Билет 7

1.Инженерная полигонометрия.

П олигонометрия является самым распространенным видом инже­нерно-геодезических сетей. Полигонометрические сети могут выступать в качестве геодезического обоснования при изысканиях и строительстве, съемочного обоснования, а также могут являться основой для наблюдений за плановыми смещениями сооружений.

Проектируют полигонометрию в виде одиночных ходов, опираю­щихся на исходные пункты высшего класса (разряда), систем ходов с узло­выми точками или систем замкнутых полигонов.

На территории городов и промышленных площадок чаще всего про­ектируют хода полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов. При этом полиго­нометрия 4 класса существенно отличается от той же полигонометрии, создаваемой для построения государственной геодезической сети, допус­тимыми длинами ходов.

Основные характеристики инженерной полигонометрии приводятся в табл.19.

Таблица 19

Инженерная полигонометрия

Основные показатели	4 класс	1 разряд	2 разряд
Предельная длина хода, км: - отдельного	15 (10)	5	3
- между исходной и узловой точками	10 (7)	3	2
- между узловыми точками	7 (5)	2	1,5
Предельный периметр полигона, км	30	15	9
Длина стороны хода, км: - наибольшая	2,0	0,8	0,35
- наименьшая	0,25	0,12	0,08
- средняя расчетная	0,5	0,3	0,2
Число сторон в ходе, не более	15	15	15
Относительная ошибка хода, не более	1:25000	1:10000	1:5000
Средняя квадратическая ошибка измере­ния угла (по невязкам в ходах и полиго­нах), угл. с., не более	3	5	10
Угловая невязка хода или полигона ( п - число углов в ходе), угл. с., не более	5	10	20

Средняя квадратическая погрешность ¦до 500м±2см ¦до 1000м±3см ¦до 1000м±5см;

измерения длины стороны ¦от 500 до ¦свыше 1000 м ¦свыше 1000 м -

¦1000м ± 3см ¦ - 1:30000 ¦ 1: 20000

¦свыше 1000 м¦ ¦

¦- 1:40000 ¦ ¦

Примечание: в скобках указаны соответствующие показатели государственной полиго- нометрии 4 класса.

При измерении линий светодальномерами и электронными тахеометрами предельные длины сторон не устанавливаются, однако следует избегать перехода от наименьших сторон хода к предельным.

При проектировании полигонометрии стремятся не допускать близ­кого расположения пунктов, принадлежащих разным ходам, так как в этом случае погрешность их взаимного положения может значительно превосходить погрешности соединяющего их хода, что затруднит их ис­пользование в качестве исходных данных для сетей более низкого класса точности. Лишь при построении городской полигонометрии возможно па­раллельное прокладывание ходов одного класса или разряда на расстоянии 2,5 км друг от друга для 4 класса и 1,5 км для 1 разряда.

Оценка проектов полигонометрических сетей заключается в опреде­лении ожидаемых погрешностей координат узловых пунктов, относитель­ных погрешностей ходов и сравнении их с допустимыми значениями. Она выполняется строгими и приближенными способами.

Существуют некоторые особенности угловых и линейных измерений в инженерной полигонометрии. При выполнении угловых измерений в инженерной полигонометрии необходимо руководствоваться требования­ми инструкции по полигонометрии соответствующего класса или разряда(например СНБ 1.02.01-96 ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА). Все факторы, влияющие на точность угловых измерений в триангуляции в полной мере можно отнести и к полигонометрии.

Измерения длин сторон в инженерной полигонометрии производят светодальномерами, тахеометрами, непосредственным измерением (инварными проволо­ками, стальными компарированными рулетками и лентами) и косвенным измерением (параллактическим способом, с помощью теодолита по верти­кально расположенному базису). При измерении неприступных расстояний используем теоремы косинусов и синусов, обязательно чтобы сумма углов треугольника была 180, поэтому уравниваем.

2. Дифференциальные и относительные методы определений ГНСС.

Точность определения абсолютного положения определяемых точек с помощью глобальных навигационных спутниковых систем в их штатном режиме работы находится в интервале 5..10 м. Повышение точности абсолютных определений возможно путем использования дифференциального метода спутниковых наблюдений, который основан на учете при вычислении координат определяемой точки, так называемых дифференциальных (разностных) поправок.

