута.
-
Разработана теория оперативной интерпретации'на ЭВМ наблюдений азимута, включающая построение, исследование и выбор оптимальной модели азимута на основе регрессионного анализа.
-
Разработаны основные принципы регистрации звездных прохождений с использованием АЦП.
-
Разработаны требования к ФА, относящиеся к оперативному и автоматическому его определению на разных пунктах.
-
Предложена методика наблюдений звезд на астрономической системе с зеркальным блоком для определения и хранения азимута.
Практическая денность работы.'
Разработаны на алгоритмическом языке ПЛ-1 и реализованы в диалоговой системе ОШ ЕС ЭВМ комплекс программ формирования и исследования оперативных каталогов эфемерид к координат наблюдаемых звезх в функции от широты пункта; комплекс программ построения, исследования и выбора, оптимальной модели азимута на основе регрессионного анализа.
С целью построения и исследования миделей азимутов были проведены высокоточные определения азимутов из наблюдений прохождений звезд в вертикале земного предмета на пассажном инструменте. Обработаны двухлетние рады наблюдений азимутов двух направлений. Получены и исследованы 'модели азимутов на основе измерений.
В соавторстве предложено устройство для хранения азимута эталонного направления.
Практическая реализация работы. Программа формирования оперативных каталогов эфемерид'и координат наблюдаемых звезд внедрена в ЦНИИГАиК. На устройство для хранения азимута эталонного направления получено авторское свидетельство.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены:
на региональной научно-технической конференции "Совершенствование геодезических, фотограмметрических и астрономических работ" в РИСИ /г. Ростов-на-Дону/, в 1987 г.;
на 42-ой научно-технической конференции студентов, аспиран-' тов и молодых ученых ШЯГАиК в 1987 г.;
на научных семинарах кафедры астрономии и космической геодезии МИИГАиК в 1987 г.
Публикации. По результатам вьшолнзшой работы опубликованы две статьи и получено'авторское свидетельство.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит с-из введения, трех глав, заключения, списка литературы /том 1/ и ' приложений /том 2/. Общий объем диссертации составляет 274 страницы машинописного текста, в том числе 135 страниц без списка литературы и приложений. В-диссертации имеется 15 таблиц, 7 рисунков. Список литературы содержит 83 наименования, в том числе 9.- на иностранной языке.
