Способ определения веса единичного углового измерения (варианты)

Способ определения веса единичного углового измерения (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к геодезической измерительной технике и может быть использовано для оценки единичных результатов угловых измерений при производстве геодезических работ непосредственно в полевых условиях.

Известен способ определения веса единичного геодезического измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающий проведение дополнительного измерения по шкале миры, фиксирующей изменение геометрических размеров раздельно визируемых объектов с изменением длины визирного луча при наблюдении в оптимальных условиях при максимальной разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя, и расчет численного значения как отношение R_н/R_o, где R_н - длина визирного луча до визирной цели; R_o - результат дополнительного измерения (описание RU 2234061, МПК⁷ G01С 15/06, 2003.03.31).

Известный способ может быть использован только при производстве высокоточного нивелирования, что ограничивает область его применения.

Средства, используемые в известном способе, для получения результатов сравнения и выбор критерия в расчетах численного значения веса единичного измерения не позволяют оценить текущее состояние всех компонентов основного углового измерения, влияющих на равноточность единичных измерений, в том числе, физиологическое состояние наблюдателя, техническое состояние геодезического прибора, состояние среды, в которой проходит визирный луч и прочее. Это снижает точность оценки доверия к единичным результатам угловых измерений.

Задача изобретения - разработка универсального способа определения веса единичного углового измерения.

Технический результат от использования способа - расширение области применения и повышение объективности и достоверности результатов.

Технический результат достигается тем, что в способе определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающем проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, для измерений используют миру с тремя горизонтальными равноудаленными марками в виде отражателей, среднюю из которых совмещают с визирной целью, и считывают отсчеты по горизонтальному кругу, измеряя углы между крайними и средней марками, а о единичном весе Е_о углового измерения судят по абсолютному значению разности измеренных углов Δβ, рассчитывая его численное значение по зависимости:

, где

β₁, β₂ - правый и левый углы между крайними и средней контрольными марками миры, сек;

t_β - теоретическая точность измерения угла, рассчитанная как функция измеренных величин, сек.

По второму варианту в способе определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающем проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, для измерений используют миру с тремя горизонтальными марками в виде отражателей, центральную из которых совмещают с визирной целью, и измеряют угол β_практ между крайними марками и длину визирного луча L до центральной марки, а о единичном весе Е_α углового измерения судят по абсолютному значению разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитывая его численное значение по зависимости: Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1, где

Δβ=|β_практ-β_миры|, сек;

, сек;

t_β - теоретическая точность измерения угла, сек.

В качестве прибора для проведения угловых измерений может быть использован теодолит. На чертеже изображена (вид сверху) мира с контрольными марками и схема дополнительных измерений.

Мира включает контрольные марки 1, 2, 3 в виде отражателей, установленные на горизонтальной штанге 4 с размещением крайних 1, 3 относительно средней 2 на равных фиксированных расстояниях b=b₁=b₂.

Для осуществления способа центральную контрольную марку 2 совмещают с визирной целью (не показана) и на расстоянии L непосредственными полевыми измерениями теодолитом 5 при считывании отсчетов по горизонтальному кругу между центральной 2 и крайними 1,3 марками определяют углы соответственно левый β₁ и правый β₂.

О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ углов β₁ и β₂, Δβ=|β₁-β₂| к t_β теоретической точности измерения угла, рассчитанной как функция измеренных величин. Численное значение веса вычисляют по формуле E_α=(1+Δβ/t_β)^-1.

В таблице 1 приведен пример расчета веса единичного направления при использовании теодолита типа Т2 по двум углам эталонной миры с горизонтальным базисом b=1.6020 м.

Таблица 1
Расстояние (L), м	β1	β2	Δβ, сек	tβ, сек	Еα
мин.	сек.	мин.	сек.
136,4820	10	12	09	57	15	5,14	0,12
138,3380	10	06	09	47	19	5,01	0,10
142,3320	09	43	09	36	7	4,74	0,22
145,0470	09	35	09	23	12	4,57	0,14
161,8900	08	34	08	25	9	3,70	0,18
168,3420	08	19	08	01	18	3,43	0,10
177,4850	07	46	07	44	2	3,10	0,50
281,5290	04	59	04	47	12	1,30	0.14
283,5390	04	59	04	43	16	1,28	0,11
287,3790	04	54	04	40	14	1,25	0,13
298,3720	04	42	04	32	10	1,17	0,17
306,6800	04	36	04	22	14	1,11	0,13
315,8230	04	23	04	20	3	1,05	0,40
319,8170	04	23	04	13	10	1,03	0,17
423,8610	03	21	03	09	12	0,61	0,14
443,4190	03	10	03	02	8	0,57	0,20
451,8810	03	04	03	01	3	0,55	0,40
458,1550	03	04	02	57	7	0,53	0,22
464,8640	03	04	02	51	13	0,52	0,13
484,1650	02	57	02	44	13	0,48	0,13
585,7510	02	23	02	19	4	0,35	0,33
590,2190	02	22	02	17	5	0,34	0,29
601,3460	02	21	02	13	8	0,33	0,20
603,2020	02	19	02	14	5	0,33	0,29
626,4970	02	12	02	11	1	0,31	0,67
739,6840	01	54	01	49	5	0,23	0,29
763,2360	01	54	01	42	12	0,22	0,14
767,7040	01	57	01	38	19	0,22	0,10
771,5440	01	55	01	39	16	0,21	0,11
901,5740	01	35	01	28	7	0,17	0,22
908,0250	01	38	01	24	14	0,16	0,13
910,0360	01	39	01	22	17	0,16	0,11
1055,0830	01	25	01	12	13	0,13	0,13
1069,9160	01	18	01	18	0	0,12	1,00
1191,5650	01	14	01	04	10	0,11	0,17
1353,4550	01	09	00	53	16	0,09	0,11

По второму варианту для осуществления способа центральную контрольную марку 2 совмещают с визирной целью (не показана) и непосредственными полевыми измерениями определяют угол β_практ крайними 1, 3 контрольными марками и расстояние L до центральной марки 2. О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитанного по формуле , Δβ=|β_практ-β_миры| к теоретической точности измерения угла t_β, рассчитанной как функция измеренных величин. Численное значение веса вычисляют по формуле Е_α=(1+Δβ/1_β)^-1.

В таблице 2 приведен пример расчета веса единичного направления при использовании теодолита типа Т2 по концам эталонной миры с горизонтальным базисным расстоянием 2 b=1.6020 м.

Таблица 2
Номер измерения	βпракт	βмиры	L, м	СКПL *, мм	СКПb **, мм	tβ, сек	Δβ,сек	Е
мин	сек	мин	сек	вес
1	40	07	40	21	136,482	8	0,1	3,63	-14	0,26
2	39	39	39	48	138,338	8	0,1	3,54	-09	0,39
3	38	36	38	41	142,332	8	0,1	3,35	-05	0,67
4	38	11	37	58	145,047	8	0,1	3,23	13	0,25
5	34	08	34	01	161,890	8	0,1	2,62	07	0,37
6	32	36	32	42	168,342	8	0,1	2,43	-06	0,40
7	31	09	31	01	177,485	8	0,1	2,19	08	0,27
8	19	33	19	33	281,529	8	0,1	0,92	00	1,00
9	19	16	19	25	283,539	8	0,1	0,91	-09	0,10
10	19	07	19	09	287,379	8	0,1	0,88	-02	0,44
11	18	13	18	27	298,372	8	0,1	0,83	-14	0,06
12	17	46	17	57	306,680	8	0,1	0,78	-11	0,07
13	17	34	17	26	315,823	8	0,1	0,74	08	0,09
14	17	13	17	13	319,817	8	0,1	0,73	00	1,00
15	12	46	12	59	423,861	9	0,1	0,43	-13	0,03
16	12	19	12	25	443,419	9	0,1	0,40	-06	0,07
17	12	04	12	11	451,881	9	0,1	0,39	-07	0,06
18	11	48	12	01	458,155	9	0,1	0,38	-13	0,03
19	11	53	11	50	464,864	9	0,1	0,37	03	0,12
20	11	18	11	22	484,165	9	0,1	0,34	-04	0,09
21	9	28	9	24	585,751	9	0,1	0,24	04	0,06
22	9	22	9	19	590,219	9	0,1	0,24	03	0,08
23	9	02	9	09	601,346	9	0,1	0,23	-07	0,03
24	8	58	9	07	603,202	9	0,1	0,23	-09	0,03
25	8	44	8	47	626,497	10	0,1	0,22	-03	0,07
26	7	27	7	26	739,684	10	0,1	0,16	01	0,16
27	7	15	7	12	763,236	10	0,1	0,15	03	0,05
28	7	20	7	10	767,704	10	0,1	0,15	10	0,02
29	6	56	7	08	771,544	10	0,1	0,15	-12	0,01
30	5	53	6	06	901,574	11	0,1	0,12	-13	0,01
31	5	59	6	03	908,025	11	0,1	0,12	-04	0,03
32	6	08	6	03	910,036	11	0,1	0,12	05	0,02
33	5	02	5	13	1055,083	11	0,1	0,09	-11	0,01
34	5	10	5	08	1069,916	11	0,1	0,09	02	0,04
35	4	38	4	37	1191,565	12	0,1	0,07	01	0,07
36	4	05	4	04	1353,455	12	0,1	0,06	01	0,06
* - СКПL - среднеквадратическая погрешность измеренного расстояния L;** - СКПb - среднеквадратическая погрешность определения горизонтального базисного расстояния миры 2b.

Способ позволяет непосредственно в полевых условиях оценивать с высокой степенью объективности и достоверности результаты единичных угловых измерений визирной цели на расстоянии более 1353 метров.

1. Способ определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающий проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, отличающийся тем, что для измерений используют миру с тремя горизонтальными марками в виде отражателей, центральную из которых совмещают с визирной целью, и считывают отсчеты по горизонтальному кругу, измеряя углы между крайними и центральной марками, а о единичном весе E_α углового измерения судят по абсолютному значению разности измеренных углов Δβ, рассчитывая его численное значение по зависимости Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1, где Δβ=|β₁-β₂|, β₁, β₂ - правый и левый углы между крайними и средней контрольными марками миры, с;

t_β - теоретическая точность измерения угла, с.

2. Способ определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающий проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, отличающийся тем, что для измерений используют миру с тремя горизонтальными марками в виде отражателей, центральную из которых совмещают с визирной целью, и измеряют угол β_практ между крайними марками и длину визирного луча L до центральной марки, а о единичном весе Е_α углового измерения судят по абсолютному значению разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитывая его численное значение по зависимости Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1, где

Δβ=|β_практ-β_миры|, с; , с;

t_β - теоретическая точность измерения угла, с.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве прибора используют теодолит типа Т2.