Файл: Лянь-Кунь Н.Н. Виды, методы и способы привязки и ориентирования элементов боевого порядка частей и подразделений войск ПВО страны (курс лекций).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
жение II), но направление главной оси останется в пространст ве неизменным и составит с плоскостью горизонта некоторый угол (5. Теперь направление силы тяжести Р не проходит через точку подвеса, поэтому появляется внешний момент M= P/sinP, который стремится повернуть гироскоп относительно оси уу'. К восточному концу' главной оси как бы подвесили груз, который стремится вернуть главную ось в плоскость горизонта. Под влиянием внешнего момента главная ось согласно второму свойству начнет прецессировать — поворачиваться вместе с ги роскопом вокруг оси гг' в направлении плоскости истинного меридиана (при условии, что положительное направление глав ной оси в начальный момент было восточным).
Таким образом, как только главная ось выходит из плоскости
горизонта, |
на гироскоп |
начинает |
действовать маятниковый |
||||
момент, который вызывает прецессию. |
пропорциональна |
внеш |
|||||
Угловая |
скорость прецессии |
<ипр |
|||||
нему моменту М. Когда |
главная |
ось |
будет |
проходить |
через |
||
плоскость |
меридиана, угол р |
(составленный |
главной осью с |
плоскостью горизонта) будет максимальным, поэтому и момент М будет наибольшим, а следовательно, и скорость прецессии достигнет в это время максимальной величины.
Затем северный конец главной оси, который раньше был восточным, окажется по другую сторону от плоскости истинного меридиана (к западу от нее), при этом угол |3 начнет умень шаться, так как плоскость горизонта здесь будет подниматься, вызывая уменьшение угловой скорости прецессии.
При некотором угле ро скорость прецессии окажется равной скорости вращения плоскости меридиана (в связи с суточным вращением. Земли). В этот момент главная ось будет неподвиж на относительно земных, предметов. При этом северный конец главной оси будет все чаще находиться над плоскостью гори зонта, а следовательно, и прецессионное движение будет про должаться в том же направлении, однако его угловая скорость будет меньше угловой скорости плоскости меридиана. Поэтому, после того как угол главной оси и плоскости горизонта окажет ся меньше величины угла ро, видимое движение гироскопа ста нет обратным, т. е. главная ось снова начнет сближаться с плоскостью меридиана.
В результате суточного вращения Земли главная ось пере сечет плоскость горизонта и северная ее часть окажется ниже плоскости горизонта (угол Р станет отрицательным). Теперь си ла тяжести Земли создает момент М обратного направления, т. е. груз окажется как бы подвешенным к другому концу глав ной оси (к западному). В соответствии со вторым свойством гироскопа появится прецессия обратного направления: главная ось получит вращательное движение вокруг оси гг' по направ лению к меридиану. Продолжая движение под плоскостью го-
22
ризонта, северный конец главной оси гироскопа достигнет пло
скости меридиана, а затем |
будет удаляться от него к востоку |
и по истечении некоторого |
времени пересечет плоскость гори |
зонта. |
|
Когда угол, образованный главной осью с плоскостью гори зонта, окажется равным Р0>главная ось гироскопа станет снова неподвижной относительно земных предметов.
В следующий момент главная ось гироскопа опять начнет приближаться к плоскости меридиана:
Таким образом, сила тяжести и суточное вращение Земли вызывают незатухающие гармонические колебания главной оби маятникового гироскопа, симметричные относительно плоскос ти истинного меридиана.
В гиротеодолитах над гироскопом установлен угломерный инструмент так, что его вертикальная ось совмещена с точкой подвеса гироскопа. Путем проектирования точек реверсии на лимб теодолита с помощью автоколлимационной трубы сни мают отсчеты п,\, п2,..., пп и по ним вычисляется средний отсчет N0t который соответствует линии пересечения плоскости меридиана с плоскостью горизонтального круга. Зная N0, истинный азимут направления на местный предмет определяет ся по формуле:
A = M -N 0,
где М — отсчет по горизонтальному кругу при визировании тру бы теодолита на местный предмет..
Вследствие наличия трений колебание главной оси гироско па вокруг оси прецессии происходит с постепенным затуханием (рис. i3). Поэтому для определения динамического равновесия N0 чувствительного элемента нужно в пуске отнаблюдать три последовательные точки реверсии.
