Геодезическая астрономия

АННОТАЦИЯ
к рабочей программе дисциплины
«Геодезическая астрономия с основами астрометрии»
по направлению подготовки 120401 «Прикладная геодезия»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц
Форма контроля: зачет, экзамен
Предполагаемые семестры: 5, 6 (для очной формы обучения), 6, 7 (для заочной формы обучения)
Цель освоения дисциплины «Геодезическая астрономия с основами астрономии» является формирование профессиональных компетенций, определяющих готовность и способность будущего инженера по направлению 120401 «Прикладная геодезия» к использованию
знаний из области геодезической астрономии и астрометрии для определения астрономических координат и азимутов наземных пунктов и направлений при решении основных задач
геодезии.
Задачами дисциплины «Геодезическая астрономия с основами астрономии» являются:
- формирование профессиональных компетенций, определяющих готовность и способность специалиста по специальности «Прикладная геодезия» к использованию знаний из
области « Геодезическая астрономия с основами астрономии» для решения основных задач
понимания студентами сущности астрономических явлений;
- ознакомление их с современными научными астрономическими методами исследования и их применениями в геодезической практике;
- получение представлений о действии в мире законов науки, открытых в земных условиях, и единстве мегамира и микромира.
Учебная дисциплина «Геодезическая астрономия с основами астрономии» входит
в базовую часть к математического, естественнонаучного и общетехнического цикла и является обязательной для изучения.
Краткое содержание дисциплины:
Предмет и задачи геодезической астрономии и астрометрии. Движения небесных тел. Этапы
развития астрономии. Разделы астрономической науки. Общие сведения об астрофизике и
космологии. Основы прикладной астрономии. Предмет и задачи геодезической астрономии и
астрометрии. Современное состояние и перспективы развития геодезической астрономии.
Сферические системы координат в астрономии. Круги и точки на поверхности земного шара. Географические координаты. Круги и точки на небесной сфере. Система координат, применяемая в астрономии: сферические системы координат, используемые для определения
положения небесных объектов. Горизонтные, экваториальные и эклиптические системы координат. Сферический треугольник. Основные формулы сферической тригонометрии. Преобразование системы координат. Связь между координатами светил и астрономическими координатами пунктов. Астрономические определения при создании Государственной геодезической сети. Использование результатов астрономических наблюдений при выполнении
топографо-геодезических работ и решении прикладных задач. Суточное движение небесных
тел. Принципы, положенные в основу измерения времени. Измерение времени. Различные
системы времени, задаваемые суточным вращением земли вокруг своей оси. Измерение времени по звездам и Солнцу. Связь между ними. Измерение длительных промежутков времени. Летоисчисление. Календари. Связь между различными системами измерения времени.
Определение астрономических шкал времени из наблюдений, их зависимость от геодинамических и геофизических процессов. Динамические системы времени (TDT и SDT). Эфемеридное время. Астрономические и атомные шкалы времени. Атомные стандарты времени и
частоты. Международное бюро мер и весов. Современные методы сравнения атомных часов
и вывод шкалы Международного атомного времени. Использование различных шкал време-
ни в астрономии и геодезии. Астрономическое время. Юлианские дни. 10. Зенитное расстояние светила в меридиане и в первом вертикале. Элонгация околополярных звезд. Восход и
заход светила. Изменение положений небесных тел для наблюдателя в зависимости от географической широты пункта. Вычисление положений небесных тел при прохождении ими
меридиана, горизонта, первого вертикала, точек элонгации. Астрономическая рефракция, ее
влияние на зенитное расстояние, прямое восхождение и склонение светил. Астрономические
явления и факторы, изменяющие положение светил: параллакс (суточный и годичный). Астрономические явления и факторы, изменяющие положение светил: аберрация света (суточная, годичная, вековая). Астрономические явления и факторы, изменяющие положение светил: прецессия, нутация. Собственное движение звезд. Движение полюсов Земли. Астрономическая аберрация. Параллактическое смещение. Движение систем координат в зависимости от различных факторов. Астрометрия, как раздел астрономии, ее подразделы и задачи,
решаемые в астрометрии. Астрометрические параметры. Современные системы координат в
астрометрии: кинематические и динамические, их достоинства и недостатки. Универсальные инструменты, оптические теодолиты и электронные тахеометры, используемые для астрономических наблюдений; астрономические часы и приборы регистрации времени. Основные принципы определения географических координат и азимута направления на земной
предмет. Вычисление положений небесных тел относительно различных систем координат
на разные моменты времени. Определение азимута земного предмета по Полярной звезде.
Определение азимута земного предмета по Солнцу. Определения широты места наблюдения
и поправки часов по измеренным зенитным расстояниям светил. Определение геодезического азимута направления на земной предмет из наблюдений пары звезд. Точные способы определения широт и долгот пунктов (способы Цингера, Певцова и Талькотта). Земная и небесная системы координат (ЗСК и НСК). Выбор начал, осей, плоскостей, полюсов для ЗСК
и НСК. Каталоги звезд и квазаров. Использование ЗСК и НСК в геодезии и астрономии.
Связь между ЗСК и НСК через параметры вращения Земли (ПВЗ). Астрономические инструменты в геодезической астрономии. Современные методы определения ПВЗ: радиоинтерферометры со сверхдлинной базой (РСДБ), лазерная локация Луны (ЛЛЛ), лазерная локация
спутников (ЛЛС), системы GPS и ГЛОНАСС. Геоцентрические и барицентрические системы
координат. Астрономические и геодезические постоянные. Международная служба вращения Земли (МСВЗ).
В результате изучения дисциплины специалист должен обладать следующими
общекультурными и профессиональными компетенциями:
- способность представить современную картину мира на основе целостной системы
естественнонаучных и математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия, жизни,
культуры (ОК-1);
- умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную
речь (ОК-2);
- владеть культурной мышления, способностью к обобщению, анализу, критическому
осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей их достижения, умением анализировать логику рассуждений и высказываний (ОК-9);
-способность самостоятельно применять методы и средства познания и самоконтроля
для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно
не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций (ОК-10);
- способность к топографо-геодезическому обеспечению изображения Земли в целом,
отдельных территорий и участников земной поверхности, как наземными, так и аэрокосмическими методами (ПК-10);
- владение методами исследования, поверок и эксплуатации геодезических, астрономических, гравиметрических инструментов и систем (ПК-25);
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследовании (ПК-1);
- способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе
профессиональной деятельности, привлечение для их решения соответствующего физикоматематического аппарата (ПК-2);
- готовность к проведению специальных геодезических измерений при эксплуатации
поверхности и недр Земли (включая объекты континентального шельфа, транспортной инфраструктуры, нефти – и газодобычи), а также при изучении других планет и их спутников
(ПК-11);
- владение методами математической обработки результатов полевых геодезических
измерений, астрономических наблюдений, гравиметрических определений (ПК-27).
Заведующий кафедрой ФиМИТ
Ю.А. Шуклина