Методы определения уклонений отвесной линии на подвижном основании
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.3.075-095
Аннотация
Рассматриваются основные методы определения уклонений отвесной линии на подвижном основании и предлагаются их классификационные признаки. С учетом выбранных классификационных признаков проводится сравнительный анализ методов.
Об авторах
В. Н. Конешов
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (Москва).
Россия
Россия
Конешов Вячеслав Николаевич, доктор технических наук, заместитель директора по научной работе. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».
М. И. Евстифеев
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО (С.-Петербург).
Россия
Россия
Евстифеев Михаил Илларионович, доктор технических наук, начальник отдела; профессор кафедры. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».
И. Б. Челпанов
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Россия
Россия
Челпанов Игорь Борисович, доктор технических наук, профессор; ведущий научный сотрудник. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».
О. М. Яшникова
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Россия
Россия
Яшникова Ольга Михайловна, научный сотрудник.
Список литературы
1. Огородова Л.В. Высшая геодезия. Ч. III. Теоретическая геодезия: Учебник для вузов. - М.: Геодезкартиздат, 2006. - 384 с.
2. Шимбирев Б.П. Теория фигуры Земли. - М.: Недра, 1975. - 432 с.
3. Пешехонов В.Г. Судовые средства измерения параметров гравитационного поля Земли / В.Г. Пешехонов [и др.]. - Л.: ЦНИИ «Румб», 1989. - 90 с.
4. Анучин О.Н. Инерциальные методы определения параметров гравитационного поля Земли на море: дис….д-ра техн. наук. 05.11.03 / О.Н. Анучин. – СПб., 1992. - 425 с.
5. Дмитриев С.П. Высокоточная морская навигация. – СПб.: Судостроение, 1991. - 224 с.
6. Емельянцев Г.И., Блажнов Б.А., Степанов А.П. О возможности определения УОЛ в высоких широтах с использованием прецизионного инерциального модуля и двухантенной спутниковой аппаратуры // Гироскопия и навигация. - 2015. - № 3. - С. 72-81.
7. Конешов В.Н. Апробация новой методики расчета уклонения отвесной линии на основе S- и R-аппроксимаций в Атлантике / В.Н. Конешов [и др.] // Физика Земли, 2015, №1, С.128-138.
8. Конешов В.Н. Изученность гравитационного поля Арктики - состояние и перспективы / В.Н. Конешов [и др.] // Физика Земли.- 2016.- № 3.- С. 113-123.
9. Большаков, Д.В. Разработка и исследование методов определения уклонений отвесной линии в Мировом океане по гравиметрическим данным: автореф. дис. ... канд. техн. наук. 05.24.01 / Д.В. Большаков. - М., 1997. - 23 с.
10. Дробышев Н.В. Рекуррентный алгоритм определения уклонений отвесной линии по данным гравиметрической съемки, основанный на стохастическом подходе / Н.В. Дробышев [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2006. - № 2. - С. 75-84.
11. Непоклонов В.Б. Методики определения составляющих уклонений отвесных линий и высот квазигеоида по гравиметрическим данным // В кн. Гравиметрия и геодезия (отв. ред. Б.В. Бровара). - М.: Научный мир, 2010. - С. 455-464.
12. Schultz O.T., Winokur J.A. Shipboard or aircraft gravity vector determination by means of a threechannel inertial navigator // Journal of Geophysical Research. - 1969. - vol.74, Issue 20. - pp. 4882 - 4896.
13. Несенюк Л.П. Определение уклонений отвесных линий с помощью инерциальных навигационных систем / Л.П. Несенюк, Л.П. Старосельцев, Л.Н. Бровко // Вопросы кораблестроения. Серия «Навигация и гироскопия». - 1980. - №46. - С. 16-22. Из книги: Памяти профессора Л.П. Несенюка. Избранные труды и воспоминания. – СПб.: 2010. - С. 63-68.
14. Дмитриев С.П. Инерциальные методы в инженерной геодезии. - СПб: ГНЦ РФ – ЦНИИ «Электроприбор», 1997. - 208 с.