В основе дифференциального метода лежит относительное постоянство во времени и пространстве некоторых элементарных погрешностей, участвующих в формировании общей погрешности измерений абсолютного положения определяемых точек. Основные слабо меняющиеся погрешности следующие: синхронизация шкал времени НИСЗ(навигационных искусственных спутников Земли) и приемника спутниковых сигналов; эфемерид НИСЗ, а также погрешности, обусловленные влиянием непостоянства характеристик ионосферы и тропосферы по трассе распространения сигнала от НИСЗ.

Так, система GPS, дополненная дифференциальной подсистемой, получила название DGPS (Differential Global Positioning System). Структурная схема дифференциальной подсистемы, включающая базовую станцию (БС) и устанавливаемый в определяемой точке и дополненный специальными устройствами приемник спутниковых сигналов. В качестве базовой станции используют геодезический пункт с известными с заданной точностью координатами (система координат ГНСС). Центром такого пункта часто является закрепленная на крыше здания антенна приемника спутниковых сигналов. При этом координаты XCT, УСТ, ZCT центра пункта соотносят к положению фазового центра антенны.

Сигналы навигационных искусственных спутников земли одновременно «видимых» на БС и определяемой точке, воспринимаются соответствующими приемниками. В дальнейшем на базовой геодезической станции соответствующие сигналы поступают в блок формирования корректирующей информации. Основное на­значение данного блока — вычисление корректирующих поправок и формирование кадра корректирующей информации, который по каналу связи с базовой станции передается в приемник спутниковых сигналов, установленный на определяемом пункте. Переданными таким образом поправками корректируют результаты спутниковых наблюдений, выполненных на определяемой точке, и по этим данным вычисляются ее координаты.

При вычислении окончательных координат определяемой точки используют, как правило, метод коррекции координат и метод корректировки навигационных параметров.

Метод коррекции координат предполагает, что корректируют вычисленные координаты определяемой точки по спутниковым наблюдениям одного и того же созвездия НИСЗ. При этом, корректирующую информацию получают, сопоставляя действительные координаты базовой станции XCT, УСТ, ZCT с координатами этой станции, вычисленными по результатам спутниковых наблюдений, проводимых одновременно на БС и определяемой точке.

параметров, заключается в том, чтобы передать на определяемую точку набор поправок к измерениям по всем НИСЗ, которые потенциально могут быть использованы при спутниковых наблюдениях на определяемой точке. На базовой станции измеряют псевдодальности до всех «видимых» НИСЗ и вычисляют ее измеренные координаты, а затем и измеренные дальности.

Измеренные в определяемой точке псевдодальности корректируют с помощью поправок, относящихся к используемым НИСЗ, по формуле

D(t) = ρ(t) + Δρо + (d/(Δρo)/dt)(t – t0),

где D(t) — скорректированное в момент времени / значение дальности от опреде­ляемой точки до соответствующего НИСЗ; ρ(t) — псевдодальность, измеренная в момент времени t, Δρ0 — поправка к псевдодальности, вычисленная на базовой станции в момент времени t; d(Δρ0)/dt — поправка, характеризующая скорость из­менения поправки Δρ0; t—шкала времени приемника; t0 — время по шкале времени НИСЗ.

Рассмотренные методы дифференциальной коррекции при относительно небольшом расстоянии между базовой станцией и определяемой точкой дают возможность полностью скомпенсировать влияние систематических погрешностей (ионосферных и эфемеридных), однако с удалением определяемой точки от базовой станции этого сделать не удается.

В мире действуют различные дифференциальные подсистемы (ДПС), которые условно разделяют на локальные, региональные и глобальные.

В относительном методе наблюдения НКА, выполненные одновременно на опорном и определяемом пункте, обрабатываются совместно. Из обработки синхронных наблюдений одних и тех же НКА, полученных на ОП и ПН, определяются разности координат этих пунктов (ΔХ = ХПН – ХОП, ΔY = YПН – YОП, ΔZ = ZПН – ZОП) - проекции базовой линии на оси координат.