Plaatsbepaling met behulp van richting
en afstandmeting naar satellieten
su
door Rob L. Boekhold, 4e klas landmeetkunde aan de HTS te Utrecht.
SUMMARY
Geodetic Positioning by Direction and Range Measurements to Artificial Satellites
Following an excursion to the Kootwijk satellite observatory a term paper has been written describing
the principles of geodetic positioning using either directional or range measurements to artificial
satellites. Differences between the geometric and dynamic analyses of satellite data are pointed out.
1. Inleiding
Alvorens in te gaan op enkele aspecten van de satelliet-
geodesie is het van belang de plaats van de satelliet in
het maatschappelijk leven en in het wetenschappelijk
onderzoek aan te geven. Er bestaan verschillende soor
ten satellieten, die qua vorm ook weer zijn te onder
scheiden. Vorm en soort zijn afhankelijk van de functie
die men eraan heeft toegekend. Enkele functies zijn:
in het maatschappelijk leven: het doorseinen van be
richten, beeld (tv) en geluid (telefoon) van het ene
continent naar het andere; de satelliet wordt gebruikt
als communicatiemiddel,
in het wetenschappelijk onderzoek: het verrichten
van allerlei soorten metingen; men gebruikt de satel
liet als „meetobject".
Deze laatste functie vindt onder andere haar toepassing
in de satellietgeodesie. Hierachter gaat het woord geo
desie schuil, de wetenschap die zich bezighoudt met de
vorm- en groottebepaling van de aarde, alsook haar ver
vorming. In de satellietgeodesie bestudeert men het
zelfde, met dien verstande dat men gebruik maakt van
satellieten. Deze tak van geodesie is nog een vrij jonge
wetenschap; begin zestiger jaren verrichtte men de
eerste metingen. De resultaten werden (en worden)
doorgespeeld aan en geïnterpreteerd door andere we
tenschappen, zoals de geofysica, de geologie en de
oceanografie.
In de geofysica tracht men de natuurkundige oorzaken,
die de invloed van de inwendige massaverdeling der
aarde heeft op de vorm van de geoïde, op te sporen en
tevens de verschijnselen te verklaren. Dit gebied grenst
nauw aan de geologie, de leer van de geschiedenis van
de aardkorst. Oceanografie is de wetenschap die de
diepte en samenstelling van de zeeën en de stromingen
en het leven daarin bestudeert.
2. Een „wereldnet van punten"
De satellietgeodesie maakt het mogelijk om met behulp
van satellieten een wereldwijd net van punten op grote
afstanden aan elkaar te koppelen. Dit biedt weer de
mogelijkheid nationale driehoeksnetten aan elkaar vast
te binden.
Om de doelstelling een „wereldnet van punten" te kun
nen realiseren, zijn twee rekenmethodes ontwikkeld,
waartussen uiteraard ook varianten mogelijk zijn:
1. Zuiver-geometrische methode.
2. Dynamische methode.
Geometrische methode
De zuiver-geometrische methode wordt gekenmerkt
door het feit, dat de satelliet bij de meting slechts als
hulppunt in de ruimte wordt gebruikt. De methode be
rust op het gelijktijdig (simultaan) meten naar de over
vliegende satelliet vanuit verschillende meetstations.
Fig. 1Vanuit vier verschillende meetstations zijn alleen afstand
metingen verricht.
Veronderstel dat de punten A, B en C ten opzichte van
elkaar in een stelsel bekend zijn. Vanuit de meetstations
A, B, C en D worden op eenzelfde tijdstip afstand
metingen naar de satelliet gedaan.
Men construeert vanuit A een bol met als middelpunt A
en als straal ASi, dit is de gemeten afstand naar de
satelliet. Hetzelfde doet men vanuit B. De twee bollen
met stralen ASi en BSi snijden elkaar volgens een cir
kel. Er is nog een derde bol nodig (bol met straal CS])
om S, ruimtelijk vast te leggen. Op een ander tijdstip
bevindt de overvliegende satelliet zich in S2 en worden
de afstanden AS2, BS2, CS2 en DS2 gemeten. Opnieuw
construeert men drie bollen, waarbij S2 ruimtelijk wordt
vastgelegd. Na de derde constructie ligt ook S3 vast.
Nu gaat men vanuit Si een bol construeren met DS] als
straal. Hetzelfde verricht men vanuit S2 en S3 met
respectievelijk DS2 en DS3 als straal. Op deze manier is
het punt D naar een ruimtelijk assenstelsel gerelateerd.
D ligt nu dus vast via S1; S2 en S3 in het stelsel A, B, C.
Fig. 2. De overvliegende satelliet wordt vanuit twee stations gefo
tografeerd tegen de achterliggende sterrenhemel.
NGT GEODESIA 83
145
