Высшая геодезия (стр. 2 )

К настоящему времени геодезические сети создаются GPS.

В данном случае от спутника к точке А и В измеряются дальность D1, D2 и т. д. Координаты спутников известны. В результате отборки вычисляются Дx, Дy, Дz между точками А и В. Для решения задачи, должно наблюдаться не менее четырех спутников одновременно. Измерения выполняютс в геоцентрической системе координат X, Y, Z.

При дальности порядка 20 тыс. км. приращение  координат Дx, Дy, Дz определяется со средней квадратичной ошибкой ±2см, даже если, точность положения спутников характеризуется средними квадратичными ошибками порядка ±100м. но при этом дальности должны измеряться с точностью ±2см.

Вопрос 5. Совершенствование ГГС.

На территории бывшего СССР совершенствовались ГГС, велось и ведется в следующем порядке:

В 1191 году завершено уравнивание острономо – геодезической сети 1 и 2 класса. В результате уравнивания получились следующие точностные хараетеристики:

- среднеквадратическая ошибка взаимного положения пунктов меньше 5 см.

- взаимное положение между крайними пунктами сети определяется средней квадратичной ошибкой 1,1 м.

- относительная средняя квадратичная ошибка стороны в слабом месте сети составляет.

Доказано после уравнивания, что средние квадратичные ошибки измерений измеренных направлении составляют величину 0,``75, азимут определяется с точностью 1,27``.

К настоящему времени ведется работа по созданию  спутниковых геодезических сетей на территории бывшего СССР и Р. Б. ГГС спутниковой сети будет составлять из трех уровней:

-  фундаментальная астрономо-геодезическая сеть ФАГС. Расстояние между пунктами такой сети составляет 700-800км. Взаимное положение их будет определятся со средней квадратичной ошибкой ±2см. На этих пунктах будет осуществляется и их астрономические координаты. Все измерения будут спутниковыми.

- на них ФАГС сгущается в высокоточный ВГС. Расстояние между пунктами 150-300 км.

Взаимное положение пунктов ±2 см. Наблюдается выполнение стационарными двух частотными спутниковыми приемниками.

- СГС (спутниковая геодезическая сеть). Расстояние между пунктами до 45 км, они должны совмещаться с пунктами существующей геодезической сети.

Тема 3 : Производство высокоточных угловых измерений

Вопросы :

Высокоточные теодолиты. Контрольные испытания оптических  теодолитов. Производство высокоточных угловых измерений. Классификация ошибок угловых измерений. Влияние инструментальных ошибок на результаты измерений.

Вопрос 1. Высокоточные теодолиты.

Высокоточные теодолиты делятся на:

-оптические

-электронные

В оптических отсчёты снимаются по микрометру, а в электронных он выводится на табло или записывается в блок памяти.

Высокоточные теодолиты можно характеризовать так:

- Т-05  точность измерения углов 0,5" (Россия )

- ОТ02М  1" (Россия )

- ОТ1  1" (Россия )

- ДКМ-3  0,5" (Швейцария )

- Т2000S  0,5" (Швейцария )

- Theo 002  0,5" (Германия )

Вопрос 2. Контрольные испытания оптических  теодолитов.

  Поверки теодолита :

Цилиндрического уровня. Визирной оси (коллимационная ошибка). Поверка оси вращения трубы. Поверка сетки нитей. Поверка компенсатора. Поверка оптического центрира.

Кроме названных поверок добавляются ещё несколько:

Ось накладного уровня должна быть параллельна оси вращения трубы. Вращение алидады должно быть плавным. Отсчётное устройство должно быть выверено и отъюстировано. Нити бисектора окулярного микрометра трубы должны быть установлены вертикально. Место нуля недолжно быть более 10".

Исследования :

Определение цены деления уровня. Определение цены деления окулярного микрометра трубы. Правильность хода фокусирующей линзы трубы. Исследование Рена Исследование эксцентриситета лимба и алидады. Исследование правильности вращения алидады. Исследование ошибок диаметра лимба. Исследование систематических ошибок измерения углов связанных с люфтом подъёмных винтов. Определение среднеквадратической ошибки измерения горизонтальных и вертикальных углов одним приёмом.

Вопрос 3. Производство высокоточных угловых измерений.

Существуют следующие способы измерения направлений и углов:

Способ круговых приёмов (Струве). Способ всевозможных комбинаций. Предложен Гауссом и усовершенствован Шрейером. Способ Томина или Видоизмененный способ всевозможных комбинаций. Способ Аладжанова.

