Розділ хvіі Автономні методи визначення азимута

§212. Сутність автономних методів визначення азимута

До автономних методів визначення азимута відносяться такі методи, в яких вимірювання на кожному пункті не залежать від результатів вимірювання на інших пунктах.

До автономних методів визначення азимутів відносяться астрономічний та гіроскопічний.

Найбільш точним методом є астрономічний, але його застосування залежить від метеорологічних умов і його неможливо застосувати для орієнтування підземних геодезичних мереж. Найбільш прийнятним і ефективним є гіроскопічний метод. Гіроскопічним методом можна визначати азимут напряму за порівняно короткий час (1-2 години) з точністю 15-60. Перевага цього методу полягає в тому, що вимірювання азимута гіроскопічними приладами не залежить від умов погоди, пори року і доби, а також не залежить від густоти геодезичної мережі району робіт.

Визначувані орієнтирні напрями можуть розташовуватися як на поверхні землі, так і в шахтах і інших підземних спорудах.

Спостереження з гіроскопічними приладами порівняно прості і виконуються досить швидко, а процес вимірювання може бути повністю автоматизованим.

Автономні методи визначення азимута застосовують для орієнтування незалежних знімальних мереж, для прив’язки теодолітних і полігонометричних ходів і для підвищення їх точності.

§213. Сутність визначення азимута із астрономічних спостережень

А зимут “ ” напряму на земний предмет є сума азимута “ ” напряму на небесне світило (зірку, Сонце) в певний момент часу “ ” і виміряного в той же час горизонтального кута “ ” між напрямами на світило “ ” і земний предмет “ ”. (Рис.203)

Азимут світила не може бути виміряний безпосередньо, тому що напрям астрономічного меридіану не відмічений на місцевості. Азимут “ ” можна обчислити, попередньо вимірявши висоту світила над горизонтом або середній момент часу вимірювання горизонтального кута “ ”. Дійсно, спостерігаючи небесні світила з даної точки, можна помітити, що положення їх на небесній сфері з плином часу постійно змінюється за висотою і за азимутом. Очевидно, існує залежність, яка дозволяє визначати азимут “ ”, який відповідає, часу вимірювання горизонтального кута “ ”.

Таким чином, суть визначення астрономічного азимута напряму на земний предмет полягає в обчислені астрономічного азимута “ ” на момент часу, коли вимірювався горизонтальний кут між напрямами на світило і місцевий предмет.

§214. Відомості з сферичної тригонометрії

Для визначення азимута напряму з астрономічних спостережень необхідно розглядати кути і трикутники, які розташовані на сферичній поверхні, тому розглянемо попередньо необхідні формули для розв’язання сферичних трикутників. Якщо на кулі (Рис.204) з центром в точці взяти три точки , , і і провести через кожні дві із них дуги великих кругів , і , то утворений такими дугами великих кругів трикутник називається сферичним трикутником. Сферичним кутом називається кут, утворений на сфері перетином д

Рис.204

вох дуг великих кругів. Наприклад, сферичний кут утворений перетином дуг великих кругів і . Точки , і , перетин дуг великих кругів на сфері, називаються вершинами сферичних кутів, а дуги , і великих кругів, які знаходяться між вершинами кутів називаються сторонами трикутника. Кути сферичного трикутника позначаються, аналогічно плоскій тригонометрії, великими літерами, якими позначено вершини трикутника, а сторони – малими літерами, відповідно протилежним кутам (див. Рис.204). Сторони сферичного трикутника є дугами так само, як і кути будуть виражатися в градусах, мінутах і секундах. Сторони сферичного трикутника можна виразити лінійною мірою, якщо відомий радіус сфери. В сферичному трикутнику сума кутів завжди більша 180° і менша 540°. Якщо в сферичному трикутнику один кут дорівнює 90°, то такий трикутник називається прямокутним. Сферичний трикутник має шість елементів – три кути і три сторони.

Трикутник можна розв’язати, якщо відомі три будь-які елементи трикутника.