, Т^к как |
колеоания |
гироскопа затухающие (?.] > а2У а3) ,то |
среднее «1 |
■п. будет |
соответствовать положению какой-либо |
23
линии Ов, лежащей несколько восточнее меридиана, а среднее
П--у-Пя— линии Оа, расположенной западнее меридиана. Фак
тор затухания мал, поэтому можно принять ^ aON0= eON0. Тогда среднее из написанных полусумм даст значение положе
ния равновесия чувствительного элемента, |
т. е. |
|||||
|
|
|
t t , - |
tin |
-Ля |
(П.7) |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для контроля и повышения точности определения азимута |
||||||
обычно наблюдают четыре точки реверсии. |
В этом случае |
|||||
|
|
|
N0 = ± ( N i-{-N2), |
(П.8) |
||
где jV,= 1 / |
пл + Л2 |
, |
Л2 + Л3 |
)' |
|
|
2 { |
2 |
+ |
2 |
|
|
|
1 / «2 + «з , п3+ щ \ |
|
|
||||
2 \ |
2 |
^ |
2 |
|
|
|
4.АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТОПОПРИВЯЗЧИК, ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ
ИПРИНЦИП РАБОТЫ
Автоматический топопривязчик представляет собой комплект специальных приборов (смонтированных обычно на автомобиле ГАЗ-69), предназначенных для автомеханического определения координат точек и азимутов ориентирных направлений. Он нахо дится на вооружении топогеодезических подразделений Войск ПВО страны и используется для подачи начальных точек в пози ционные районы частей родов войск, привязки и ориентирования элементов боевых порядков при топогеодезической подготовке в ограниченные сроки. Кроме того, топопривязчик может быть использован в качестве навигационного средства для вождения колонн войск ночью и на местности, сложной для ориентирова ния.
Принцип работы топопривязчика основан на непрерывном автомеханическом решении прямой геодезической задачи (по дробно изложенной в следующей главе курса лекций) путем по дачи в счетно-решающий прибор с определенной дискретностью данных о пройденном пути и дирекционном угле направления движения машины. По этим данным счетно-решающий прибор определяет приращения координат в каждом элементарном
прямоугольном треугольнике и по ним — координаты точек
(рис. 14).
21
Рис. 14. |
Прямая |
геоде |
Рис. 15. Прямая геоде |
зическая |
задача |
на пло |
зическая задача на эле |
скости на конечном |
ментарном участке пути |
||
расстоянии |
|
Если кривая LN представляет путь топопривязчика (рис. 15) от исходной L до искомой точки N, то при условии знания координат исходной точки и дирекционного угла направления а0 продольной оси машины на этой точке координаты искомой точ ки N определяются суммированием:
20v=Xi -J-E ох ;
О
Yn — X l + 2 8у.
о
Таким образом, задачи по определению координат точек и дирекционных углов направлений в топопривязчике решаются автоматически и непрерывно в процессе движения.- Комплект специальных приборов топопривязчика включает: датчик пути, визирное устройство, гироскопический курсоукаЗатель и курсо прокладчик.
Датчик пути представляет собой кинематическую цепь, с помощью которой пройденный путь от переднего колеса топо привязчика поступает в курсопрокладчик.
Визирное устройство предназначено для ориентирования привязчика на начальной точке и для определения дирекцион ного угла направления с точки стояния на какие-либо местные предметы (ориентиры) или элементы боевого порядка. Визирное устройство представляет собой монокуляр буссоли ПАБ-2 с угломерным кольцом и отсчетным механизмом. Это устройство укреплено на кронштейне на правой стороне передней стенки автомобиля. Оптическая ось монокуляра визирного устройства при нулевых установках параллельна продольной оси автомоби
25
ля. Для горизонтирования визирного устройства на кронштейне имеются соответствующие приспособления и маховички.
Гироскопический курсоуказатель предназначен для опреде ления дирекционного угла продольной оси .машины. Основными частями гирокурсоуказателя являются: гироскоп, следящая си стема гироскопа, горизонтирующее устройство, коррективное устройство и синхронная передача. Назначение и устройство гироскопа принципиально не отличаются от рассмотренного в гиротеодолитах. Следящая система и синхронная передача слу жат для отработки угла поворота машины от первоначального положения и ввода его в приборы курсопрокладчика.
Курсопрокладчик предназначен для выработки прямоуголь ных координат положения топопривязчика и вычерчивания, про ходимого им пути на карте или планшете. Входными данными для работы курсопрокладчика являются дирекционный угол на правления движения машины, поступающий с гирокурсоуказа теля, и пройденный путь, поступающий от датчика пути.
На планшете курсопрокладчика может укрепляться карта масштабов 1:25 000, 1:50 000 или 1:100 000, в связи с чем для вы черчивания пути на карте того или иного масштаба имеется переключатель масштабов.
