Измерение горизонтальных направлений способом круговых приемов

Общие сведения о производстве высокоточных угловых измерений

Лекция 7. Высокоточные угловые измерения

Где m – число приемов; i – цена наименьшего деления лимба.

Компенсация будет тем полнее, чем больше приемов.

Данный способ перестановки горизонтального круга теодолита между приемами на угол d позволяет почти полностью скомпенсировать влияние на результаты угловых измерений систематических ошибок, а также существенно ослабить влияние случайных ошибок диаметров. У современных теодолитов ошибка диаметров лимба при 12 приемах измерений обычно не превышает 0,10" - 0,15".

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.

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 триангуляции n направлений (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Иллюстрация к способу круговых приемов

D I — пункт наблюдения; O, A, B, C... N - наблюдаемые пункты; - отсчеты по горизонтальному кругу на наблюдаемые направления, включая и начальное O.

— 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

Р _ур.у.= m, (7.2)

где m — число приемов.

Число приемов в зависимости от класса рассчитывается по формуле (7.1);

Р – устанавливается инструкцией.

Класс триангуляции
Р=2 m	24-30
Число приемов m	12-15

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 приемо в

Класс триангуляции
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%

Дата добавления: 2013-12-13