15. Тимочкин С. А. Методические погрешности построения астрономической вертикали в инерциальной навигационной системе, демпфируемой от измерителя скорости относительно Земли // Материалы XV конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». - СПб: ГНЦ РФ «ЦНИИ «Электроприбор», 2013. - С.-38-45.
16. Li X., Jekeli C. Ground-vehicle INS/GPS vector gravimetry // Geophysics. - 2008. - vol. 73, No. 2. - P. I1 - I10.
17. Peshekhonov V.G. Measuring Vertical Deflection in Ocean Combining GPS, INS and Star Trackers / V.G. Peshekhonov, V.A. Vasiljev, V.M. Zinenko // Proc. of the 3rd International Workshop "High Precision Navigation", Stuttgart, Germany, 1995. - pp.180-185.
18. Hirt C. Modern Determination of Vertical Deflections using Digital Zenith Cameras / C. Hirt [et al.] // Journal Surveying Engineering. - Feb 2010. - Vol.136, issue 1. - pp.1-12.
19. Kudrys J. Automatic Determination of the Deflections of the Vertical - first Scientific Results // Acta Geodyn. Geomater. - 2009. - Vol. 6, No. 3 (155). - pp. 233-238.
20. Цодокова, В.В. Определение астрономических координат автоматизированным зенитным телескопом /В.В. Цодокова [и др.] // Материалы XVI конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». - СПб.: ГНЦ РФ «ЦНИИ «Электроприбор», 2014. - С.- 269-276.
21. Васильев В.А. Судовой астрогеодезический комплекс для определения уклонений отвесной линии / В.А. Васильев [и др.] // Судостроительная промышленность. Сер. Навигация и гироскопия. - 1991. - Вып.2. - С. 51-56.
22. Троицкий, В.В. Определение уклонения отвесной линии в море по околозенитным звездам: автореф.дис….канд.техн.наук. 05.11.03 / В.В. Троицкий. – СПб., 1994. – 19 с.
23. Старосельцев Л.П. Анализ требований к системе гироскопической стабилизации гравитационного градиентометра // Гироскопия и навигация. - 1995. - № 3. - С. 30-33.
24. Семенов И.В. Система управления гиростабилизированной платформой мобильного вертикального градиентометра: дис…канд. техн. наук. 05.13.01 / И.В. Семенов. - СПб., 2012. - 178 с.
25. Мориц Г. Современная физическая геодезия. - М.: Недра, 1983. - 392 с.
26. Watts A.B. On the Determination of the Deflection of the Vertical by Satellite Altimetry / A.B. Watts, K. Horai, N.M. Ribe // Marine Geodesy. - 1984. - vol. 8, Number 1-4. - pp. 85-127.
27. Медведев П.П. Спутниковая альтиметрия / П.П. Медведев [и др.] // В кн. Гравиметрия и геодезия (отв. ред. Б.В. Бровара). - М.: Научный мир, 2010. - С. 404-422.
28. LaCoste, L. Gravity measurements in an airplane using state-of-the-art navigation and altimetry / L. LaCoste [et al.] // Geophysics. - 1982. - № 47. - pp. 832 - 838.
29. Jekeli C. An analysis of vertical deflections derived from high-degree spherical harmonic models // Journal of Geodesy. - 1999. - №73. - pp.10-22.
30. Hirt C. Prediction of vertical deflections from high-degree spherical harmonic synthesis and residual terrain model data // Journal Geodesy. - 2010. - № 84. - pp. 179 - 190.
31. Конешов В.Н. Об использовании современных моделей геопотенциала для исследования уклонений отвесных линий в Арктике / В.Н. Конешов, В.Б. Непоклонов, И.А. Столяров // Гироскопия и навигация. - 2012. - № 2. - С. 44-55.
32. Карпик А. П. Исследование спектральных характеристик глобальных моделей гравитационного поля Земли, полученных по космическим миссиям CHAMP, GRAСE И GOCE / А.П. Карпик [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2014. - № 4. - С. 34-44.
