Способ прямой векторной засечки



Способ прямой векторной засечки
Способ прямой векторной засечки
Способ прямой векторной засечки
Способ прямой векторной засечки
Способ прямой векторной засечки
Способ прямой векторной засечки
G01C1/00 - Измерение расстояний, горизонтов или азимутов; топография, навигация; гироскопические приборы; фотограмметрия (измерение размеров или углов предметов G01B; измерение уровня жидкости G01F; измерение напряженности или направления магнитных полей вообще, кроме магнитного поля Земли, G01R; радионавигация, определение расстояния или скорости, основанное на эффекте распространения радиоволн, например эффекта Доплера, на измерении времени распространения радиоволн; аналогичные системы с использованием другого излучения G01S; оптические системы для этих целей G02B; карты, глобусы G09B)

Владельцы патента RU 2735311:

Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геодезии для решения задач по определению величины и скорости протекания суточных перемещений отдельных конструктивных элементов зданий, сооружений и объекта в целом. При выполнении геодезического контроля объекта на местности внутри сети ориентирных пунктов устанавливают два угломерных прибора (теодолит, тахометр) вне центров пунктов в точках, обеспечивающих выгоднейшие условия определения приращений координат контролируемых точек. Выполняют ориентирование координатных осей посредством способа определения угла разворота лимба угломерного прибора. Производят расчет значений перемещений контролируемых точек непосредственно по приращениям измеренных величин без вычисления координат контролируемых точек объекта. Технический результат – упрощение технической реализации за счет определения значений перемещений контролируемых точек непосредственно по приращениям измеренных величин, без вычисления координат контролируемых точек объекта. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геодезии для решения задач по определению величины и скорости протекания суточных перемещений отдельных конструктивных элементов зданий, сооружений и объекта в целом.

Известен способ определения координат точек объекта [1], заключающийся в прокладывании теодолитных ходов, при котором измеряют расстояния между точками объекта и углы, составленные сторонами хода, далее вычисляют координаты точек объекта. Для определения высотных отметок контролируемых точек необходимо произвести дополнительные измерения, не предусмотренные способом.

Известен также способ [2], при котором устанавливают теодолит в точке с известными координатами, последовательно измеряют азимуты и зенитные расстояния до точек объекта, измеряют расстояния не менее чем между тремя точками, определяют радиус-векторы соответствующих точек объекта относительно точки с известными координатами и вычисляют искомые координаты.

Общим недостатком известных аналогов [1, 2] является то, что вследствие воздействия погрешностей, связанных с координатными условиями (погрешностями в координатах центров пунктов, погрешностями установки приборов над центрами, температурными и сезонными перемещениями пунктов), практически не представляется возможным обеспечить требуемую точность геодезических построений.

Наиболее приемлемым способом для контроля недоступных точек на объекте является способ прямой угловой засечки [3]. Данный способ, который выбран в качестве прототипа, характеризуется выполнением следующих действий:

- на некотором удалении от сооружения устанавливают два геодезических пункта засечки и от пунктов государственной геодезической сети (ГГС) определяют их координаты и дирекционный угол (азимут) направления стороны пунктов засечки;

- на пунктах засечки устанавливают угломерные приборы (теодолиты, тахеометры) с их последующим центрированием;

- измеряют углы между направлением стороны пунктов засечки и направлениями на контролируемые точки сооружения;

- вычисляют дирекционные углы направлений наблюдаемых точек по дирекционному углу направления стороны пунктов засечки и измеряемым углам;

- вычисляют координаты наблюдаемых точек по координатам пунктов засечки и дирекционным углам направлений на контролируемые точки.

Выбранный в качестве прототипа способ имеет следующие недостатки:

- координаты пунктов засечки определяют с погрешностью, вызывающей искажение длины исходной стороны пунктов засечки и некоторый азимутальный разворот, в результате этого координаты контролируемых точек получают различные приращения;

- погрешность центрирования приборов на пунктах сопоставима с допустимой погрешностью наблюдения контролируемых точек объекта;

- пункты засечки устанавливают на значительном удалении от контролируемого объекта на стабильных грунтах, что пропорционально снижает точность определения координат контролируемых точек;

- при выполнении натурных измерений не возможно точное наведение оптической трубы прибора на смежный пункт засечки, на котором размещается второй прибор.

