Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу.Автор - доктор технических наук, профессор кафедры астрономии и гравиметрии Сибирской государственной геодезической академии, заслуженный деятель геодезии и картографии РФ Антонович Константин Михайлович стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета Академии наук СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Монография рассчитана на студентов и аспирантов, преподавателей и специалистов, занимающихся изучением, преподаванием или работами в области спутниковых технологий. Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что, несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу. Автор стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета АН СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Основными источниками информации стали книги по GPS и по ГЛОНАСС, которые оказались доступными автору. Прежде всего, следует назвать действительно первую книгу по GPS технологиям «Surveying with Global Positioning System (GPS)», изданную в 1985 г. Австралии и переизданную в 1987 г. в Берлине [King et al., 1987]. Перевод этой книге был выполнен в Москве А.А. Генике, в Новосибирск была привезена копия перевода. Эта книга была буквально «зачитана до дыр», и ее называли не иначе как «перевод Генике». Огромное спасибо за нее Аркадию Александровичу.

Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу.Автор - доктор технических наук, профессор кафедры астрономии и гравиметрии Сибирской государственной геодезической академии, заслуженный деятель геодезии и картографии РФ Антонович Константин Михайлович стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета Академии наук СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Монография рассчитана на студентов и аспирантов, преподавателей и специалистов, занимающихся изучением, преподаванием или работами в области спутниковых технологий. Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что, несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу. Автор стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета АН СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Основными источниками информации стали книги по GPS и по ГЛОНАСС, которые оказались доступными автору. Прежде всего, следует назвать действительно первую книгу по GPS технологиям «Surveying with Global Positioning System (GPS)», изданную в 1985 г. Австралии и переизданную в 1987 г. в Берлине [King et al., 1987]. Перевод этой книге был выполнен в Москве А.А. Генике, в Новосибирск была привезена копия перевода. Эта книга была буквально «зачитана до дыр», и ее называли не иначе как «перевод Генике». Огромное спасибо за нее Аркадию Александровичу.

Инициатива создания практикума по высшей геодезии принадлежит выдающемуся советскому геодезисту, профессору Ф.Н. Красовскому, много лет возглавлявшему кафедру высшей геодезии Московского института инженеров геодезии, аэросъемки и картографии (МИИГАиК). Разработка отдельных вопросов программы практикума и составление методических указаний к заданиям на вычислительные работы начались еще при жизни Ф.Н. Красовского и выполнялись под его руководством членами кафедры А.А. Изотовым и Б.Н. Рабиновичем. Практикум предназначен для студентов институтов геодезии, аэросъемки и картографии в качестве учебного пособия при выполнении ими практических занятий по высшей геодезии (в вычислительной части).

Написан в соответствии с програмой по геодезии по специальностям: астрономо-геодезия, инженерная геодезия, аэрофотогеодезия и картография. Содержит разделы: барометрическое нивелирование, нивелирование III и IV классов, полигонометрия с непосредственным измерением сторон, дальномерная и паралактическая полигонометрия, геодезические работы при съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 . Описаны приборы, а также методы производства геодезических работ и обработки результатов полевых измерений. Для студентов геодезических вузов. Может быть полезен учащимся топографических техникумов и инженерно-техническим работникам топографо-геодезического производства. Учебник предназначен для студентов очного, заочного обучения геодезического, аэрофотогеодезического и картографического факультетов геодезических вузов и соответствующих специальностей негеодезических вузов. По содержанию он соответствует программе по геодезии, утвержденной учебно-методическим управлением по высшим учебным заведениям Министерства высшего и среднего образования СССР. Однако в той или иной мере учебник будет полезен и для студентов институтов, в которых изучается геодезия; он может представить интерес и для производственников. При написании учебника автор учел многолетний опыт преподавания предмета «геодезия» на кафедре геодезии и обработки измерений Московского ордена Ленина института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии, а также, ознакомившись с преподаванием этого предмета в НИИГАиК, постарался учесть и опыт этого вуза. В учебнике рассмотрены вопросы барометрического нивелирования и нивелирования III и IV классов. В каждом из этих разделов рассмотрены современные приборы, организация и производство работ и вычисление высот пунктов нивелирования. Большой раздел в учебнике посвящен полигонометрии. Здесь изложены общие сведения о геодезических сетях, проектирование и закрепление на местности пунктов полигонометрии и организация работ. Рассмотрены угловые измерения в полигонометрии современными геодезическими теодолитами, разобраны источники ошибок и указаны пути ослабления их влияния. Подробно рассмотрено производство линейных измерений в полигонометрии светодальномерами, инварными проволоками, оптическими дальномерами, параллактическим методом и короткобазисным параллактическим методом. Рассмотрены также некоторые вопросы вычислительной обработки результатов полевых измерений.

