При решении геометрических задач спутниковой геодезии, спутник считается точкой, фиксированной в пространстве в некоторый момент времени. Синхронные (одновременные) наблюдения спутника из ряда опорных пунктов и пункта, координаты которого неизвестны, позволяют определить его положение в единой системе координат опорных пунктов. Наблюдение нескольких спутников даёт возможность построить сеть спутниковой триангуляции или проложить векторный ход. Для решения динамических задач спутниковой геодезии нужно знать законы движения спутника на орбите. Если законы движения спутника считаются хорошо известными, то наблюдения его дают возможность определить координаты пункта наблюдений (орбитальный метод). При уточнении параметров гравитационного поля Земли решение задачи осложняется наличием большого числа уточняемых параметров и необходимостью учёта влияния факторов, возмущающих движение спутника. Наилучшее решение задачи достигается, когда используются наблюдения или данные о движении спутников с орбитами разных наклонов и высот, а также данные наземной гравиметрической съёмки. Для исследования или исключения таких возмущений, как, например, сопротивление атмосферы Земли, используют т. н. геодезические спутники, орбиты которых выбирают для этой цели особо. В настоящее время в решении динамических задач спутниковой геодезии всё большую роль играет применение радиотехнических и лазерных методов наблюдений движения спутников и далёких космических объектов.

2.6 Система GPS

"GPS" - это первые буквы английских слов "Global Positioning System" - глобальная система местонахождения. GPS состоит из 24 искусственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей. "GPS" предназначена для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве.

Навигация.

По радиосигналам спутников GPS-приемники пользователей устойчиво и точно определяют текущие координаты местоположения. Погрешности не превышают десятков метров. Этого вполне достаточно для решения задач навигации подвижных объектов (самолеты, корабли, космические аппараты, автомобили и т.д.).

Землемерие.

Новое понятие "Система места нахождения" - является существенно более общим, чем "навигационная система". Оно охватывает и чрезвычайно важные для человечества проблемы и задачи землемерия (геодезия, картография, планиметрия, геофизика, строительство уникальных промышленных сооружений и дорог и т.д.). Для этих целей погрешности места нахождения не должны превышать долей метра и даже долей сантиметра. Специальные приемники и методы обработки сигналов обеспечивают эту точность.

Микроэлектроника.

Если ракеты и спутники - это механическая основа системы, ее кости и мышцы, то радиотехнические и вычислительные микроэлектронные устройства - это ее мозг и нервы. Вместе с теоретическими методами это информационная основа системы, без которой ее существование невозможно.

Плата приемника содержит: высокочастотный приемный тракт, устройства сложной математической обработки принятых из космоса сигналов, первоклассный компьютер с большим быстродействием и значительной памятью, микроэлектронные схемы его сопряжения с внешними устройствами и другие сложные элементы. Сама плата имеет шесть слоев печатного монтажа и обеспечивает одновременный прием и обработку сигналов до восьми спутников. Управляют этим ансамблем уникальные математические алгоритмы, реализованные в виде машинных программ. Не будет преувеличением сказать, что GPS - дитя микроэлектроники и вычислительной техники. Что в каждом из своих проявлений GPS - одновременно и продукт и средство современных высоких технологий.

2.7 Методы создания, развития и совершенствования государственных опорных геодезических сетей

Государственная геодезическая сеть (ГГС) - назначение, требуемая точность построения и плотность пунктов; традиционные методы построения - триангуляция, полигонометрия, трилатерация; геоцентрическая и референтная система геодезических координат, методы их преобразования; новейшие методы построения: спутниковые, основанные на использовании глобальных спутниковых навигационных систем, лазерной локации ИСЗ, длиннобазисной интерферометрии и других; схема и программа построение ГГС на разных этапах развития; необходимый состав и методы измерений; обработка измерений и преобразование их в принятую систему координат; методы уравнивания ГГС; методы построения прецизионной государственной геодезической сети с использованием систем глобальных спутниковых навигационных систем; государственная нивелирная сеть, назначение и требуемая точность; схема и программа построения нивелирной сети на разных этапах ее развития; методы высокоточного нивелирования, гравиметрическое обеспечение нивелирных линий; обработка измерений, уравнивание нивелирных сетей; определение для одних и тех же реперов нормальных высот методом геометрического нивелирования и геодезических высот относительным методом с использованием глобальной навигационной спутниковой системы, как основа нового метода изучения поверхности квазигеоида с наивысшей точностью, а при повторных измерениях - для изучения геодинамических явлений.

2.8 Спутниковые технологии и методы в геодезии

Общая технологическая схема, используемая в системах глобального позиционирования, наземные и космические сегменты систем; координатно-временное обеспечение спутниковых систем, их структура и назначение составных частей; системы координат, применяемые при использовании спутниковых технологий; планирование спутниковых измерений; содержание и использование спутниковых сообщений; устройство приемников и принципиальные схемы обработки информации на станции; постобработка результатов измерений; методика выполнения спутниковых измерений (статические, динамические и кинематические; дифференциальный метод; виды спутниковых геодезических сетей; уравнивание спутниковых сетей; объединение наземных и спутниковых сетей; методы преобразования координат, используемые в спутниковых технологиях; точность определений и пути ее повышения; определение нормальных высот спутниковыми методами; применение спутниковых измерений в различных областях геодезии.

Спутниковые методы:

Принципы построения и особенности работы современных спутниковых систем координатных определений; секторы спутниковой системы: космический, управления и контроля, потребителя, их назначение; методы измерений и вычислений, используемые в спутниковых системах; планирование спутниковых измерений; источники ошибок спутниковых измерений и методы борьбы с ними; координатно-временное обеспечение спутниковых измерений; системы координат, времени, высот; принципы определения и использования эфемерид спутников; методы трансформирования координат определяемых пунктов; особенности решения различных геодезических задач спутниковым методом; технология построения опорных пространственных геодезических сетей на основе совместного использования спутниковых и традиционных геодезических измерений.