Одной из важнейших задач геодезического контроля уникальных зданий и сооружений, таких как крупноапертурные стационарные фазированные антенные решетки (ФАР) и стартовые комплексы, является определение величины и скорости протекания суточных перемещений отдельных конструктивных элементов, а не значений координат контролируемых точек. При этом предъявляются повышенные требования к оперативности и синхронности наблюдений с пунктов и к соблюдению выгоднейших условий наблюдений (выполнение измерений с минимальных расстояний до контролируемых точек при углах засечки 60-120°).

Задачей заявленного изобретения является упрощение технической реализации за счет определения значений перемещений контролируемых точек непосредственно по приращениям измеренных величин, без вычисления координат контролируемых точек объекта.

Указанный технический результат достигается тем, что:

- на территории контролируемого объекта не создают опорную сеть в виде пунктов засечки с их последующей привязкой к пунктам ГГС;

- угломерные приборы устанавливают внутри сети ориентирных пунктов (ОРП) вне центров пунктов, в точках на местности, обеспечивающих выгоднейшие условия наблюдений;

- выполняют измерения углов и расстояний на контролируемые точки;

- выполняют ориентирование координатных осей посредством способа определения угла разворота лимба угломерного прибора [4] с точностью, превышающей точность измерения направлений;

- рассчитывают значения перемещений контролируемых точек непосредственно по приращениям измеренных величин, без вычисления координат контролируемых точек.

Предлагаемый способ поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего существа изобретения варианта его выполнения и предлагаемыми чертежами.

На фиг. 1 изображена схема способа прямой векторной засечки; на фиг. 2 представлена схема сети ориентирных пунктов.

Способ осуществляется следующим образом:

1) Угломерные приборы В и С (фиг. 1) устанавливают внутри сети ориентирных пунктов вне центров пунктов, в точках на местности, обеспечивающих наблюдения контролируемых точек с минимальных расстояниях при углах засечки, близких к 90°.

2) Определяют угол разворота лимба угломерных приборов В и С по измерениям направлений на ориентирные пункты (фиг. 2) по формуле [4]

где Dn(1,2,3) - расстояния от узловой точки (УТ) до ОРПn(1,2,3); αn(1,2,3) - дирекционные углы (азимуты) направлений сторон УТ-ОРПn(1,2,3); Nn(1,2,3) - измеряемые направления приборами В и С на ОРПn(1,2,3).

3) Без изменения ориентировки угломерных приборов измеряют направления и расстояния до контролируемых точек и вычисляют дирекционные углы их направлений. В последующих циклах контрольных наблюдений фиксируют только отсчеты по горизонтальному кругу.

4) По разности дирекционных углов направлений между смежными циклами измерений определяют величины угловых перемещений контролируемых точек по формулам

5) Вычисляют величины линейных перемещений b и с по формулам:

где DB - расстояние от прибора В до наблюдаемой точки i; DC - расстояние от прибора С до наблюдаемой точки i; ρ”=206265”.

Суммарный вектор перемещения контролируемой точки может быть получен по величине суммарных перемещений b и с, однако, анализ перемещений упрощается, если вычислять приращения координат контролируемых точек по формулам:

Средняя квадратическая погрешность (СКП) определения величины перемещения контролируемой точки оценивается по известной формуле для прямой угловой засечки

где m - СКП измерения углового перемещения наблюдаемой точки прибором.

Приведенный авторами анализ научно-технической литературы позволяет сделать вывод о патентной новизне предлагаемого способа прямой векторной засечки.

