Расчет астрономических углов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Измерение горизонтальных углов (направлений)

При развитии аналитических сетей применяют главным образом два способа измерения горизонтальных углов (направлений):

- способ круговых приемов;

- способ измерения отдельного угла.

Число приемов и обоих способах должно быть не менее двух

Работу на пункте аналитической сети выполняют в следующем порядке:

- устанавливают теодолит, находят пункты, подлежащие наблюдению, и составляют программу наблюдений;

- измеряют горизонтальные направления в сети;

- определяют элементы центрировки и редукции;

- проверяют результаты наблюдений на пункте и составляют сводку результатов измерений горизонтальных направлений.

Программу наблюдений для каждого пункта составляют с использованием проекта сети, выполненного на карте. При необходимости разбивают наблюдаемые направления на группы (не более восьми в каждой) и выбирают начальное направление (направление на хорошо видимый удаленный предмет). Если на пункте несколько групп, то в каждую группу в качестве связующего включают начальное направление.

При наблюдении со штатива необходимо обеспечить устойчивость штатива. Если грунт зыбкий, следует снять дерн, забить колья (толщиной 8-10 см), сделать углубления на их верхних срезах и в эти углубления установить ножки штатива.

Перед измерением горизонтальных направлений со столика сигнала нужно убедиться в устойчивости и прочности столика, а также в том, что внутренняя пирамида нигде не соприкасается с площадкой для наблюдателя и лестницей.

После установки теодолита наблюдатель проверяет его устойчивость и производит поверку уровня при алидаде горизонтального круга

При измерении горизонтальных направлений необходимо:

- до начала наблюдений на данном пункте правильно отфокусировать зрительную трубу (по удаленному хорошо видимому предмету) и отсчетный микроскоп и сохранять установленную фокусировку на все время наблюдений или на период наблюдений одной группы направлений;

- не завинчивать слишком туго закрепительные винты и при работе использовать среднюю часть наводящих винтов алидады и зрительной трубы;

- тщательно горизонтировать прибор и следить, чтобы пузырек уровня при алидаде горизонтального круга в течение приема не смещался более чем на два деления (пузырек уровня приводится на середину в перерыве между приемами);

- плавно, без рывков, вращать алидаду и зрительную трубу; окончательное наведение биссектора на изображение наблюдаемого предмета выполнять только ввинчиванием наводящего винта; если при этом нити перейдут через предмет, то повторить наведение;

- устанавливать горизонтальную нить вблизи изображений наблюдаемых предметов примерно на одинаковом расстоянии от них (в одном полуприеме выше, в другом - ниже) во избежание влияния на результаты измерений остаточного наклона вертикальной нити зрительной трубы;

- совмещать изображения одних и тех же диаметрально противоположных штрихов горизонтального круга вращением головки микрометра только по ходу часовой стрелки.

Все полевые измерения записывают в журнал установленной формы. Запись ведут простым карандашом разборчиво и аккуратно. Неправильную запись зачеркивают так, чтобы ее можно было прочитать, и сверху делают правильную запись. При исправлении чисел зачеркивают все число, а не отдельные цифры, и сверху пишут полностью новое число. Отсчеты, снятые со шкалы оптического микрометра (единицы минут и секунды), исправлять запрещено.

Название или номер пункта, на котором производят наблюдения, записывают на каждой странице журнала, число, месяц и время - в начале и конце наблюдений на пункте. Названия (номера) наблюдаемых пунктов (направлений) пишут полностью в каждом приеме. Листы журнала должны быть, пронумерованы типографским способом или от руки тушью или пастой; число пронумерованных и заполненных листов заверяется подписью производителя работ. Переписывать полевые журналы не разрешается.

Горизонтальные направления способом круговых приемов измеряют при двух положениях вертикального круга с замыканием горизонта. Каждый прием наблюдений выполняется в следующем порядке. В первом полуприеменаводят зрительную трубу теодолита на пункт, принятый за начальный. Вращением наводящего винта алидады наводят вертикальную нить (биссектор) зрительной трубы на визирную цель наблюдаемого пункта и записывают в журнал отсчет по горизонтальному кругу. Далее, вращая алидаду по ходу часовой стрелки, наводят зрительную трубу на следующий пункт и снова записывают отсчеты по горизонтальному кругу и т.д. Полуприем наблюдения заканчивают повторным наведением трубы на начальный пункт - замыканием горизонта.

Для выполнения второго полуприема переводят зрительную трубу через зенит. Не изменяя положения лимба, вращением алидадной части против хода часовой стрелки наводят зрительную трубу на начальный пункт и записывают отсчет по горизонтальному кругу. Вращая далее алидаду против хода часовой стрелки, наводят зрительную трубу поочередно на все пункты, которые наблюдались в первом полуприеме, но в обратном порядке. Второй полуприем также заканчивается повторным наблюдением начального направления.

При наведении зрительной трубы на каждый пункт дважды совмещают и записывают отсчеты по оптическому микрометру; разности между этими отсчетами не должна превышать 2».

При выполнении наблюдений двумя приемами в первом приеме горизонтальный круг устанавливают на отсчет, близкий к 0°00, а во втором приеме-на отсчет, близкий к 90°30.

