§ 61. Методика измерении расстояний топографическими светодальномерами

Общие указаний по эксплуатации. Светодальномер является слож­ным электронно-оптическим прибором, требующим бережного обра­щения, защиты от атмосферных осадков и перегрева на солнце. Следу­ет оберегать оптические поверхности от конденсации на них влаги, пыли и загрязнения. При транспортировке светодальномеры и их принадлеж­ности должны быть надежно закреплены в футлярах.

Точность измерения расстояний светодальномерами, а также даль­ность их действия существенно зависят от степени подготовленности прибора к работе, от соблюдения предписанного порядка выполнения операций при измерениях и от выбора оптимальных внешних условий для выполнения измерений.

Как и любые средства измерений, светодальномеры, включая входя­щие в комплект метеорологические приборы, периодически поверяют для оценки соответствия их реальных метрологических характеристик за­данным. Для этого (обычно перед началом и по окончании полевого сезона) проводят регламентные работы, в процессе которых на линиях известной длины переопределяют значение приборной поправки свето­дальномера, а путем контрольных измерений базисов проверяют реаль-

Раздел I". Яястрвенме ге0дезмчесш1 сетей сгущеш

ную точность испытуемого прибора. Наряду с этим периодической по­верке (раз в полгода) подвергается значение основной масштабной час­тоты. При ее уходе за пределы регламентируемого допуска устанавлива­ют номинальное значение регулировкой соответствующих подстроечных элементов.

Перед непосредственным использованием прибора производят комп­лекс текущих поверок и юстировок (цилиндрического уровня, сетки нитей зрительной трубы и оптического центрира) и выполняют про­верку функционирования электронных узлов светодальномера.

Для проверки схемы контроля напряжения источника питания светодальномера СТ5 (см. рис. 82) устанавливают переключатель I в положение «КОНТР», переключатель II в положение «ВЫКЛ» и оце­нивают показания стрелочного прибора; при заряженном источни­ке питания показания прибора должны находиться в пределах 60 — 90 мкА.

Для проверки индикаторов цифрового табло включают светодаль­номер в режим «СЧЕТ, ТОЧНО» и наблюдают за показаниями табло; после установки переключателя II в положение «СЧЕТ» на всех индика­торах в течение 1 — 4 с должна высвечиваться цифра 8,

Для проверки схемы измерения температуры кварцевого генерато­ра включают светодальномер в режим «СЧЕТ, КОНТРОЛЬ» и берут не­сколько отсчетов по табло; каждый последующий отсчет не должен отличаться от предыдущего более чем на пять единиц.

Для проверки схемы установки контрольного отсчета на объектив светодальномера надевают блок контрольного отсчета (предварительно сняв аттенюатор), включают светодальномер в режим «СЧЕТ, ТОЧНО». Установив уровень сигнала в середине рабочей зоны стрелочного при­бора, снимают значение контрольного отсчета. Эта величина однознач­но связана с величиной так называемой приборной поправки светодаль­номера, обусловленной комплексом геометрических и физических факторов. Наблюдаемое значение контрольного отсчета должно с точ­ностью до ±5 мм соответствовать его паспортному значению. В необ­ходимых случаях вращением ручки установки контрольного отсчета ус­танавливают на табло его паспортное значение. Такой технический прием позволяет на каждом пункте контролировать и корректировать величину приборной поправки, которая автоматически вводится в результат измерения.

Порядок измерения длин линий. Все современные светодальноме­ры позволяют применять трехштативный способ измерения расстоя­ний, при котором после измерения очередной линии светодальномер извлекают из подставки, закрепленной на штативе, и устанавливают на месте отражателя, в то время как отражатель переносят на очередной штатив для измерения следующей линии и т. д.

Измерения выполняют в следующей последовательности (при ис­пользовании светодальномера СТ5).

1. На конечных точках измеряемой линии устанавливают штативы с подставками и центрируют их с помощью переносного оптического центрира. В первой подставке закрепляют светодальномер (либо теодо­лит с установленным на нем светодальномером), во второй — отража-

ГШ 11. И1ШМЕ13МЕКИН I СЕТИ СГУЩЕН!

