Stjärntriangulering
Stjärntriangulering är en metod för geodesi och dess underdisciplin rymdgeodesi som används för att mäta jordens geometriska form. Stjärnor användes först för detta ändamål av den finske astronomen Yrjö Väisälä 1959, som gjorde astrometriska fotografier av natthimlen på två stationer tillsammans med en upplyst ballongsond mellan dem.
Även detta första steg visade metodens potential, eftersom Väisälä fick azimuten mellan Helsingfors och Åbo ( en sträcka på 150 km) med en noggrannhet på 1″. Snart testades metoden framgångsrikt av ballistiska raketer och för några speciella satelliter .
Lämpliga datorprogram skrevs för
- den astrometriska reduktionen av de fotografiska plattorna,
- skärningspunkten mellan "observationsplanen" som innehåller stationerna och målen,
- och den minsta kvadratiska justeringen av stjärn-markbundna nätverk med redundans .
Fördelarna med stjärntriangulering var möjligheten att korsa långa avstånd (markobservationer är begränsade till cirka 30 km, och även i höga berg till 60 km), och oberoendet av jordens gravitationsfält. Resultaten är azimut mellan stationerna i stjärntröghetsnavigationssystemet, trots att det inte finns någon direkt siktlinje .
1960 lanserades den första lämpliga rymdsonden : Project Echo , en 30 m diameter ballongsatellit . Då kunde hela Västeuropa kopplas samman geodetiskt med noggrannheter 2–10 gånger bättre än genom klassisk triangulering .
Under slutet av 1960-talet påbörjades ett globalt projekt av HH Schmid (Schweiz) för att koppla samman 45 stationer över hela kontinenterna, med avstånd på 3000–5000 km. Den färdigställdes 1974 genom en exakt minskning av cirka 3000 stjärnplattor och nätverksjustering av 46 stationer (2 ytterligare i Tyskland och Stilla havet, men utan områdena Ryssland och Kina ). Medelnoggrannheten var mellan ±5 m (Europa, USA) och 7–10 m (Afrika, Antarktis), beroende på väder- och infrastrukturförhållanden. I kombination med Doppler- mätningar (som från Transit ) var den globala noggrannheten till och med 3 m. Detta är mer än 20 gånger bättre än tidigare, eftersom gravitationsfältet fram till 1974 inte kunde beräknas bättre än 100 meter mellan avlägsna kontinenter .
Användningen av stjärnor som referenssystem utökades på 70-talet och början av 80-talet för kontinentala nätverk, men sedan blev laser- och elektroniska avståndsmätningar bättre än 2 m och kunde utföras automatiskt. Nuförtiden utförs vissa liknande tekniker genom interferometri med mycket avlägsna radiokvasarer ( VLBI ) istället för optiska satellit- och stjärnobservationer. Den geodetiska anslutningen av radioteleskop är nu möjlig upp till mm–cm precision som publiceras regelbundet av samhället. Denna globala projektgrupp grundades 2000 av Harald Schuh (München/TU Wien) och ett dussintal forskningsprojekt över hela världen, och är nu en permanent tjänst för International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) och International Earth Rotation and Reference Systems Service ( IERS ) ).
De fotografiska observationerna som gjordes 1959–1985 är irrelevanta nu på grund av deras kostnad, men leder till viss renässans genom elektrooptiska tekniker som CCD .
Se även
- Figur av jorden
- Grundläggande station
- Triangulering
- Trilatering
- Satellitgeodesi
- PAGEOS satellit
- Satellitlaseravståndsbestämning (SLR)
- Stjärnparallax för avstånd till stjärnor
- A.Berroth, W.Hofmann: Kosmische Geodäsie ( Cosmic Geodesy ) (356 s.), G.Braun, Karlsruhe 1960
- Karl Ledersteger : "Astronomische und Physikalische Geodäsie ( Erdmessung )", Handbuch der Vermessungskunde , Wilhelm Jordan , Otto Eggert och Max Kneissl ed., Volym V, (870 S., espec. §§ 2, 5, 13), JBMetzler, Stuttgart 1968.
- Hellmut Schmid : Das Weltnetz der Satelitentriangulation . Wiss. Mitteilungen ETH Zürich och Journal of Geophysical Research, 1974.
- Klaus Schnädelbach et al.: Western European Satellite Triangulation Program (WEST), 2nd Experimental Computation. Mitteilungen Geodät.Inst. Graz 11/1, Graz 1972
- Nothnagel, Schlüter, Seeger: Die Geschichte der geodätischen VLBI in Deutschland, Bonn 2000.