Влияние деформаций геодезических сигналов

Гнутие сигналов. Проявляется в смещении верхней части сигнала относительно центра пункта. Замечены суточное и сезонное смещения. В течение суток смещения столика и визирной цели деревянного сигнала происходят беспорядочно и носят случайный характер. Наибольший сдвиг составляет около 5 — 7 мм.

Суточное перемещение происходит главным образом под действием ветра. Изгиб тем больше, чем сильнее ветер и выше сигнал. При скорости ветра менее 3 м/с изгиб практически отсутствует. При скорости ветра более 5 м/с сигнал начинает вибрировать. Точные угловые измерения рекомендуется выполнять при скорости ветра менее 3 м/с. Для ослабления влияния случайных смещений столика сигнала элементы центрировки должны определяться до и после выполнения угловых измерений.

Сезонные сдвиги визирных целей имеют довольно правильный характер. Изменения положения визирных целей за два месяца могут превышать 1 см. Сдвигу в 1 см соответствует наибольшее изменение редукции направления в 0.2" (для стороны триангуляции 10 км). Для ослабления влияния сезонного смещения визирных целей необходимо элементы редукции определять до начало угловых измерений в сети и после их завершения. Продолжительность периода между соседними определениями должна быть минимальной.

Деформации геодезических знаков в большой степени зависит от физико-географических условий района работ и конструкции сигналов. О перемещениях столиков сигнала и ошибках определения центрировок можно судить по изменениям их элементов за период наблюдений на пункте. Гораздо меньшую устойчивость по сравнению с внутренними пирамидами имеют наружные пирамиды. Об изменении положения визирных целей и ошибках определения редукций можно судить по изменению элементов редукции за время выполнения полевых работ. При больших перемещениях визирных целей целесообразно редукции интерполировать на момент наблюдения. Положения осей теодолита и визирной цели в период выполнения работ можно считать стабильными, если при двух определениях расхождения значений элементов приведения не превышают теоретико-вероятностного значения размаха варьирования ( )

, 

Определим при надежности P = 0,95 и = = 15 мм допустимый размах варьирования значений линейных элементов приведения

,

где — выбирается из таблицы (приложение 3).

Допустимый размах варьирования значений угловых элементов приведения зависит от величины линейных элементов. Для значений , равных 50 см, будем иметь:

Кручение сигнала. Это азимутальное вращение верхней части сигнала вокруг его вертикальной оси. Скорость кручения зависит от колебаний температуры воздуха, степени его влажности, направления солнечных лучей. Исследования показывают, что азимутальный разворот столика высокого сигнала может достигать в течение дня нескольких угловых минут. В отдельные периоды угловая скорость кручения может доходить до 1"/мин., а угловое ускорение - до 0.05"/мин.кв. Четко выраженной закономерности кручения не наблюдается. Характер кручения зависит от многих факторов. В вечерние часы и после заката солнца столик сигнала вращается по часовой стрелке, а в утренние часы — в обратном направлении. В ясную жаркую погоду кручение особенно значительно. Можно предположить, что в небольших интервалах времени оно проходит с постоянным угловым ускорением  и имеет функциональную зависимость:

,

где — время с начала приема до наблюдения i-го направления;

— угловая скорость кручения в начале приема.

например, при измерении трех направлений круговыми приемами кручение в полуприемах выражается функциями:

; ;

; ;

; ;

; ,

С учетом симметрии наблюдений будем иметь

; ;

; ;

; ;

; ,

где T — средняя продолжительность времени между последовательными наблюдениями направлений в приеме.

Средние значения направлений в приеме содержат систематические ошибки

;

;

;

.

Разность

отражает незамыкание горизонта из-за кручения сигнала.

Если незамыкание горизонта с обратным знаком распределять пропорционально номерам направлений, то систематические ошибки, вызванные кручением сигнала выравниваются

;

;

;

.

После приведения направлений к начальному будем иметь систематические ошибки

;

;

.

Полученные выводы будут справедливы при измерении круговыми приемами любого числа направлений.

при измерении отдельных углов систематические ошибки, вызванные кручением сигнала, выражаются той же формулой

.

Как видим, величина систематических ошибок зависит от углового ускорения и продолжительности наблюдений направлений. При "/мин.кв и T = 2 мин. остаточные систематические ошибки угловых измерений составят 0,2".

Заметим, что при уравнивании на станции измеренных углов во всех комбинациях постоянные систематические ошибки исключаются.

Для ослабления влияния кручения, во-первых, нужно максимально сократить время на исполнение приема и, во-вторых, приемы выполнять симметрично по времени относительно среднего момента его исполнения. Наблюдения нужно производить быстро без задержек и остановок. Нельзя в процессе измерений затрачивать время на отыскание направлений, на обдумывание или поверку отсчетов. Прием, в котором один из полуприемов по каким-либо причинам слишком затянулся, обычно не дает хороших результатов.