7.1. Общие сведения о производстве высокоточных угловых измерений
На пунктах государственной треангуляции измеряют углы и горизонтальные направления. К методам измерения этих величин предъявляют следующие основные требования:
1. Программа наблюдений на пункте должна быть оптимальной, т.е. она должна обеспечивать:
а) равноточность результатов измерений на каждом отдельном пункте, а также на всех пунктах геодезической сети одного класса;
б) необходимую точность результатов при сравнительно небольших экономических затрат на производство работ;
в) строгость и простоту математической обработки результатов измерений на пункте.
2. Методика наблюдений на пункте должна гарантировать наиболее полное уменьшение влияния различного рода ошибок, т.е.:
а) максимально исключать влияние главных инструментальных ошибок (коллимационной ошибки, неравенство подставок, наклон вертикальной оси вращения теодолита). Для уменьшения двух первых влияний наблюдения в каждом приеме всегда выполняются при двух кругах: КЛ – 1-ый полуприем, КП – 2-ой полуприем; для уменьшения последнего влияния при углах наклона более двух градусов в методике необходимо предусмотреть возможность введения поправки за наклон вертикальной оси вращения теодолита (формула 6.9);
б) максимально
исключать влияние ошибок диаметров
лимба, для чего согласно формуле (6.11)
между приемами следует делать перестановку
лимба на величину
(или +
)
с целью равномерного использования
всех участков лимба;
в) учитывать явление смещения лимба по азимуту в процессе наблюдения;
г) с целью максимального исключения неблагоприятного влияния внешних условий угловые измерения должны производиться при наилучших условиях видимости. Как правило, это период утренней видимости (начало, в среднем, спустя час после восхода солнца продолжительностью 1,5 -2 часа); период вечерней видимости (начинается примерно за 3 часа до захода солнца и заканчивается за 0,5 – 1 час до захода) и период ночных наблюдений (на светящиеся цели). Запрещается выполнять угловые измерения при наличии тумана, дымки, нечетких сильно колеблющихся изображениях, ветре. Практики - наблюдатели считают наилучшими слегка колеблющиеся изображения визирных целей.
3. Результаты измерений обязательно должны быть проконтролированы и оценены. Для этого на каждом пункте выполняются кроме необходимых еще и избыточные измерения.
Классическими способами измерения горизонтальных направлений и углов являются:
1. Способ круговых приемов (или способ Струве).
2. Способ всевозможных комбинаций (предложен Гауссом и усовершенствован Шрейбером).
Кроме того, известны еще некоторые видоизменения этих двух способов, которые в литературе тоже идут как самостоятельные, под именем авторов:
3. Способ Томилина или видоизмененный способ измерения углов всевозможных комбинаций.
4. Способ Аладжалова или способ неполных приемов.
7.2. Измерение горизонтальных направлений способом круговых приемов
Способ круговых приемов был предложен в 1816 году в России академиком Струве. Он получил широкое распространение во многих странах. В СССР способ круговых приемов применялся при построении триангуляционных сетей, начиная от 2 класса и ниже, в США – при построении триангуляции 1 класса и ниже.
Суть этого способа заключается в следующем.
Пусть
мы имеем на пункте триангуляцииn
направлений
(рис. 7.1).
Рис. 7.1. Иллюстрация к способу круговых приемов
I —пункт наблюдения;O,A, B,
C...N- наблюдаемые пункты;
- отсчеты по горизонтальному кругу на
наблюдаемые направления, включая и
начальноеO.
— значения горизонтальных направлений
относительно начального.
В способе круговых приемов при неподвижном лимбе вращением алидады по ходу часовой стрелки последовательно наводят зрительную трубу на направления O,A, B, C...N и снова на начальное направление О (т. е. замыкают горизонт), отсчитывая каждый раз по горизонтальному кругу. Затем переводят трубу через зенит и наблюдают все направления уже в обратном порядке: О, N,…… C, B, A, O. Таким образом, каждый прием в данном способе состоит из двух полуприемов, порядок наблюдений в которых следующий:
1-ый полуприем КЛ:
O,
A,
B,
C
...N,
О
(вращение по ходу часовой стрелки)
…..
(отсчеты
при КЛ)
2-ой полуприем КП:
О, N,…
C,
B,
A,
O
(вращение против хода часовой
стрелки)
……
(отсчеты
при КП)
За вес Р программы измерений в способе круговых приемов, как правило, принимается вес уравненного направления, устанавливаемого формулой
Р=2 m (7.1)
Вес уравненного угла в этом случае равен
Рур.у.=m, (7.2)
где m — число приемов.
Число приемов в зависимости от класса рассчитывается по формуле (7.1);
Р – устанавливается инструкцией.
|
Класс триангуляции |
2 |
3 |
4 |
|
Р=2 m |
24-30 |
18 |
12 |
|
Число приемов m |
12-15 |
9 |
6 |
Между приемами
всегда выполняется перестановка лимба
на величину
,
вычисляемую по формуле (6.11). Необходимая
установка лимба в наблюдаемом приеме
рассчитывается по формуле:
или
(7.3)
где
— установка лимба в приеме;m
– число
приемов; i
– цена
деления лимба; N
– номер
приема в программе наблюдений.
Контроли и допуски результатов угловых наблюдений на пункте рассматриваемым способом даны в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Основные допуски в способе круговых приемов
|
Класс триангуляции |
2 |
3 |
|
Внутри приема | ||
|
Замыкание горизонта |
|
|
|
Коллимационная ошибка |
|
|
|
Колебание коллимации в приеме |
|
|
|
Между приемами | ||
|
Расхождение значений направлений между приемами |
|
|
|
Число повторных приемо—направлений в программе |
Не более 30% | |
