VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV GEODÉZIE

1. Mezinárodní služba pro rotaci Země (IERS), k čemu slouží a jaké techniky kosmické geodézie využívá? VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV GEODÉZIE Autor: Monika Pončíková

2. IERS - InternationalEarthRotation and ReferenceSystemsService • Mezinárodní služba pro rotaci Země (1988) se sídlem v Paříži • Koordinuje práce související z využitím výsledků pozorovacích technik kosmické geodézie v celosvětovém rozsahu za účelem: • tvorby souřadnicových systému ICRS a ITRS • monitorování parametrů orientace Země (EOP) • získává geofyzikální data, konstanty, modely Země

3. Konveční souřadnicové systémy ICRS a ITRS Skládájí se z • Referenčního systému tvořeného souborem konstant, které byly použity pro jeho realizaci(c, zploštění Země) a algoritmů použitých při výpočtu (precese a nutace) • Referenčního rámce – soubor objektů , kterým byly měřením určeny souřadnice a jejich změny v závislosti na čase

4. ICRS –InternationalCelestial Reference System • Počátek pravoúhlého systému je v barycentru • Osu Z definuje poloha NEP • Osa X směřuje na dynamický střední jarní bod v epoše J2000.0 • Systém: • je pravidelně udržovaný • je realizovaný především VLBI a astronomickým měřením

5. ITRS - InternationalTerrestrial Reference System • Neinerciální geocentrický terestrický referenční systém • Předchůdcem byl systém BHI (1984) • Osa Z směřuje do pólu CTP • Osa X směřuje do TIO • Souřadnice bodů se vlivem tektonických sil v čase mění – vyrovnává se tak, aby střední hodnota pohybu pólu byla nulová Obsahuje • soubor konstant a algoritmů spjatých s geometrickými a fyzikálními vlastnostmi souřadnicového systému (c, Wo,GM,…) • soubor souřadnic stanic a jejich časových změn - ITRF

6. Vztah mezi ICRS a ITRS

7. EOP - Parametry orientace Země • popisují nepravidelnou rotaci Země • rotace Země v širším smyslu - celková orientace tělesa (nutační parametry, rozdíl rotačního a koordinačního času DUT1=UT1-UTC, a souřadnice polohy rotačního pólu Země vůči konvencionálnímu počátku souřadnicové soustavy )ovlivňovaná: • vnějšími vlivy (Měsíc, Slunce, planety); • vnitřními vlivy (vnitřní stavba Země, přesuny hmot na rozhraní pláště a jádra, v oceánech, hydrosféře, atmosféře...).

9. Další produkty IERS • Geofyzikální modely Země • Atmosférický • Hydrologický+oceánský+model přílivu a odlivu • Model zemského jádra a kůry • Gravitační • Oznámení vložení přestupné sekundy do času UTC(TAI)

10. Metody kosmické geodézie • Rádiová interferometrie z velmi dlouhých základen (VLBI) • Globální polohový systém (GPS) • Laserová lokace družic (SLR) a Měsíce (LLR) • Systém DORIS

11. VLBI -Very Long Baseline Interferometry • Určování směrů mezi zdrojem kosmického radiového zdroje (kvasary) a vektorem spojujícím dva interferometry Typy měření – 24h - zapojení 5 a více stanic => určení všech 5 parametrů EOP - 1h – 2 stanice => UT1 a UTC Princip: - dvě antény se stejným časovým normálem(oscilátorem), umístěny na základně ve vzdálenosti B - obě antény přijímají stejný signál v různém časovém okamžiku - určuje se fázový rozdíl cτ , složený z celých počtu vlnových délek a fázového doměrku Nejpřesnější metoda pro určování EOP

12. Technologie GPS NAVSTAR • Rádiová metoda, kde z kódových a fázových měření určíme relativní vektory mezi stanicemi • Pro definici globálního souřadnicového systému se použivá permanentního pozorování na stálých stanicích Produkuje EOP každý den, v kampaních i častěji, v budoucnu 12-6h

13. GPS – globální polohový systém • Družice o známé poloze vysílá v přesně definovaný čas signál • Tento signál je přijat pozemní aparaturou s jistým zpožděním • Zpožděni => vzdálenost • Poloha je určena z prostorového protínání délek • 24 družic v 6 drahách • Sklon k rovníku 55° • h=20200km • Oběžna doba 12 hvězdných h.

14. Laserová lokace družic/Měsíce • Měřeni vzdálenosti stanice-družice/Měsíce na základě měření transitního času, který potřebuje světelný paprsek pulsního laseru k překonaní vzdálenosti stanice-družice/Měsíce-stanice • Přesnost 1 až 3 cm

15. Dopplerovská pozorování – systém DORIS • Určování: • změn vzdáleností stanice-družice (diferenciální Doppler), • nebo rozdílu vzdálenosti stanice-družice mezi dvěma časovými okamžiky (integrální Doppler) • Princip: signály vysílají pozemní vysílače (cca50 na všech kontinentech) a přijímače jsou umístěny na družicích • Cíl: zajistit přesné určování drah nízko letících satelitů => dosahovaná přesnost lepší než 2,5 cm

16. Dopplerovská pozorování – systém DORIS Vysílač je vybaven – přesnými hodinami - meteorologickými senzory - zdrojem elektřiny - anténou Hlavní vysílač v Toulouse a je zdrojem referenčního času pro celý systém

17. Použitá literatura • Fixel J., Machotka R.: Geodetická astronomie a kosmická geodézie I , Modul 1 – sférická astronomie, Brno 2007, 86 str. • Fixel J., Machotka R.: Geodetická astronomie a kosmická geodézie II , Modul 2 – kosmická geodézie, Brno 2007, 171 str. • http://astro.mff.cuni.cz/vyuka/AST021/ron06_2.pdf • https://www.vugtk.cz/odis/sborniky/cd/cd_zak/systemy/kap2.htm

18. Děkuji za pozornost