33. Kim J. Error Analysis of a Low - Low Satellite-to-Satellite Tracking Mission / J. Kim, B.D.Tapley // Journal of Guidance, Control and Dynamics. - 2002. - Vol. 25.- № 6. - pp. 1100-1106.
34. Šprlák M. Integral transformations of deflections of the vertical onto satellite-to-satellite tracking and gradiometric data / M. Šprlák, P. Novák // Journal Geodesy. - 2014. - №88. - pp.643 - 657.
35. Albertella A., Migliaccio F., Sansó F. GOCE: The Earth Gravity Field by Space Gradiometry // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, May 2002, Volume 83, Issue 1-4, pp 1-15.
36. Jekeli C. Accuracy Requirements in Position and Attitude for Airborne Vector Gravimetry and Gradiometry // Gyroscopy and Navigation. - 2011. - Vol. 2, No. 3. - pp. 164 - 169.
37. Seeber Gunter. Satellite geodesy: foundations methods and applications // Gunter Seeber. _ 2nd completely rev. and extended ed // Walter de Gruyter. - Berlin, New York 2003. - 610 p.
38. Ревнивых С.Г. Тенденции развития глобальных навигационных спутниковых систем // Гироскопия и навигация. - 2012. - №3. - С.3-17.
39. Михайлов Н.В. Автономная навигация космических аппаратов при помощи спутниковых радионавигационных систем. - СПб. : Политехника, 2014. - 362 с.
40. Пешехонов, В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем // Гироскопия и навигация. - 2011. - №1. - С. 3-16.
41. Патюрель И., Онтас И., Лефевр Э., Наполитано Ф. Бесплатформенная инерциальная навигационная система на основе ВОГ с уходом одна морская миля в месяц: мечта уже достижима? // Гироскопия и навигация. - 2013. - № 3. - С. 3-13.
42. Пешехонов В.Г. Гироскопы начала XXI века // Гироскопия и навигация. - 2003. - № 4. - С. 5-18.
43. Gerber, M.A. Gravity Gradiometry: Something New in Inertial Navigation // Astronautics and Aeronautics. - 1978. - vol.16. - pp.18-26.
44. Rummel R. GOCE gravitational gradiometry / R. Rummel [et al.] // Journal of Geodesy, November 2011, Volume 85, Issue 11, pp 777-790.
45. Murphy C. The Air-FTG™ airborne gravity gradiometer system // ASEG-PESA Airborne Gravity 2004 Workshop, pp.7-14.
46. Mumaw G. Marine 3D Full Tensor Gravity Gradiometry. The first five years // Hydro International, September 2004. - pp.38-41.
47. DiFrancesco D. Gravity Gradiometry - Today and Tomorrow / D. DiFrancesco [et al.] // 11th SAGA Biennial Technical Meeting and Exhibition Swaziland, September 2009, pp.80-83.
48. McBarnet A. Gravity Gradiometry has graduated! OE Digital Edition. - 2013. URL: http://www.oedigital.com/geoscience/item/3201-gravity-gradiometry-has-graduated.
49. Richeson J.A. Gravity Gradiometer Aided Inertial Navigation within NON-GNSS Environments // PhD Dissertation. University of Maryland. - 2008. - 438 p.
50. Сорока А.И. О разработках бортовых измерителей вторых производных гравитационного потенциала // В кн. Гравиметрия и геодезия (отв. ред. Б.В. Бровара). - М.: Научный мир, 2010. - С. 300-310.
51. DiFrancesco D. Advances and Challenges in the Development and Deployment of Gravity Gradiometer Systems // EGM 2007 International Workshop Innovation in EM, Grav and Mag Methods:a new Perspective for Exploration, Capri, Italy, April 15 - 18, 2007.
52. Carraz O. et al. Measuring the Earth’s Gravity Field with Cold Atom Interferometers // 5th International GOCE User Workshop. November 2014, Paris, France.
53. Gyroscopes and IMUs for Defense, Aerospace & Industrial // Yole Development Report. - 2012. - 317 p.
54. Краснов А.А. Гравиметрический датчик нового поколения / А.А. Краснов [и др.]// Измерительная техника. - 2014. - № 9. - С. 12-15.