В книге изложен накопленный зарубежный опыт в области космической геодезии. Главное внимание уделено изложению основ динамики искусственных спутников Земли, используемых для геодезических целей, а также рассмотрению влияния земного гравитационного поля и других эффектов на их орбиты. Описана техника наблюдений спутников и геофизическая интерпретация данных, получаемых при помощи ИСЗ. Книга рассчитана на специалистов, работающих в области использования результатов наблюдений ИСЗ. Она может быть рекомендована и научным работникам - геодезистам и астрономам, а также аспирантам и студентам старших курсов институтов и университетов. С появлением искусственных спутников Земли геодезия получила новое эффективное средство для решения своей основной научной задачи -изучения фигуры, размеров и внешнего гравитационного поля нашей планеты. За прошедшие годы со времени запуска Советским Союзом в 1957 г. первого искусственого спутника Земли были получены многие ценные данные о фигуре и гравитационном поле Земли. Успехи в разработке теории движения и технике наблюдений искусственных спутников Земли, а также в изучении верхних частей атмосферы и околоземного пространства сделали реальной возможность создания сети геодезических опорных пунктов в единой системе относимости и позволили решить с достаточно высокой точностью такие, не поддававшисся решению прежними средствами геодезические задачи, как передача координат на уединенные острова Мирового океана, контроль уже созданных и покрывающих значительные части материков триангуляций. Вместе с тем появление искусственных спутников Земли сделало более прочными и установило новые связи геодезии с ее соседями в науке- геофизикой и астрономией. Изложенные обстоятельства вызвали широкий интерес геодезистов к проблеме использования искусственных спутников Земли для решения различных геодезических задач. Этот интерес нашел, в частности, отражение в постановке соответствующих курсов в высших геодезических учебных заведениях. Использование искусственных спутников Земли в геодезических целях породило большое число новых проблем и сделало эту область геодезии в известной степени оригинальной, что дает некоторые основания называть ее к о с м и ч е с к о й г е о д е з и ей.

Изложены следующие темы: земной эллипсоид и свойства кривых на его поверхности; решение малых сфероидических треугольников; методы решения главных геодезических задач и засечек на поверхности эллипсоида и в трехмерном пространстве; теория и практика применения плоских координат в проекции Гаусса-Крюгера; краткие сведения о других конформных проекциях. Решение всех задач иллюстрируется примерами. Для студентов вузов, обучающихся по специальности астрономогеодезия. Может использоваться инженерами и научными работниками, занимающихся математической обработкой геодезических построений и обеспечением специальных инженерно-технических работ. В основу учебника положены лекuии для студентов астрономогеодезической спеuиальности МИИГАиК, которые автор, профессор кафедры высшей геодезии, читал с 1985 г. Последний учебник по этой дисuиплине профессора В.П. Морозова <<Курс сфероидической геодезии  был издан в 1979 r: По сравнению с ним объем данного учебника существенно сокращен. Это стало возможным после тщательного отбора наиболее актуальных тем, которые, во-первых, необходимы для решения задач самой сфероидической геодезии, во-вторых, используются в других разделах высшей геодезии. Для обеспечения новых задач, возникающих на лрактике, особенно в связи с появлением спутниковых технологий, ряд разделов книги изложен по-новому в методическом плане или представлен впервые. Такие как решение прямых и обратных задач на эллипсоиде в дифференuиальной форме и в пространстве на основе координатных преобразований; решение геодезических засечек на поверхности эллипсоида и в околоземном пространстве. В uелях сохранения преемственности автор стремился темы, не устаревшие в теоретическом и методическом плане, излагать как можно ближе к их описанию в учебнике В.П. Морозова. Для решения всех основных задач даны алгоритмы, удобные для программирования и счета на ЭВМ, и приведены числовые примеры. Содержание учебника полностью соответствует действующим учебным программам для астрономо-геодезической спеuиальности. Автор выражает признательность руководству МИИГАиК за помощь, оказанную при подготовке данного учебника, а также благодарит аспиранта С.А. Ванина за участие в оформлении книги.

