Покрытия звезд ИСЗ

[Анатолий Волчков]

Andrews:

Спасибо за поддержку!

Немного не согласен с Вами про рефракцию. Тут надо учитывать так называемую параллактическую рефракцию, так как ИСЗ находится на конечном расстоянии от наблюдателя. Можно это представить так, что наблюдатель как бы приподнимается над поверхностью на некоторую высоту и туда был направлен луч света от объекта, зафиксированный наблюдателем на Земле после преломления в атмосфере. При зенитном расстоянии около 60 градусов это поднятие составляет 9.4 метра (В.К. Абалакин. Основы эфемеридной астрономии. Наука, 1979, табл. на стр. 209). В положении наблюдателя (т.е. проекция на поверхность земли) это даст ошибку примерно в 1.7 раза большую, т.е. около 16 метров. Так что не учет параллактической рефракции для объектов на конечных расстояниях довольно плохое дело.

Вообще это весьма необычное явление в астрономии, все привыкли иметь дело с объектами на практически бесконечных расстояниях, где рефракционное смещение зависит лишь от зенитного расстояния. Оказывается искривление света в земной атмосфере вызывает необходимость дополнительно учитывать и параллактическое смещение объекта, находящегося на конечном расстоянии.

[andrews]

  Спасибо за ссылку и разъяснения. Книгу на днях посмотрю, даже интересно стало. Действительно, когда оцениваешь смещение объекта, то и не задумываешься, а где он расположен...

 Andrew.

[tlgleonid]

Спасибо за инофрмацию о рефракции. Я не прав, что ее не учел. Попробую учесть.
А по поводу того, что я заметил именно ПРОХОЖДЕНИЕ и засек ТОЧНОЕ ВРЕМЯ ПРОХОЖДЕНИЯ, то я именно так не говорил. Не надо домышлять. Я заметил, что спутник прошел с диском звезды так, что они слились для моего телескопа. Дисторсию при малых углах отклонения учитывать не надо (она мала). А прохождения спутника возле не очень яркой звезды на растоянии пару секунд происходит сравнительно часто и в таком случае его можно визуально оценить.

Не пойму, почему профессионалы, которые мспользуют только стандартные методы и очень редко смотрят в телескоп начинают спорить. Попробуйте сами и поймете, что здесь особых сложностей нет.

Кстати из-за того, что профессионалы редко смотрят в телескоп и пишут книги для любителей, возникают смешные моменты. Так Зигельв в своей книге Сокровища зв. неба пишет, что в созвездии Льва нет ни одной галактики, доступной любительским телескопам. Но там полно галактик, которые видны и в простейшие телескопы и в призменные бинокли.

[Pietro]

2 SF: а где в Москве можно купить GPS за $150 и какую точность он обеспечит?

[yas]

Петр,

Посмотреть полезную информацию и цены можно на
www.bostonpc.ru
Самый простой приемник стоит 185 долларов.
Год назад видел ребят, торгующих GPS в "Электронном раю" на Пражской. Возможно та же фирма

На все требуется лицензия, хотя ее тут же и дают в этой фирме на "бытовуху".

Как я понимаю, точность сильно зависит от условий местности, времени суток(число спутников) и метода определения (стационарно либо в движении). При стационарном положении и накоплении достаточного числа измерений в компьютере с последующей матобработкой, возможно достигнуть точности лучше 5-10 метров.
Еще возникает вопрос о точности. Я в этом не специалист, но как я понял из телефонного разговора в этой фирме, они загрубляют точность продаваемых приемников. Непонятно как. Возможно это лишь телефонный ответ дабы не нарушать наше законодательство о государственной тайне и перестраховаться (вдруг я из соответствующих органов).
Что-то не верится, чтобы они влезали внутрь приемников и меняли бы что-то.

Александр

[SF]

2 Pietro:

>> где в Москве можно купить GPS за $150 и какую точность он обеспечит?

1. Где?

Похоже, что в самых необычных местах. Пошел за кофе на "Птичий рынок" и увидел на одном из прилавков эхолоты и GPS-приемники, стоящие в несколько рядов. Ориентироваться надо на пучки высоких удочек, заметно издалека. Запомнил две цены - 4800 руб. и 6000 руб.

Весьма советую http://www.prin.ru, там хорошие статьи - модели, принципы работы, точность. После PRIN-а BOSTON мне как-то "не показался". Если вдруг нужен ГЛОНАСС (хм?..), смотрите http://www.rirt.ru.

2. $150.