55. Пешехонов В.Г. Результаты разработки и испытаний нового аэроморского гравиметра / В.Г. Пешехонов [и др.] // Материалы XXII Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». - 2015. - С. 173-179.
56. Форсберг Р. Проведение аэрогравиметрических измерений гравиметрами «ЛаКоста-Ромберг» и «Чекан-АМ» с целью определения геоида / Р. Форсберг, А.В. Олесен, И. Эйнарссон // Гироскопия и навигация. - 2015. - № 3. - С. 19-29.
57. V. Menoret, P. Vermeulen, A. Landragin, P. Bouyer, B. Desruelle. Quantitative Analysis of a Transportable Matter-Wave Gravimeter // 4th IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements - Saint-Petersburg, CSRI Elektropribor, 12-15 April 2016.
58. N. Zahzam, A.Bonnin, F. Theron, M. Cadoret, Y. Bidel, A. Bresson. New Advances in the field of Cold Atom Interferometers for Onboard Gravimetry // 4th IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements - Saint-Petersburg, CSRI Elektropribor, 12-15 April 2016.
59. Peshekhonov V.G. Concept of an Integrated Gravimetric System to Determinate the Absolute Gravity Value aboard Vehicles / V.G. Peshekhonov [et all.] // Proceedings of 4th IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements (TG-SMM 2016), Saint-Petersburg, 2016. - pp.61-67.
60. Витушкин Л.Ф. Абсолютные баллистические гравиметры // Гироскопия и навигация. - 2015. - № 3. - С. 3-12.
61. Л.С. Сугаипова. О планируемых проектах спутниковой гравиметрии/ Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». - 2015. - № 6.- С. 3-8.
62. Rummel R. Dedicated gravity field missions—principles and aims / R. Rummel [et al.] // Journal of Geodynamics. - 2002. - №33. - pp. 3 - 20.
63. Непоклонов В.Б. Об использовании новых моделей гравитационного поля Земли в автоматизированных технологиях изысканий и проектирования // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. - 2009. - №2,3.
64. Pavlis N. K. The Global Gravitational Model EGM2008: Overview of its Development and Evaluation // 10th International IGeS Geoid School The Determination and Use of the Geoid, St. Petersburg, Russia, 28 June - 2 July, 2010.
65. Конешов В.Н. Современные глобальные модели гравитационного поля Земли и их погрешности / В.Н. Конешов, В.Б. Непоклонов, Р. А. Сермягин, Е. А. Лидовская // Гироскопия и навигация. - 2013. - № 1. - С. 107-118.
66. РМГ 29-2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения.
67. Маслов И.А. Динамическая гравиметрия.- М.: Наука. - 1983. - 152 с.
68. Вольфсон Г.Б. Пути решения проблемы создания бортового гравитационного вариометра: дис….докт. техн. наук. 05.11.03 / Г.Б. Вольфсон. - СПб, 1997. - 265 с.
69. Bouman J. Relation between geoidal undulation, deflection of the vertical and vertical gravity gradient revisited // Journal Geodesy. - 2012. - №86. - pp.287 - 304.
70. ARKeX. eFTG Instrument. Next Generation Gravity Gradiometer. URL: http: // arkex.com/ technology/eftg-instrument/.
71. Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч. 2. Введение в теорию фильтрации.-СПб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». - 2012. - 417 с.
72. Stepanov O.A. Comparison of Stationary and Nonstationary Adaptive Filtering and Smoothing Algorithms for Gravity Anomaly Estimation on Board the Aircraft /O.A. Stepanov [et all.] // Proceedings of 4th IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements (TG-SMM 2016), Saint-Petersburg, 2016. - pp. 53-60.
73. Железняк Л. К., Конешов В. Н. Изучение гравитационного поля Мирового океана // Вестник РАН. - 2007. – Т. 77, № 5. - С. 408-419.
74. Старосельцев Л.П., Яшникова О.М. Оценка погрешностей определения параметров сильно аномального гравитационного поля Земли // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. - № 3.- С. 533-540.