Источники информации, используемые для составления заявки:

1. Патент РФ №2063610. Способ определения координат точек объекта /О.А. Прошляков, А.Э. Дубинский - №5035476/28; Заявлено 1992.04.01. - Опубликовано 1996.07.10;

2. Авторское свидетельство СССР №1578473. Способ определения координат точек объекта / Г.В. Нефедов, А.В. Дегтярев, В.Л. Демидов - №4308276/25-10; Заявлено 23.09.87. - Опубликовано 15.07.90. Бюл. №26;

3. Смолич, С.В. Инженерная геодезия: учебное пособие / С.В. Смолич, А.Г. Верхотуров, В.И. Савельева. - Чита:ЧитГУ, 2009. - 185 с.

4. Авторское свидетельство СССР №949338. Способ определения угла разворота лимба угломерного прибора / Н.А. Козлов - №2750651/18-10; Заявлено 09.04.79. - Опубликовано 07.08.82. Бюл. №29.

Способ прямой векторной засечки, включающий в себя установку угломерных приборов на местности, измерение углов и расстояний на контролируемые точки объекта, отличающийся тем, что на местности не создают опорную сеть в виде пунктов засечки с их последующей привязкой к пунктам государственной геодезической сети, угломерные приборы устанавливают внутри сети ориентирных пунктов вне центров пунктов в точках на местности, обеспечивающих выгоднейшие условия наблюдений, выполняют измерения углов и расстояний на контролируемые точки, ориентируют координатные оси посредством способа определения угла разворота лимба угломерного прибора, рассчитывают значения перемещений контролируемых точек непосредственно по приращениям измеренных величин, без вычисления координат контролируемых точек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения. Видеодатчик для измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира содержит видеокамеру и круглые светодиоды, установленные вокруг ее объектива, также содержит маску, закрепленную на лицевой стороне видеодатчика, содержащую центральное круглое окно, диаметр которого меньше входного отверстия объектива видеокамеры, и периферийные круглые окна, диаметры которых меньше диаметров светодиодов, при этом центральное окно расположено напротив объектива видеокамеры, а периферийные окна - напротив светодиодов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного определения углов поворота механических объектов. Заявленный способ измерения угла поворота вала включает в себя соосную установку на валу круговой шкалы с выполненным на ее периферии набора прозрачных и не прозрачных штрихов, освещение шкалы с одной стороны параллельным пучком света и установку с другой стороны фотоприемного устройства.

Изобретение относится к области метрологии, в частности к устройствам для калибровки мобильных координатных средств измерений (МКСИ): лазерных трекеров, сканеров, самонаводящихся электронных тахеометров и др.

Изобретение относится к фотограмметрии, может быть использовано при дистанционном зондировании Земли, картографировании местности, определении координат точек местности.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, в частности к способам повышения точности георотеодолитных комплексов, и может найти применение, например, в системах калибровки гироскопических наблюдений.

Способ определения коэффициента понижения априорной оценки точности определения азимута гиротеодолитом относится к геодезии, может быть использован при априорных расчетах оценки точности определения азимута гиротеодолитом или гирокомпасом (далее гиротеодолитом), а также при проектировании и обосновании методики наблюдений любым гиротеодолитом.

Изобретение относится к области измерительной техники, основанной на видеоизмерении – компьютерной обработке изображения наблюдаемого объекта в телевизионном видеосигнале.

Изобретение относится к области техники для измерения высотных положений узлов сооружений. Видеодатчик гидростатического нивелира содержит оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, которые установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования платформ. Датчик контроля горизонта содержит датчик угла наклона, который состоит из датчика температуры, нагревателя, герметичной ампулы, частично заполненной магнитной жидкостью, поверх которой расположены первичная обмотка и две вторичные обмотки, размещенные в корпусе из магнитомягкого материала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования платформ. Датчик контроля горизонта содержит основание 1, датчик угла наклона 2, ампулу 3, частично заполненную магнитной жидкостью 4, на ампуле размещены первичная обмотка 5 и две вторичные обмотки 6, соединенные встречно-последовательно, а также датчик температуры 7.
Наверх