Kozmikus geodézia MSc 1-4 előadás: Tóth Gy. 5-13 előadás: Ádám J. 2 ZH: 6/7. és 12/13. héten (max. 30 pont) alapismeretek, csillagkatalógusok, koordináta- és időrendszerek, függővonal iránymeghatározása SLR, LLR, NNSS, DORIS, VLBI, Űr-VLBI szatellita altimetria, űrgravimetria, műholdradar szatellita geodézia geodinamikai alkalmazása, GGOS, szelenodézia, stb.
1. előadás A kozmikus geodézia feladata, felosztása A Naprendszer, a Föld mozgásai A kozmikus geodézia mérési technikái Égi és földi koordináta rendszerek Az égi és a földi koordináta-rendszerek kapcsolata Az IERS tevékenysége
A kozmikus geodézia feladata A kozmikus geodézia feladata helymeghatározás természetes és mesterséges égitestekre (ismert alappontok ) végzett mérésekkel térbeli vonatkozások (helyzet, irány, méret, alak, mozgás, helyhez kötött egyéb információk, pl. nehézségi erő) mérése
A kozmikus geodézia felosztása észlelt égitest szerint csillagokra végzett mérések: földrajzi helymeghatározás v. csillagászati geodézia mesterséges holdakra végzett mérés: szatellita geodézia más égitestekre illetve égi jelenségekre (pl. napfogyatkozás) végzett mérés
A kozmikus geodézia felosztása meghatározandó hely szerint Földön: geodézia (szűkebb értelemben) Holdon: szelenodézia bolygókon: planetáris geodézia
A kozmikus geodézia kapcsolatai csillagászat asztrometria gömbi csillagászat (szférikus asztrometria) gyakorlati csillagászat (hely- és időmeghatározás) égi mechanika pályaszámítás geofizika Föld forgása Föld belső fizikai folyamatai geodinamika
A kozmikus geodézia kapcsolatai felsőgeodézia égitestek alakjának és méretének meghatározása égitestek térbeli tájékozása égitestek nehézségi erőterének kutatása felszíni pontok helymeghatározása navigáció mozgó járművek (szárazföldi, tengeri, légi, bolygóközi) helyzetmeghatározása és irányítása
A Naprendszer http://www.solarsystemscope.com/
A Föld mozgásai keringés a Nap (Naprendszer Bc) körül ellipszis pálya ekliptika síka T ker = 365.24... nap forgás iránya és nagysága is változik az időben szögsebesség változásai (perdület = áll.) irányváltozás: precesszió és csill. nutáció 25800 év, 50.3 / év IAU 1980 / 2000 precessziós és nutációs modellek pólusmozgás: szögseb. vektor és a földtest egymáshoz viszonyított helyváltoztatása pólusvándorlás (0.15 m/év) - IERS
A kozmikus geodézia mérési technikái
Mérési eljárások a mesterséges holdra és a Holdra vonatkozó lézeres távolságmérés (Satellite Laser Ranging, SLR és Lunar Laser Ranging, LLR), nagyon hosszú alapvonalú rádióinterferometria (Very Long Baseline Interferometry, VLBI), globális navigációs műholdrendszerek (Global Navigation Satellite Systems, GNSS; a GPS és a GLONASSZ) a DORIS (Doppler Orbit Radiopositioning Integrated on Satellite) rendszer.
Felhasználói szolgálatok az IVS keretében szervezett VLBI-állomások globális hálózata, az ILRS keretében szervezett SLR- és LLRállomások globális hálózata, az IGS keretében szervezett GPS/GLONASSZ követőállomások globális hálózata, az IDS keretében szervezett DORIS-állomások globális hálózata és a BIPM időszolgálata
Égi és földi koordináta rendszerek éves parallaxis sajátmozgás - precesszió - nutáció - pólusmozgás - GAST
ICRS = közepes égi egyenlítői rendszer ~ P ICRS ~
ICRF 1 (1997), ICRF 2 (2009) ICRF 1: 212 (608) rádióforrás ICRF 2: 295 (3414) rádióforrás
Precesszió, nutáció
Nutáció (IAU 1980) Δε ["] Δψ nap
Nutáció korrekciója (IAU 1980)
valódi égi egyenlítői koordináták
Az átmeneti koordináta-rendszer
A horizonti koordináta-rendszer
A földi térbeli derékszögű koordináta-rendszerek
Geocentrum változása [mm] a) X koordináta b) Y koordináta c) Z koordináta 60 naponkéti geocentrum becslés SLR állomáskoordinátákból (X eltolás +30 mm, Y eltolás -30 mm)
Pólusmozgás, pólusingadozás
Nap hosszának változása [ms]
CIO-BIH rendszer
ITRS
ITRF állomások http://itrf.ensg.ign.fr
geocentrikus helyvektor
ellipszoidi felületi koordináták
A térbeli derékszögű és az ellipszoidi felületi koordináták kapcsolata
A szintfelületi földrajzi koordináták
Az égi és a földi koordináta-rendszer kapcsolata
Az égi és a földi koordináta-rendszer kapcsolata Zenit (α δ) z P x P y Λ Φ, z y x R y R x =R Z Y X, (GAST) ) ( ) ( ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - ú ú ú û ù ê ê ê ë é ICRS ITRS ) ( ) ( (GAST) ) ( ) ( ú ú ú û ù ê ê ê ë é - - ú ú ú û ù ê ê ê ë é z y x t R t R R y R x =R Z Y X P N z P x P y
IERS Nemzetközi Földforgási és Vonatkoztatási Rendszerek Szolgálat (International Earth Rotation and Reference Systems Service, www.iers.org) megalakulása: 1987 (1895) Az IERS fogalmilag meghatározza, és folyamatosan fenntartja a földi és égi vonatkoztatási rendszereket Meghatározza a két vonatkoztatási rendszer közötti transzformációt, (földtájékozási paraméterek) Erre a célra a kozmikus geodézia következő korszerű technikai eszközeit és mérési módszereit alkalmazzák
www.iers.org
IERS adatszolgáltatás
Földtájékozási adatok (EOP)
Póluskoordináták, UT1-UTC
Bulletin B nap hossza (LOD)
Hosszú adatsorok UT1-UTC 2015.07.01
Hosszú adatsorok - pólusmozgás