Применяя способ измерения отдельного угла, в каждом приеме выполняют следующие действия:

- вращая алидаду по ходу часовой стрелки, наводят зрительную трубу теодолита на левый предмет и записывают отсчет по горизонтальному кругу, затем наводят зрительную трубу на правый предмет и записывают отсчет по горизонтальному кругу;

- переводят зрительную трубу через зенит, поворачивают алидаду на 180° и, вращая ее против хода часовой стрелки, наводят зрительную трубу на правый предмет и записывают отсчет по горизонтальному кругу, затем наводят зрительную трубу на левый предмет и записывают отсчет по горизонтальному кругу.

Указанный способ не предусматривает замыкание горизонта.

2. Измерение вертикальных углов (зенитных расстояний или углов наклона)

В общем случае при развитии аналитических сетей с определением высот пунктов тригонометрическим нивелированием по сторонам сетей вертикальные углы на пунктах измеряют двумя приемами по средней нити сетки зрительной трубы теодолита вначале при одном положении, а затем при втором положении вертикального круга.

Вертикальные углы измеряют при наличии достаточно четких изображений визирных целей, исключая время, близкое (в пределах двух часов) к восходу и заходу Солнца.

В процессе выполнения одного приема теодолит горизонтируют и наводят на изображение визирной цели среднюю горизонтальную нить сетки, после чего приводят пузырек уровня при алидаде вертикального круга на середину и делают отсчет по вертикальному кругу. Затем переводят зрительную трубу через зенит и снова наводят горизонтальную нить на тот же объект, приводят уровень на середину и делают отсчет по вертикальному кругу.

Если с одного пункта наблюдают несколько объектов, их разбивают на группы по два - четыре объекта и в каждом приеме измеряют вертикальные углы на все объекты группы сначала при одном положении вертикального круга, а затем при втором его положении.

3. Методы развития аналитических сетей. Определение астрономических азимутов и нивелирования

При развитии аналитических сетей применяют, как правило, типовые триангуляционные построения. цепи треугольников между двумя исходными сторонами - а и в, между исходными стороной и пунктом.

Цепь треугольников в общем случае прокладывают между двумя исходными сторонами; в такой цепи для уравнивания возникают все требуемые условия (угловые и синусные). При особой необходимости допускается проложениецепи треугольников между исходной стороной и одним исходным пунктом, имеющим угловую привязку. Запрещается проложение висячих цепей треугольников, опирающихся только на одну исходную сторону.

Число треугольников в цепи должно быть не более 20. Углы в треугольниках должны быть не менее 20°, а стороны D не менее 150 м. В общем случае оптимальные значения D должны быть порядка 320 м в АС - 0,4, 800 м в АС-1 и1,6 км в АС-2. При необходимости, например, при примыкании цепи к сторонам государственной геодезической сети, длины сторон D могут быть увеличены.

Угловые измерения в цепи треугольников и других триангуляционных построениях выполняют способом круговых приемов теодолитами Т2, Т5, Т15 и им равноточными.

Невязки Wx, у координат (абсцисс и ординат) на конечном исходном пункте в неуравненной цепи треугольников не должны превышать (в метрах)

астрономический азимут нивелирование круговой

где L - длина цепи треугольников, км;

п-число треугольников в цепи.

4. Получение приближенных длин сторон треугольников

Приближенные длины сторон треугольников нужны для вычисления поправок за центрировки и редукции. Эти длины определяют по рабочей схеме сети с точностью до 0,01 км или аналитически путем приближенного решения треугольников.

Для решения треугольников из ведомости предварительной обработки в ведомость вычислений выписывают измеренные углы треугольников, округляя их до десятков секунд или до десятых долей минуты. Углы. из каждого треугольника выписывают в следующем порядке: первым - угол А, лежащий против исходной стороны а, вторым - угол С, находящийся против промежуточной стороны с, и третьим - угол В, расположенный против стороны, которая будет исходной для решения следующего треугольника. Последовательность треугольников намечают по рабочей схеме сети. +22,10

Решение каждого треугольника выполняют по формулам:

5. Получение приближенных координат пунктов

Приближенные координаты пунктов необходимы для вычисления поправок за приведение направлений на плоскость в проекции Гаусса.

Приближенные координаты пунктов определяют по рабочей схеме сети с точностью до 0,1 км или вычисляют по формулам:

X₃=X₁+D_1,3 cosT_1,3=X₂+D_2,3 cosT_2,3

Y₃=Y₁+D_1,3 sinT_1,3=Y₂+D_2,3 sinT_2,3

где X₁ Y₁ и X₂, Y₂ - координаты исходных пунктов 1 и 2;

Х₃, Y₃, - координаты определяемого пункта 3;

D_1,3 D_2,3 - расстояния от исходных пунктов до определяемого;

T_1,3 T_2,3 - дирекционные углы направлений с исходных пунктов на определяемый.

Вычисления выполняют по схеме полигонометрических ходов: выбирают «ходовую линию» между исходными пунктами и последовательным вычислением координат каждого пункта получают координаты всех пунктов вершин «ходовой линии», включая и координаты конечного исходного пункта. Расхождения Wx, у между вычисленными и исходными координатами последнего пункта не должны превышать километров, где п - число вновь определяемых пунктов по «ходовой линии».

6. Вычисление поправок за центрировки и редукции

Поправки с» и r» в секундах дуги за центрировки и редукции вычисляют по формулам:

где / и /i - линейные элементы центрировки и редукции, см;

М-значение измеренного направления, для которого вычисляют поправку;

D - расстояние между пунктами, км.

Знаки вычисленных поправок определяются знаками синусов углов (М + q) и (M + q₁): если эти углы меньше 180°, то поправки с» и r» имеют знак плюс, если больше-минус.

Размещено на Allbest.ru