
- •Основные элементы вычислений прямоугольных координат, дирекционных углов и дальностей.
- •Содержание. В 45 6101314 14 16 202526282930313436 3738394041 42 434445 45 46ведение.
- •Введение.
- •Основные правила вычислений.
- •Мера измерения углов. Перевод градусной меры в деления угломера и обратно.
- •Перевод градусной меры в деления угломера.
- •Переход от угловых минут и секунд к десятичным долям градуса и наоборот.
- •Зависимость между линейной и угловой величинами.
- •Азимуты и дирекционный угол.
- •Прямой и обратный дирекционный угол.
- •Определение величины горизонтального угла по дирекционным углам направлений, составляющих этот угол, и наоборот.
- •Переход от истинного азимута к дирекционному углу. Определение сближения меридианов.
- •Переход от магнитного азимута к дирекционному углу и обратно. Определение поправки буссоли по данным карты.
- •Изменение поправки буссоли при перемещении на местности в новый район.
- •Тригонометрические функции острого угла.
- •Решение треугольника.
- •Решение треугольника по двум углам и одной стороне.
- •Решение треугольника по двум сторонам и углу между ними.
- •Определение превышений и абсолютных высот.
- •Приведение наклонных расстояний к горизонту.
- •Определение расстояний засечкой с помощью базы.
- •Прямая геодезическая задача.
- •Пгз решают в следующей последовательности:
- •Обратная геодезическая задача.
- •Огз решают в следующей последовательности:
- •Заключение.
- •Приложения.
- •Т Приложение 5.Аблица натуральных значений тригонометрических функцийsin и cos.
- •За переход в смежную зону.
Определение расстояний засечкой с помощью базы.
Определение расстояния засечкой с помощью базы заключается в измерении самой базы и углов на ее концах. Величину базы выбирают не менее 1/20 от определяемого расстояния и кратную 10 м. Базу, как правило, располагают под прямым углом к определяемому расстоянию.
При расположении базы Бперпендикулярно к измеряемой линииАС(рис. 21) искомое расстояние определяют с помощью таблицы (приложение 7), которая рассчитана дляБ = 100 м. Входом в таблицу является уголили, если измерялся параллактический уголв точкеС.
Если длина базы отличается от 100 м, то дальность, определенную по таблице Дтабл., умножают на коэффициентК=Б100, т. е.Д = Дтабл. К .
Пример 1. 15-00; 13-87; Б = 90 м.
Р е ш е н и е: Д = 841,1 (90100) =841,1 0,9 = 757 м.
При отсутствии таблицы, если =15-00,расстояние достаточно просто вычислить по формуле:
(53)
где, = 30-00 – ( + );(54)
В том случае, когда угол при базе не прямой, т. е. 15-00, искомое расстояниеДможно вычислить по формуле:
(55)
Пример 2. =15-37; 13-45 (8042); Б = 120 м.
Р е ш е н и е: + = 15-37 +13-45 = 28-82 (17255,2)
Прямая геодезическая задача.
Прямая геодезическая задача (ПГЗ) на плоскости заключается в нахождении координат определенной точки по известным прямоугольным координатам заданной (исходной) точки, расстоянию между ними и дирекционному углу с заданной точки, на определяемую.
На рисунке 22 показаны ОХ и ОY – координатные оси с началом координат в точке О. Через точку А и В проведем линии, параллельные осям координат, которые с линией АВ образуют прямоугольный треугольник АВС.
Катеты
прямоугольного треугольника являются
проекциями прямойАВна оси
координат, которые обозначим, соответственнои,
и называютсяприращениями координат.
(ХА,YA) – известные координаты точкиА.
(ХВ,YB) – определяемые координаты точкиВ.
– дирекционный угол с точки Ана точкуВ.
Д– расстояние (дальность).
Прямая геодезическая задача может решаться графическим или аналитическим методом. Выбор метода и средств, для решения прямой геодезической задачи зависит от вида топогеодезической привязки и требуемой точности определения координат.
Решение прямой геодезической задачи графическим методом может быть выполнено на карте (аэроснимке), планшете или на приборе управления огнем.
При аналитическом решении прямой геодезической задачи приращения координат и можно определить с помощью таблиц натуральных значений тригонометрических функций, по таблицам приращений координат, на артиллерийской логарифмической линейке ЛА-14, на счислителе топографическом малом (СТМ), с помощью номограммы инструментального хода (НИХ), с помощью микрокалькулятора (ЭКВМ, ЭВМ, в т.ч. специализированных);
Пгз решают в следующей последовательности:
Применяя формулы (31) и (32), вычисляют приращения координат ΔХ и ΔY по формулам:
(56)
Сложив алгебраически приращения координат с координатами точки А получим координаты точкиВ по формулам:
(57)
Формулы (52) и (53) являются математическим выражением прямой геодезической задачи.
Прямая геодезическая задача на плоскости может быть решена вышеперечисленными способами (за исключением с помощью микрокалькулятора, ЭВМ, ЭКВМ) в том случае, когда дирекционный угол расположен в пределах первой четверти (рис. 23) , т. е. имеет значение от 0 до 90.
В зависимости от расположения определяемой точки относительно заданной, направление между ними может находиться в различных четвертях окружности. Для того, чтобы в процессе вычисления приращений координат было удобно пользоваться таблицами натуральных значений тригонометрических функций, которые, как правило, составлены для острых углов первой четверти, а также на логарифмической линейке или СТМ, необходимо от исходного (заданного) дирекционного угла перейти к значению острого угла в первой четверти (рис. 23).
Знаки приращений координат ΔХ и ΔY зависят от взаимного расположения точек А и В, а следовательно, и от знаков функций синуса и косинуса дирекционного угла направления, по которому вычисляется приращение координат. На рисунке 23 также показана зависимость знаков приращений координат ΔХ и ΔY от расположения определяемой точки в четвертях окружности.
Самым распространенным способом решения прямой геодезической задачи в последнее время является с помощью микрокалькулятора.
Пример 1.
Пусть известны прямоугольные координаты контурной точки А, дирекционный угол (в градусах) с точки А на точку В, и расстояние Д между точками А и В:
XА= 67 880; YА= 18 550; = 7439; Д =1420 м.
Р е ш е н и е:
Перевести угол в градусы и доли градусов: =3960+74=74,65
Вычислить приращения координат: Х = 1420 cos 74,65= +376 м
= 1420 sin 74,65= +1369 м
Вычислить координаты точки В: XВ = 67 880+376= 68 256;
YВ = 18 550+1369 =19 919;
О т в е т: XВ = 68 256;
YВ = 19 919;
Пример 2.
Пусть известны прямоугольные координаты контурной точки А, дирекционный угол (в дел. угломера) с точки А на точку В, и расстояние Д между точками А и В:
XА= 67 630; YА= 18 290; = 26-71; Д =754 м.
Р е ш е н и е:
Перевести угол в градусы и доли градусов: = 26,71 6 =160,26
Вычислить приращения координат: Х = 754 cos 160,26= – 710 м
= 754 sin 160,26 = +255 м
Вычислить координаты точки В: XВ = 67 630 – 710 = 66 920;
YВ = 18 290 + 255 = 18 545;
О т в е т: XВ = 66 920;
YВ = 18 545;
Решение ПГЗ на микрокалькуляторе с помощью кнопок а и в: Проверим правильность решения примера 2.
а
н
2пdF в нажать кнопки высветится Х: – 709,691… – 710 м (записать);
н
в
YВ = 18 290 + 255 = 18 545; О т в е т: XВ = 66 920; YВ = 18 545; |