тель. Отражатель с помощью визира ориентируют на светодальномер с погрешностью не более 1

Как отмечалось ранее, в комплект светодальномера входят не­сколько отражателей с различным числом призм. С учетом длины измеряемой линии и атмосферных условий стремятся использовать отражатели с наименьшим числом призм, что повышает точность из­мерений.

2. Измеряют высоту светодальномера и отражателя с точностью до см.

3. Вращением окулярного кольца зрительной трубы добиваются чет­кого изображения сетки нитей и визируют на отражатель. Наведение светодальномера на отражатель обычно выполняют в два приема: сна­чала с помощью зрительной трубы, используя рукоятки и винты закре­пительных и наводящих устройств, затем окончательно — по максиму­му отраженного сигнала.

Включают светодальномер в режим «НАВЕДЕНИЕ» (переключа­тель I в положение «ТОЧНО», переключатель II в положение «НА- ВЕД»), Поворачивают ручку СИГНАЛ по часовой стрелке до ограни­чения, а при большом уровне фоновых шумов в солнечную погоду и при высокой температуре — до показаний стрелочного прибора не более 20 мкА.

Вращением винтов наводящих устройств наводят светодальномер на отражатель до получения звукового сигнала и отклонения стрелки при­бора вправо по шкале. При измерениях расстояний до 400 м на объек­тив надевают аттенюатор. Наводят светодальномер по максимуму сиг­нала, одновременно устанавливая ручкой СИГНАЛ уровень сигнала в середине рабочей зоны.

2. Установив переключатель Я в положение «СЧЕТ», оценивают свече­ние индикаторов табло; при необходимости ручкой СИГНАЛ подстраи­вают уровень сигнала и в режиме «ТОЧНО» после звукового сигнала берут три отсчета расстояния (I прием). Светодальномером СТ5 длину линии обычно измеряют тремя приемами; при этом прием включает в себя одно наведение на отражатель и взятие 2 — 3 отсчетов по цифрово­му табло.

Еще дважды наводят светодальномер на отражатель и после каждого наведения берут по три отсчета в режиме «ТОЧНО». Результаты зано­сят в журнал измерений (табл. 24).

Переводят переключатель / в положение «КОНТР» и берут отсчет для определения коэффициента к^

2. Измеряют температуру и давление атмосферы как у светодально­мера, так и у отражателя и вычисляют их средние значения. При ко­ротких (до 1 км) расстояниях и малых перепадах высот метеоданные определяют на одном из пунктов.

3. При грубых измерениях переключатель I устанавливают в поло­жение «ГРУБО», переключатель II — в положение «СЧЕТ», добиваются уровня сигнала в пределах рабочей зоны (ручкой СИГНАЛ и ориенти­рованием светодальномера на отражатель), берут один-два отсчета по табло.

По окончании измерений выключают светодальномер, установив переключатель II в положение «ВЫКЛ»,

РЙЗДЕ1 III, ИОСТРВЕВИЕ ПЕВДЕЗМ1ЕММХ СЕТЕЙ СГУЩЕНЯ

Таблица 24

Светодальномер СТ5 «БЛЕСК» N9 10493
Наблюдатель Есенииков О. В.				Дата 7.07.2005 г.
Линия	пп. 61	- пп. 62		Начало 14" 00"
Число целых км - 1				Конец 14* 20"
Тип отражателя 3-призменный				Погода ясно, слабый ветер
Отметки точек установки:				Метеоданные:
светодальномера Нсв =142,22 м				температура 1 = 28,5° С
отражателя		Нотр =140,1 Зм		давление р = 755 мм рт. ст.
Высоты:
светодальномера 1=1,72 м
отражателя		У=1,55 м
Прие­	Отсчеты по цифровому табло		Средние	Вычисление горизонтального
мы			отсчеты	проложения
	КОНТР/СЧЕТ	ТОЧНО/СЧЕТ
		624,660		Рабочие формулы :
I	110	624,660 624,659	624,660	И = От +10"5 Ит (кп + ку )+АД,; Н=(Н„ + 0- (Нотр + V);
		624,658
II	110	624,658	624,659	" Ю Вычисления:
		624,661
III	111	624,660 624,656 624,655	624,657	кп = +1,2; ку= - 0,4; ДД,=0. 624659+16,25 (1,2 - 0,4)^1624672мм; к =(142,22+1,72)-(140,13+1,55)=+2,26м;
Среднее из трех приемов			624,659	(2,26 лЛ2 , ДЦ, = ^- = 3 мм' " 2-1625 м
Целые км		1
Ют, м		1 624,659		</= 1624672 - 3= 1624669 мм.
Д м		1 624,672
с1, м		1 624,669