75. Конешов В.Н. Об оценке точности глобальных моделей гравитационного поля / В.Н. Конешов, В.Б. Непоклонов, Р. А. Сермягин, Е. А. Лидовская // Физика Земли. - 2014. - № 1. - С. 129.
76. Jinyun Guo, Xin Liu, Yongning Chen,Jianbo Wang, Chengming Li. Local normal height connection across sea with ship-borne gravimetry and GNSS techniques // Marine Geophysics, 2014, 35:141 - 148. DOI 10.1007/s11001-014-9216-x.
77. Milan Rezo, Danko Markovinović, Marko Šljivarić. Influence of the Earth’s topographic masses on vertical deflection // Tehnički vjesnik 21, 4(2014), pp.697-705.
78. Dru A. Smith. Confirming regional 1 cm differential geoid accuracyfrom airborne gravimetry: the Geoid Slope Validation Survey of 2011/ Dru A. Smith [et all.] // Journal Geodesy, 2013. 87:885 - 907. DOI 10.1007/s00190-013-0653-0.
79. Ayhan Ceylan. Determination of the deflection of vertical components via GPS and leveling measurement: A case study of a GPS test network in Konya, Turkey// Scientific Research and Essay, 2009, Vol.4 (12), pp. 1438-1444.
80. W.E. Featherstone, D.D. Lichti. Fitting gravimetric geoid models to vertical deflections// Journal Geodesy. 2009, 83:583 - 589. DOI 10.1007/s00190-008-0263-4.
81. Christian Hirt, Günter Seeber. Accuracy analysis of vertical deflection data observed with the Hannover Digital Zenith Camera System TZK2-D // Journal Geodesy, 2008. 82:347 - 356. DOI 10.1007/s00190-007-0184-7.
82. C.M. Tse, H.Baki Iz. Deflection of the Vertical Components from GPS and Precise Leveling Measurements in Hong Kong // Journal of Surveying Engineering, August, 2006. Pp.97-100. DOI: 10.1061/_ASCE_0733-9453_2006_132:3_97.
83. L.Volgyesi. Deflections of the vertical and geoid heights from gravity gradients // Acta Geod. Geoph. Hung., 2005, Vol. 40(2), pp. 147-157.
84. Hui Li, Guang-yu Fu, Zheng-xin Li. Plumb line deflection varied with time obtained by repeated gravimetry // Acta Seismologica Sinica, 2001, Vol. 14 No. 1 pp. 66-71.
85. Лопарев А.В., Степанов О.А., Челпанов И.Б. Использование частотного подхода при синтезе нестационарных алгоритмов обработки навигационной информации // Гироскопия и навигация. - 2011. - № 3 (74). - С. 115-132.
86. Лопарев А.В., Яшникова О.М. Метод спрямленных логарифмических характеристик в задачах сглаживания // Материалы XIV конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». - СПб: ГНЦ РФ «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. - С.-257-263.
87. Лопарев А.В., Степанов О.А., Яшникова О.М. Об использовании метода спрямленных логарифмических характеристик в задачах сглаживания // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.- 2012.- № 5 (81).- С. 151-152.
88. Степанов О.А., Лопарев А.В., Челпанов И.Б. Частотно-временной подход к решению задач обработки навигационной информации // Автоматика и телемеханика. - 2014.- № 6.- С. 132-153.
89. Torge W. Geodesy, 3rd edn. // de Gruyter, Berlin, 2001.
90. Christopher Jekeli. Geometric Reference Systems in Geodesy // Ohio State University, 2012.
Рецензия
Для цитирования:
Конешов В.Н., Евстифеев М.И., Челпанов И.Б., Яшникова О.М. Методы определения уклонений отвесной линии на подвижном основании. Гироскопия и навигация. 2016;24(3):75-95. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.3.075-095
For citation:
Koneshov V.N., Evstifeev M.I., Chelpanov I.B., Yashnikova O.M. Methods for Determining Deflections of the Vertical on a Moving Base. Giroskopiya i Navigatsiya. 2016;24(3):75-95. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.3.075-095
Просмотров:
0
Послать статью по эл. почте 