Учебник написан в соответствии с программой по топографии с основами геодезии для географических специальностей университетов. По содержанию материал учебника делится на три основные части: вводные сведения, топографические карты и планы, топографические съемки. Большое внимание уделено топографическим картам как источнику многообразных сведений о местности, решаемым с их помощью задачам и наземным топографическим съемкам, т. е. вопросам, составляющим основу топографо-геодезического метода географических исследований. Даны первоначальные сведения о фототопографических съемках . Рассматриваются также топографические карты шельфа и методы их создания. Учебник может быть использован студентами педагогических вузов и геологических факультетов университетов. Топография — наука, изучающая земную ность (т. е. элементы ее физической поверхность расположенные на ней объекты деятельностей ка) в геометрическом отношении. К числу основных научных и практических задач, решаемых топографией, следует отнести разработку и совершенствование методов создания топографических карт, способов изображения на них земной поверхности, способов и правил использования карт в решении научных и практических задач. Геодезия — наука, изучающая фигуру и размеры Земли, разрабатывающая методы создания координатных систем для детального изучения земной поверхности и проведения на ней различных измерений {линейных, угловых и др.). Эти методы составляют основу топографических работ. Геодезия разрабатывает также методы измерений на земной поверхности, необходимые для наблюдений за движениями и деформациями земной коры, изменениями береговой линии океанов и морей, для установления высоты уровня морей и их разностей, изучения движения земных полюсов, а также для решения разнообразных инженерных задач гражданского, промышленного, сельскохозяйственного, транспортного строительства и др.

Изложены основы курса высшей геодезии, а также элементы геодезической астрономии, радиогеодезии и геодезической гравиметрии. Приведены задачи и методы, применяемые при изучении фигуры Земли. Описаны определение положения места точек и расстояний на поверхности земного эллипсоида и построение главной опорной геодезической сети государства как основы для его картографирования. В одной книге рассмотрены вопросы теоретической геодезии, элементы сфероидической геодезии, сведения из геодезической астрономии, основные геодезические работы и математическая обработка государственных геодезических сетей. Даны теоретические основы курса, а затем практические вопросы постановки различных видов высокоточных измерений и их математической обработки. Среди наук о Земле, изучающих ее фигуру, строение и эволюцию, важное место занимает геодезия и ее составная частьвысшая геодезия. Знание основ высшей геодезии позволит инженеру более эффективно решать конкретные производственные задачи. Особенно необходимо оно специалистам, непосредственно связанным с исследованием земной поверхности и ее недр. Инженерам-картографам, особенно составителям, участвующим в работе полевых геодезических экспедиций, приемке и редактировании материалов топографо-геодезических работ, знание высшей геодезии поможет быстрее освоить работу, квалифицированно подходить к отбору геодезических данных. Специалист-картограф должен иметь ясное представление о схеме и программе построения государственной геодезической сети, являющейся основой для картографирования страны. Он должен иметь понятие о методах определения фигуры Земли и ее математической модели, используемой при создании различных картографических проекций; об основных задачах, решаемых на этой поверхности по определению взаимного положения точек. Он должен быть знаком с элементами сферической и геодезической астрономии, знание которых необходимо ему при создании звездных карт, карт Луны и планет Солнечной системы. Настоящий учебник написан в соответствии с программой, утвержденной МВ и ССО СССР на основе лекций, читаемых автором на картографическом факультете МИИГ АиК на протяжении последних пятнадцати лет. Порядок изложения учебного материала в предлагаемой книге отличается от традиционного, обычно начинающегося с рассмотрения практических методов проведения геодезических работ и завершающегося изучением теории. В нем изложение теоретических основ предмета предшествует практической реализации и разработке методов решения конкретных задач.