Обработка результатов измерений. В среднее измеренное значение длины линии (см. табл. 24) вводят поправки за метеоусловия и прибор­ные поправки. Наклонную длину линии рассчитывают по формуле

В =Д_Г+ДЯ_ЛР)/+ДЯ„, (234)

Журнал измерения линии светодальномером СТ5

где й_т — результат измерения в режиме «ТОЧНО» с учетом целых километров; =Ю~⁵В_т(к_п+ к^ — поправка за температуру, давле-

ГШ* II. И1ЕЙУЕ ИМЕРЕШ I СЕТЯХ СГУЩЕИ1

ние воздуха и температурное изменение частоты кварцевого генера­тора.

Коэффициент к_п определяют по номограмме (рис. 84, а) с учетом тем­пературы воздуха и атмосферного давления. Для рассматриваемого случая (см. табл. 24) при ^=28,5 °С и г=755 мм рт. ст. коэффициент к_п = 1,2.

Коэффициент к^ находят по графику (рис. 84, б), прилагаемому к паспорту светодальномера; в приведенном примере средний отсчет из трех приемов в режиме «КОНТР/СЧЕТ» равен 110, тогда ку = —0,4.

Значение поправки за циклическую погрешность Д1>_ц, мм определя­ют по графику рис. 84, в, составленному на основе специальных иссле­дований по результатам измерений расстояний в пределах 10 м. Соглас­но этому графику для измеренного расстояния (в целых метрах и десятых долях метра, т. е. 4,7 м), величина поправки А

После получения наклонной дальности вычисляют горизонтальное проложение измеренной линии. При этом возможны два случая.

1. Если известны отметки конечных точек измеряемой линии, то вычисляют превышение между горизонтами светодальномера и отра­жателя как

Ъ = (Н_св + 1)-(Н_отр + У).

Поправка за наклон линии Ы)_н = ^/20'

Тогда горизонтальное проложение линии ё = ^ — Ай_н.

2. Если после определения наклонной дальности измеряют угол наклона V линии визирования, то горизонтальное проложение может быть найдено по одной из формул:

й = Э соз V или с! — й — Ай_н,

где ЪВ_н=2В-5хп^2у/₂.

Кроме указанных выше поправок в длину линии вводят поправки за приведение к уровню моря Д<2_Н и за редуцирование линии на плоскость проекции Гаусса — Крюгера д5_Л т. е.

с!₀ = с! + А<1_н+А(1_г> (235)

где

здесь Н_ср — средняя высота линии над уровнем моря, К — средний радиус кривизны поверхности эллипсоида (Д = 6371 км), у_ср — среднее отстояние линии от осевого меридиана зоны.

Для рассмотренного выше примера (см. табл. 24) при Н_ср= 245 м и у_ср = 120 км имеем:

0,245 км (120 км)² М= —^: 1624 669 мм = — 62 мм; А </,. = • 1624 669 мм = +288 мм.

" 6371км ' 2-(6371 км)

Тогда окончательное значение горизонтальной проекции линии <1₀ = 1624 669—62+288=1624 895 мм=1624_У895 м.

6

г с

50 т

гПа мм рт. ст. г-460

к_л

Т¹² — 11

--10 --9 --в 4-7 -6 4-5 — 4

640-

-480

40 -г

.-500 680--

-520

540

³⁰

720-

\

.-560 760--

-580

600

\

\

10 ~/г

\

800-

\

\

--620 840--

Е- 640

660

880-

-10-.г

Лйц, мм

--680 920-- \ : г 700

\б0 Е- 720

⁴ -740

760

Е-780

^-800

-20 -г

юоочИ

1040

К

I

-

--

V

-

V

Ч

V

N

>

ч

-

-

-

N

N.

-

;

!

Г"

+1 0

-0,4 -1