Точность определения координат привязываемых точек за висит от удаления привязываемой точки от начальной опорной, т. е. зависит от длины маршрута, а также, характера рельефа. Точность привязки может быть выражена средними ошибками, приведенными в табл. 1.
|
|
Т а б л и ц а 1 |
Точность определения координат точек |
||
гопопривязчиком |
|
|
|
Ошибки определения координат, м |
|
Длина |
на равнинной |
на холмистой |
маршрута, км |
или сильно |
|
|
местности |
пересеченной |
|
|
местности |
До 3 ............... |
10 |
15 |
От 3 до 5 . . |
15 |
20 |
От 5 до 7 . . |
20 |
30 |
От 7 до 10 . . |
25 |
40 |
III. ПОЛЕВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТОПОГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
При привязке элементов боевого порядка различными спо собами полевые топогеодезические работы заключаются в изме рении горизонтальных и вертикальных углов, расстояний, пре вышений и высот точек. Количество углов и расстояний, подле-
26
жащих измерению, зависит от применяемого способа привязки. Выбор же способа привязки, в свою очередь, зависит от коли чества, удаления и видимости пунктов геодезической сети или точек местности, используемых в качестве опорных, характера местности в позиционном районе и положения привязываемых точек относительно опорных.
Полевые топогеодезические работы по привязке элементов боевого порядка выполняются топогеодезическими подразделе ниями или специальными командами. Обычно в составе такой команды должно быть 5—6 человек: командир (он же выполня ет измерения с помощью углоизмерительного прибора.), записы вающий, два промерщика расстояний и один-два реечника.
Для производства полевых измерений каждая команда должна иметь следующие приборы, инструменты и принадлеж ности:
—углоизмерительный прибор;
—мерную ленту с комплектом шпилек или дальномерную
рейку:
две-три вехи;
—колья для закрепления точек на местности;
—топографическую карту крупного масштаба;
— каталог координат геодезических пунктов или выписку из каталога координат;
—бланки для записи результатов полевых измерений;
—таблицы (логарифмов или натуральных значений триго нометрических функций);
—справочные топогеодезические материалы;
—чертежно-письменные принадлежности (хордоугломер, циркуль-измеритель, карандаш, резинку и др.);
—шанцевый инструмент (топор, лопату).
1.ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ
С помощью углоизмерительных приборов (теодолитов, бус солей) измеряются на местности обычно не сами углы, а гори зонтальные направления, образующие эти углы.
Для измерения горизонтальных углов углоизмерительный прибор центрируется, т. е. устанавливается строго над центром точки, при которой измеряется угол. Центрирование выполняет ся обычно по отвесу (в теодолитах некоторых типов вместо отве са имеется оптический центрир). Затем прибор нивелируется для приведения плоскости лимба в горизонтальное положение. Нивелирование (теодолитов) выполняется с помощью подъем ных винтов и уровня. Порядок работы по нивелированию теодо-
27
Лита был рассмотрен ранее при изложении проверок ТТ-2. Пос ле нивелирования необходимо вновь проверить центрирование теодолита.
При измерении горизонтальных углов лимб остается непо движным, перемещается вместе с алидадой нанесенный на ней штрих-указатель (нулевой штрих верньера).. Так как оцифров ка на лимбе возрастает по направлению часовой стрелки, то при наведении и снятии отсчетов будем иметь отсчет по правой точке В больший, чем по левой А (рис. 16). Величина угла АОВ будет равна разности отсчетов (из большего Мв вычитается меньший Ма). Возможны случаи, когда при перемещении трубы в гори зонтальной плоскости штрих-указатель перейдет через нулевое деление лимба. Тогда отсчет по правой точке В окажется мень ше отсчета по левой точке А (рис. 17). В этом случае для полу чения угла АОВ нужно к отсчету на правую точку приба вить 360° и из полученной суммы вычесть отсчет на левую точ ку А.
. 2.10’
Рис. 16. Схема измерения гори |
Рис. 17. Схема измерения гори |
|||
зонтального |
угла |
|
зонтального угла |
|
На' основании изложенного можно сформулировать прави |
||||
ло: величина горизонтального угла равна |
отсчету при |
наведе |
||
нии на правую точку минус |
отсчет при |
наведении на левую |
||
точку; если отсчет |
на правую |
точку получен меньше |
отсче |
та на'левую точку, то к отсчету на правую точку нужно предва
рительно прибавить 360°. |
4 |
Измерение горизонтальных углов производится двумя полуприемами при «круге лево» и при «круге право», что обеспечи вает контроль и повышает точность измерений.
В случаях, когда необходимо измерить при данной точке один горизонтальный угол, применяют способ измерения от дельного угла, если же требуется измерить несколько углов, то используют способ круговых приемов.
28