Книга состоит из введения и семи глав. В гл. I излагаются координатная проблема и системы измерения времени. В гл. II рассматривается теория движения ИСЗ. В ней говорится о кеплеровском и возмущенном движении спутников, содержатся сведения о вычислении эфемерид и уточнении орбит. В гл. III даны элементы спутниковой сферической астрономии. О методах и аппаратуре для наблюдений ИСЗ и предварительной обработке результатов наблюдений идет речь в гл. IV книги. Геометрические и динамические задачи являются предметом рассмотрения в V и VI главах. В этих главах приводятся также сведения об уточнении некоторых фундаментальных постоянных астрономии и геодезии. Основные результаты, достигнутые в космической геодезии, сообщаются в гл. VII. Книга написана для студентов геодезических специальностей вузов в соответствии с программой курса «Основы космической геодезии». Книга может быть также использована аспирантами соответствующих специальностей, инженерно-техническими работниками, которые трудятся над геодезическими аспектами использования искусственных спутников Земли. В основу учебного пособия положены курсы лекций по космической геодезии и небесной механике, которые авторы в течение ряда лет читают студентам геодезического факультета Московского института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (МИИГ АиК). К настоящему времени издан ряд монографий советских и зарубежных авторов, посвященных как космической геодезии в целом, так и отдельным ее разделам. Несмотря на свой, как правило, высокий научный уровень, эти издания не являются учебными пособиями. В некоторых из них рассматриваются отдельные вопросы космической геодезии, другие сложны для студентов или содержат в большом объеме результаты конкретных исследований, т. е. представляют, главым образом, производственный интерес. Все эти обстоятельства побудили авторов написать данное учебное пособие. Следует отметить, что из-за ограниченного объема книги авторы не смогли достаточно полно изложить ряд вопросов, а н~которые вынуждены были исключить вообще. Это, в частности, относится к такому важному вопросу (хотя он и упоминается), как совместное использование наземных и спутниковых данных. Хотя этот вопрос, с принципиальной точки зрения, может быть отнесен к курсу теоретической геодезии, авторы убеждены, что в курсе космической геодезии он также заслуживает внимания. По причине ограниченного объема книги пришпось исключить параграф, посвященный изучению геопотенциала по наблюдениям лучевых ускорений спутников. Конснективно изложены отдельные вопросы небесной механики.

В монографии изложены геометрические и динамические методы спутниковой геодезии, составляющие основное содержание этой геодезической дисциплины. В книге изложены также и некоторые вопросы фотографической астрометрии, небесной механики и высшей геодезии, лежащие в основе спутниковой геодезии. Описаны методы и аппаратура для наблюдений за движением искусственных спутников Земли, принципы и методы обработки результатов наблюдений. Рассмотрены возможности совместного использования результатов наблюдений искусственных спутников 3емли и классических астрономо-геодезических и rравиметрических работ. Монография может быть полезна для научных и инженерно-технических работников и студентов, специализирующихся по спутниковой геодезии, а также может служить руководством для тех, кто интересуется этой бурно развивающейся отраслью астрономо-геодезических знаний. С запуском первого советского искусственного спутника Земли (4 октября 1957 г.) открылась новая эпоха в исследовании Земли и космического пространства при помощи космических летательных аппаратов. Многие науки получили дополнительные технические средства для решения своих проблем, а на стыке этих наук возникли новые научные дисциплины. Так произошло и с геодезией, являющейся одной из древнейших наук и решающей как важные научные проблемы, так и инженерно-технические задачи. С появлением искусственных спутников Земли геодезия получила новые пути и методы решения ее основной научной проблемы, связанной с определением фигуры, размеров и внешнего гравитационного поля нашей планеты. Открылись новые методические возможности и для решения ее инженерно-технических задач. Появление искусственных спутников Земли укрепило старые и возродило новые связи геодезии с геофизикой, астрометрией, небесной механикой, радиоэлектроникой. На стыке этих наук возникла новая научная дисциплина, получившая название «спутниковой геодезии», которая находится в состоянии непрерывного развития. R настоящему времени по вопросам спутниковой геодезии существует большое количество публикаций в виде статей, напечатанных в различных периодических и непериодических изданиях, а также ряд монографий и пособий, написанных видными учеными. Однако разрозненные статьи, монографии и пособия по спутниковой геодезии часто отражают направления исследований их авторов и поэтому не содержат некоторых необходимых сведений. Авторы поставили перед собой задачу с пекоторой методической

последовательностью изложить теории и методы спутниковой геодезии в ее современном состоянии. При этом имелось в виду дать студентам и инженерно-техническим работникам пособие, доступное для изучения основ спутниковой геодезии. В соответствие с этой целью в книге изложены геометрические и динамические методы спутниковой геодезии, которую авторы рассматривают в качестве самостоятельного раздела высшей геодезии.