Насколько мне кажется (из почтовых рассылок), "тамошние" любители (и профессионалы) астрономии используют GPS-приемники скорее для получения точного времени, чем координат. Для этого необходимо подключение к компьютеру. Поэтому стоит напрячься и купить модель подороже (> $200). Это обеспечит также возможность "красивой жизни с излишествами", типа http://www.mgix.com/gps3d/ и проч.

2 Александр Яскович:

>> Как я понимаю, точность сильно зависит от условий местности, времени суток(число спутников).

От времени суток сейчас не зависит - у "кокосов денег много" и их орбитальная группировка находится не в таком состоянии, как российская. С любой точки земного шара их спутников видно достаточно. От условий местности - да, зависит - на дне ущелья могут быть проблемы.

[Игорь]

Леониду Ткачуку:

"<Рефракцию> учитывать сильно не надо, поскольку и звезда и спутник преломляются одинаково"

Одинаково преломляются лишь в случае, когда происходит покрытие звезды спутником. В противном случае пути лучей света разные и может играть роль конечное расстояние до спутника. Конкретные величины ошибок зависят от условий наблюдения.

И относительно "учитывать сильно". Ошибка учета <рефракции> сильно влияет на погрешность определения координат. Ведь мы ищем место на поверхности Земли, где выполняются определенные условия. То есть, рассматриваем положение луча от звезды и спутника после прохождения атмосферы и преломления в ней. Поэтому надо учитывать <рефракцию> по полной теории, а не приближенно. И здесь величину ошибки можно оценить, зная конкретные условия наблюдения и рассмотрев использованную приближенную модель учета <рефракции>.

Относительно постоянно упоминаемых 10 метров и 2-х секундной точности. Если бы не было иных причин появления ошибок определения координат, можно было бы согласиться с ожидаемой точностью найденных географических координат. Но!

Во-первых, при обработке наблюдений не учтено несколько существенных величин, искажающих конечный результат, о чем я уже писал ранее. Аномалии же <рефракции>, вызванные отличием строения реальной атмосферы от модели, заложенной в теорию <рефракции>, вообще не поддаются учету, между тем влияние этих аномалий может в Вашем случае достигать величин, больших 10 метров.

Во-вторых, позиционные измерения требуют тщательных исследований геометрических искажений поля зрения телескопа, в частности исследования дисторсии. Ни о чем подобном Вы не сообщали.

В-третьих. Определение положения быстродвижущегося объекта весьма трудная задача. Ведь ИСЗ при больших увеличениях, которые Вы вынуждены применять для повышения точности определения минимального расстояния звезда-ИСЗ, проскакивает поле зрения телескопа за доли секунды (спутник пролетает на небе десятки минут дуги за секунду) и при этом необходимо зафиксировать величину минимального расстояния! Я конечно понимаю, что Вы способны заметить угасание света звезды на 0.001 сек. и, возможно, измерить за сотые доли секунды минимальное расстояние с высокой точностью, но других таких наблюдателей вряд ли найдете. Так что Ваш результат уникален в истории Земли!

Именно исходя из этих сомнений и опираясь на собственный опыт позиционных наблюдений, я не верю в декларированную Вами точность результата. Слишком много допущено ошибок. Фактически Вы получили результат лучше, чем получали на Зенит-телескопах и Фотографических Зенитных трубах, т.е. на инструментах, специально сконструированных для исследования колебаний полюсов Земли. При этом указанные инструменты тщательно исследовались, а все редукции наблюдений выполнялись с максимальным тщанием.

[Cagen]

Я работаю на системе которая меряет параметры орбиты КА. Опыт показывает что все расчетные точности при практических наблюдениях смазываются как минимум на порядок. Тема сама по себе классная и ее необходимо обсасывать... Не исключено что по ней спокойно можно защитить дисер И еще, а в какой системе трактовать числа? Эллипсоид Красовского, WGS84… или идеальная сфера? А ведь это Ваша точность ;( Хотя это дело и рассчитывается… Кстати действительно, в мире вы не найдете точных эфемерид спутников т.к. они на самом деле стоят бешеные деньги, хотя система ILRS такие данные своим членам предоставляет, но астрономы, а тем более любители в это число не вхожи… Ну, а на последок, а кто сказал что каталожные координаты звезды, по которой прошел ИСЗ, известны с супер- пупер большой точностью? Нутации прецессии параллакс и т д учли? А теперь ради интереса посчитайте вероятность того, что заданный спутник покроет заданную звезду и при этом мы с высокой точностью это все зафиксируем… Да, и еще одно. На практике ПЗС матрицы работают в режиме накопления – время порядка 5 кадров в секунду, а при этом картинка- размытый трек, а телевизионная техника хоть в реальном масштабе и обладает хорошими характеристиками, но все равно стандарт 25 кадров это точность привязки не ахти для определения своих координат до угловых секунд, а уж о «ручном» методе я промолчу. Да что там говорить, тот же хваленый GPSточность в те же сантиметры дает не с одного промера, да и то оказывается что координаты выдаваемые GPS в течении года плавно изменяются и пока это только исследования, никто толком ничего по этому поводу не знает. Так что мораль такова, все возможно, но нужна статистика.