Способ всевозможных комбинаций :

Все комбинации объединим в одну матрицу

1.2  1.3  1.4  ….1.n

1.3  2.4  ….2.n

(n-1).n

r =   - число всех комбинаций

Веса измеренных направлений на станции вычисляются по формуле:

P=m*n

n -  число приёмов

Допуски при измерении углов способом Всевозможных комбинаций:

Значение измерений при КЛ и КП не должны расходиться более чем на 8". Расхождение между приемами  1 класс=4"

  2 класс=5"

Колебание средних значений одного и тогоже угла, полученных непосредственно в результате измерений так и вычисленных по другим измеренным углам не должны превышать 3" (при числе направлений менее 5 ) и 4" (при числе направлений более или равных 5).

Вопрос 4. Классификация ошибок угловых измерений.

Ошибки делятся на группы :

-  личные - это ошибки системы прибор-наблюдатель

-  инструментальные –вызванные погрешностью изготовления отдельны узлов теодолита

-  внешней среды

Вопрос 5. Влияние инструментальных ошибок на результаты измерений.

Влияние коллимационной ошибки на отсчёты по горизонтальному кругу:

Минимальная допустимая коллимационная ошибка в высокоточных теодолитах не должна превышать 10" . Влияние  на направление показано формулой:

  Z - зенитное расстояние

тогда поправка: N=КП+хс 

  N=КЛ±180○- хс

Среднее из отсчётов КП и КЛ свободно от коллимационной ошибки.

Влияние наклона оси вращения трубы. Оно вызвано невыполнением третей поверки.

Тогда влияние этой ошибки выражается формулой:

x i = i ctgz

N=КП+хi

N=КЛ±180○- хi

3)Влияние наклона вертикальной оси теодолита:

Угол д определяется по накладному уровню по следующей формуле:

Тогда в делениях уровня этот угол будет равен:

b=1/2((Л+П)КП-(Л+П)КЛ)

ᵷ = b*ф  ф - цена деления уровня

Его влияние будет равно:

x ᵷ= ᵷctgz

N=КП+хᵷ

N=КЛ±180○- хᵷ

4)влияние ошибок нанесения делений на лимб:

Деления на лимб наносятся делительными машинами. Поэтому исследования выполняют на специальных стендах. Эти ошибки подразделяются на:

-  длиннопериодические

-  короткопериодические

Длиннопериодические ошибки выявляются по всей окружности лимба:

Короткопериодические ошибки выявляются на интервале одного радиуса:

По этим графикам учитываются ошибки деления лимба. Однако имеются возможности ослабить их влияние на отсчёты и рекомендуют переставлять лимб между приёмами с учётом наименьшего деления лимба:

(180*n)+i

i - цена деления

n-число приёмов.

Тема 4: Элементы приведения. Предварительные вычисления.

Вопросы:

  1. Элементы приведения.

2. Предварительные вычисления при обработке ленийно-угловых  плановых геодезических сетей.

Вопрос 1. Элементы приведения.

О1 и О2 –центры пунктов

J – точка установки прибора

V - визирный цилиндр, не совпадающий с центром пункта

Очевидно что мы будем иметь элементы приведения :

-центрировки  l и Q

- редукции  l' и Q'

Вычисляют поправки за центрировку С" и редукцию r".

Вопрос 2. Предварительные вычисления при обработке ленийно-угловых  плановых геодезических сетей.

Проверка полевых материалов. Составление сводок результатов измерений. Составление рабочей схемы. Предварительное решение треугольников и вычисление сферических избытков. Приведение результатов измерений к центрам знаков. Вычисление приближенных координат пунктов. Составление карточек предварительной обработки на каждый пункт. Редукционные вычисления. Составление таблицы направлений приведенных к центрам знаков и редуцированныхна плоскость в проекции Гаусса-Крюгера. Анализ полученных результатов. Обработка результатов геометрического нивелирования и вычисление высот пунктов.

Пункт4:

В данном примере по измеренным углами исходной стороне вычисляютсябоковые стороны треугольника.

На больших расстояниях измеряются углы в сферическом треугольнике:

- сферический избыток

Для того чтобы вычислить невязку, из каждого угла извлекают 1/3 избытка, тогда разность между суммой углов и 180◦ будет равна невязке: