Устройство для определения геодезических прямоугольных координат по результатам измерений фазовыми радиогеодезическими системами гиперболических координат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С:-А:-Н "ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (II) 440669

Союз Советских

Сациалистинескнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1864578/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 20.02.75 (51) М. Кл. 6 06f 15 00

G 01с 21/20

Государствеииык комитат

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 528.516(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. П. Глумов, И. Ф. Глумов и Ю. М. Мистрюков

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ

ИЗМЕРЕНИЙ ФАЗОВЫМИ РАДИОГЕОДЕЗИЧЕСКИМИ

СИСТЕМАМИ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ КООРДИНАТ

Изобретение относится к геодезической измерительной технике и предназначено для определения геодезических прямоугольных координат объектов (судна, точек наблюдений и др.) при выполнении морских геологогеофизических, геодезических и других работ.

В настоящее время при проведении геологогеофизических исследований на море положение пунктов наблюдений определяется главным образом методами, основанными на применении фазовых радиогеодезических систем, использующих гиперболическую систему координат.

Обеспечивая высокую точность измерений, эти методы в то же время требуют большого объема вычислений вследствие необходимости двойного преобразования координат: из прямоугольной системы в гиперболическую и обратно. Геодезическая техника, используемая в настоящее время на море, не располагает специализированными устройствами для решения подобных задач. Поэтому все сопутствующие им вычисления производятся вручную с применением простейшей вычислительной техники. При этом основной объем вычислений приходится на решение обратной задачи: вычисление прямоугольных координат по гиперболическим.

При решении прямой задачи производится перевод прямоугольных координат точек заданной линии y= f (x) в гиперболические. Эта операция сводится к вычислению парных разностей расстояний от текущей точки M(x,у) линии y= f (x) до трех фиксированных точек

А(Х„Y,), B(X, Y,) и C(X„Y,);

Лг, V(x — Х,) +(у — т,)— — P (õ — Х,)*+ (х — У,) .

Лг, = ti (õ — Х,)*+ (у — Y,)*— — У(х — Х.)*+ (у — 1 ) (2) Вычисленные значения ArI и Лгв, пропорцио15 нальные гиперболическим координатам, являются контрольными величинами при вождении судна по заданной линии.

Прямая задача, определяемая уравнениями (1) и (2), проста и для ее решения может

20 быть построено несложное специализированное вычислительное устройство. Обратная задача, напротив, является громоздкой и требует для своего решения создания сложной вычислительной машины.

25 Цель изобретения — упрощение процесса определения.

Для этого в предлагаемое устройство введены блоки сравнения текущих значений абсцисс и ординат каждого семейства гиперболи30 ческих кривых, счетно-корректирующее устрой440669 ство и функциональные преобразователи, выходы которых соединены с системами преобразования координат и блоком сравнения ординат, а входы связаны с выходами счетнокорректирующего устройства и выходами блоков ввода переменной х, другой выход которых связан с входом блока сравнения абсцисс, выход которого подключен к счетно-корректирующему устройству.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — принцип решения обратной задачи..Пусть имеются два идентичных независимых вычислительных устройства, одно из которых позволяет производить вычисления по формуле (1), другое — по формуле (2). Положим, что истинные гиперболические координаты ис1 1 комой точки М равны Af g и Лгg. Если подобрать входные величины х и y=f(x) вычислительных устройств таким образом, чтобы Ar> ——

=Ar и Лг — — Лг „то в этом случае искомая точка М либо будет находиться на линии у=

=/(х) (см. фиг. 1), либо не будет (см. фиг. 2).

В первом случае подобранные значения х и у одинаковы для обоих вычислительных устройств и являются прямоугольными координатами искомой точки. Во втором случае значения хь g> первого вычислительного устройства соответствуют точке N пересечения линии у=

=f(x) с линией Лг ь а значения x>, y> второго вычислительного устройства — точке P пересечения линии y=f(x) с линией Лг,, Если теперь линию g=f(x) перемещать параллельно самой себе по какой-либо оси (например по оси у) в сторону точки М, одновременно подбирая значения х и у таким образом, чтобы по-прежнему выполнялись равенства Ar>=br > и Ar Лг >, то точки N u P будут скользить по линиям Лг, и Лг > до тех пор, пока не сольются в точке М. Это будет соответствовать смещению линии g=f(x) по оси у на некоторую величину Лу. При этом будут выполняться соотношения х =х — — х, у =у =у, что означает, что подобранные значения х и у также будут являться прямоугольными координатами искомой точки М.

Для реализации описанного пути решения этой задачи в вычислительное устройство введены блоки сравнения между собой текущих значений абсцисс и ординат каждого семейства гиперболических кривых, счетно-корректи- рующее устройство и функциональные преобразователи, выходы которых соединены с системами преобразования координат и блоком сравнения ординат, а входы связаны с выходами счетно-корректирующего устройства и выходами блоков ввода переменной х, другой выход которых связан с входом блока сравнения абсцисс, выход которого подключен к счетно-корректирующему устройству.

Устройство содержит блоки 1 и 2 преобразования прямоугольных координат в гиперболические координаты первого и второго каналов соответственно; блоки 3 и 4 ввода и вы5

65 числения х, характеризующей траекторию движения судна; функциональные преобразователи 5. и б y=f(x); блоки 7 и 8 сравнения гиперболических координат (вычисленных и измеренных); блоки 9 и 10 сравнения между собой абсцисс и ординат обоих семейств кривых; счетно-корректирующее устройство 11; индикаторы 12 и 13.

Блоки 1 и 2 преобразовывают прямоугольные координаты линии у=/(х) в гиперболические соответственно по формулам (1) и (2).

Величина Хь Уь X>, Y>, Х, Уз являются постоянными для всех вычислений и вводятся в блоки 1 и 2 как начальные условия. Значения

Лг и Лг для данной точки являются также постоянными и фиксируются при вводе в маШИНУ

Для ввода независимой переменной х служат блоки 3 и 4; для ввода зависимой переменной у в идентичные функциональные преобразователи 5 и б, осуществляющие преобразование y=f(x). Блоки 3 и 4 управляются блоками 7 и 8 сравнения, вырабатывающими управляющий сигнал по разности Лг > — br> и

Лг — Ar> с учетом знака рассогласования. Отработанные величины хь х> и уь g> поступают в блоки 9 и 10 сравнения, которые аналогичным образом управляют устройством 11 параллельного смещения линии g=f(x). Для вывода данных х (Ar ь Лг ) и у (Лг ь Лг ) служат индикаторы 12 и 13.

Устройство работает следующим образом. ,При вводе величины Лг и Лг q блоки 7 и 8 вырабатывают управляющий сигнал соответствующей полярности, который включает блоки

3 и 4. Последние вырабатывают изменения независимой переменной х соответствующей полярности, которые вводятся в блоки 1 и 2 и в функциональные преобразователи 5 и б. Блоки 1 и 2 вырабатывают новые значения Лг и

Лг,, уменьшающие рассогласование до тех пор, пока не наступит равенство dr — — Лг > и Arq

=Лг . После этого включаются блоки 9 и 10, которые в зависимости от знака рассогласования х — х и gi — у вырабатывают соответствующие сигналы управления для устройства 11. Последнее вырабатывает соответствующее смещение Лу, которое поступает в функциональные преобразователи 5 и 6. Измененные значения у и у> поступают на вход блоков 1 и 2, что вновь приводит к рассогласованию между Лг ь hr> и Ar ü Ar . Блоки 3 и

4 вновь вырабатывают изменение независимой переменной х. Совместное воздействие переменных х и у+Лу, направленное в одну сторону, приводит к тому, что вся система приходит в состояние равновесия, которое наступает при x =x> и yq=yq. Это положение фиксируется индикаторами 12 и 13.

При изменении входных величин Лг < и Лг z цикл работы повторяется.

Предлагаемое устройство может быть использовано и для вождения судна по заданной линии у=/(х). Для этого устройство 11 исключается из цепи обратной связи, а данные с его

440669 г 4г

2 выхода подаются на индикатор курса или регулирующий орган, автоматически управляющий рулем судна. Если судно движется по заданной линии y=f(x), заложенной в функциональных преобразователях 5 и 6, то при непрерывном изменении Л и Лг g всегда будут выполняться равенства х — — х, у — — у и устройство 11 не будет вырабатывать управляющего сигнала. При отклонении судна от заданной линии устройство 11 будет вырабатывать соответствующий сигнал, уменьшающий это отклонение. Судно будет автоматически идти по заданной линии у= (х).

Предмет изобретения

Устройство для определения геодезических прямоугольных координат по результатам измерений фазовыми радиогеодезическими системами гиперболических координат, содержащее две независимые системы преобразования прямоугольных геодезических координат в гиперболические с отдельными блоками ввода переменных координат х и независимыми блоками сравнения измеренных и предвычисленных гиперболических координат, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса определения, в него введены блоки сравнения текущих значений абсцисс и ординат кажN дого семейства гиперболических кривых, счетно-корректирующее устройство и функциональные преобразователи, выходы которых соединены с системами преобразования координат и блоком сравнения ординат, а входы связаны

15 с выходами счетно-корректирующего устройства и выходами блоков ввода переменной х, другой выход которых связан с входом блока сравнения абсцисс, выход которого подключен к счетно-корректирующему устройству.

44О669

v = F(õj ч"иГ 2 = (х)+ау

Co".T:.âIIòñëü Н. Хренов

Техред Г. Дворина Корректор В. Кочкарева

Редактор Т. Иванова

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 240 3 Изд. ¹ 233 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного когяитета Совета Министров СССР

IIo делана изобретений и отквытпй

Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4/5