[Анатолий Волчков]

И еще, а в какой системе трактовать числа? Эллипсоид Красовского, WGS84… или идеальная сфера? А ведь это Ваша точность ;

"Если бы я был директором", то числа трактовал бы в той системе, в которой получены элементы орбиты.

[...а с платформы говорят:]

А вот как считает уважаемое сообщество - реально ли на основе наблюдений покрытия звезды спутником оценить габаритные размеры этого спутника? Пусть не низколета, пусть стационара? Считаем, что орбита спутника известна (численная модель с учетом всех значимых факторов). Координаты наблюдателя и привязка по времени имеются (какова должна быть их точность - вопрос отдельный). Более того, предположим, что наблюдения ведутся из экваториальной зоны, с меридиана, долгота которого совпадает с долготой подспутниковой точки.

[krypton]

 Теоретически реально; практически вряд ли. Скорость тени стационарного КА в подспутниковой точке более 2 км/с, а её размеры равны габаритам. Для постоения численной модели с точностью хотя бы в десятки метров не обойтись без данных с РЛС. Даже в случае крайнего везения, одиночное измерение не даст почти никакой полезной информации.
 

[...а с платформы говорят:]

Ага. Ясно. Интерес-то, понятно, чисто теоретический, т.к. те кто имеет доступ к радиолокации и обладатели мощной оптики и без всяких покрытий смогут оценить размеры спутника. И точность у них наверняка будет выше.
А вот все-таки, в продолжение темы о покрытии - имеются ли в арсенале астрономов какие-то методики, позволяющие засекать моменты "закрытия" и "открытия" звезды? Например: берется светочуствительная пленка, сооружается механизм для ее перемотки с высокой скоростью. Между пленкой и оптикой телескопа устанавливается вращающийся диск с вырезанными секторами. Диск крутится, на пленке появляются отдельные кадры. За счет скорости вращения диска и количества вырезанных секторов можно получить приличную частоту кадров. Затем по этим кадрам строится кривая изменения блеска и определяется момент начала и конца затмения.

[krypton]

 В арсенале наблюдателей покрытий есть более эффективные вещи, чем плёнка с обтюратором. Как правило, используется цифровая видеокамера с высокочувствительной (тысячные доли лк) матрицей и записью сигналов точного времени. У меня, например, метод попроще - дрейф-скан на цифровую фотокамеру.

www.astronomer.ru/library.php?action=2&sub=2&gid=65
www.lunar-occultations.com/iota/video/rnvideosetup.htm

 а также:

www.ka-dar.ru/forum/index.php/topic,71.0.html
astronomy.ru/forum/index.php/topic,10965.0.html

[...а с платформы говорят:]

Ага. Спасибо. Значит, такая штука называется "обтюратор"...

[Net]

А вот как считает уважаемое сообщество - реально ли на основе наблюдений покрытия звезды спутником оценить габаритные размеры этого спутника? Пусть не низколета, пусть стационара? Считаем, что орбита спутника известна (численная модель с учетом всех значимых факторов). Координаты наблюдателя и привязка по времени имеются (какова должна быть их точность - вопрос отдельный). Более того, предположим, что наблюдения ведутся из экваториальной зоны, с меридиана, долгота которого совпадает с долготой подспутниковой точки.

Уж проще, я считаю, размеры спутника будет проще найти на сайте его производителя . Или даже засекреченные чертежи! 

[...а с платформы говорят:]

Существует ряд спутников, для которых засекречены не только чертежи, но и сам производитель. А иной раз бывает так, что вообще никто не признаёт спутник своим.

[Глеб Комаров]

А иной раз бывает так, что вообще никто не признаёт спутник своим.

а есть примеры? какие это спутники?

Уж проще, я считаю, размеры спутника будет проще найти на сайте его производителя . Или даже засекреченные чертежи! 

  а кто-нибуть оные чертежи видел на этих сайтах