задач, связанных с измерением больших расстояний. Точность измерений в этих случаях чаще всего бывает пониженной — ошибки измеренных расстояний составляют в лучшем случае 1 — 3 м, а изме ренных направлений — десятые доли градуса. Поэтому применение способов точных вычислений часто бывает неоправданным.
Уравнивание измеренных величин и вычисление координат по данным радиогеодезических измерений можно выполнять как в про странственной системе координат, так и на поверхности земного эллипсоида, а также на поверхности любой проекции этого эллип соида в зависимости от размеров сторон, необходимой точности и дру гих специальных требований.
Наиболее простым способом решения подобных задач является перенесение измеренных величин на плоскость в проекции Гаусса — Крюгера с последующим применением формул плоской тригонометрии для вычисления необходимых элементов. Вычисления могут выпол няться как в общепринятых шестиградусных зонах, так и в системе с осевым меридианом, проходящим через середину некоторого участка. Последний случай может оказаться удобным для объектов, располо женных в нескольких шестиградусных зонах. По полученным таким образом координатам в частной системе можно при необходимости в дальнейшем получить географические координаты или координаты Гаусса — Крюгера в шестиградусных зонах. При обработке обшир ных радиогеодезических сетей можно расширить координатную зону до 1000 км, т. е. обработку выполнять в десяти-двенадцатиградусных зонах.
Для перехода к проекции Гаусса — Крюгера в длины линий и на правления вводят соответствующие поправки по известным формулам. При необходимости получения поправок с точностью до 1 : 200 000 для расстояний и до 1" для направлений можно пользоваться следу ющими приближенными формулами:
b"=-fte(ym—*f), |
(342) |
где |
|
Ут = \{Уі+Уг); Ах = х2 — х1; |
Ау = У2-Уѵ |
Î=2ÏW- |
Формулы (342) обеспечивают получение поправок с указанной выше точностью при средней ординате ут и при расстоянии s до 500 км. Приближенные координаты пунктов для вычисления по этим форму лам достаточно знать с ошибками в пределах 0,5 км.
Если измеряются азимуты направлений, то кроме поправки ô они должны быть исправлены также за сближение меридианов в началь-
ной точке линии. С ошибкой, не превышающей і" для у |
500 км, |
сближение меридианов можно найти по формуле |
|
Y" = f f t g ß , ( l - 3JVf cos2 B\ |
(343) |
в которой через Вх и Nx обозначены геодезическая широта и радиус кривизны первого вертикала в начальной точке. Значения длин и дирекционных углов на плоскости получают по формулам
d= s - f As;
Г= а-ѵ-о.
Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости решаются по известным формулам, а именно:
X = хг + d cos T ; y = y1+dsinT;
& |
X — xx |
' |
|
|
|
|
X X\ |
Ѵ—У! . |
(344) |
cos T |
sin |
T |
|
Для вычисления коор динат по двум дирекционным углам (рис. 175, а) приме няют формулы
_ * i *gті —х2 tg У2 + У2—Уі .
(345)
У = Ух + {х — хх) tg 2V
По двум измеренным сторонам (см. рис. 175, а) координаты опре деляемой точки находят по формулам
tg 2 |
|
— di) ip — c) |
|
У |
:P(p~d2) |
ï |
|
X — xt |
+ |
dx cos (Г1 2 |
— А); |
(346) |
y = yi + dxsm (Т12 |
— |
А). |
|
Д л я получения координат по двум измеренным разностям расстоя ний до трех точек (задача фазового зонда), согласно рис. 175, б, напишем
сі — d\ + d\ = 2cxd2 cos а;
c 2 • d | + d\ = 2c2d2 cos ß.
Прибавив к обеим частям первого равенства 2d\ - j - 2dxd%, |
а к обеим |
частям второго равенства — 2d\ + 2d2d3, после небольших |
преобра |
зований |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
с\ — r\ -= 2d2 |
(сг |
cos a -f- гх); |
|
|
|
4~rl=2d2(czcosß |
|
+ r2), |
(347) |
где гj = |
dx — d2 и r 2 = ds |
— d2 |
— измеренные разности |
расстоя |
ний. Разделив первое равенство,(347) на второе, найдем |
|
|
ci |
cos a + |
r j |
_ |
^ |
|
|
где |
с 2 |
cos |
ß + |
r 2 |
~ |
' |
|
|
|
|
,,2 |
r 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К ~ ~ |
Г 2 - 7 - 2 |
• |
|
|
|
|
|
2 |
'2 |
|
|
|
Обозначив дирекционный угол стороны ВМ |
через Т, можем напи |
сать |
|
а = Г-Ті; |
|
|
|
(348) |
|
|
|
|
|
|
|
&=т2-т, |
|
|
|
|
где T j и Т г — дирекционные углы сторон AB |
и ВС. После подста |
новки (348) в (347), в результате необходимых преобразований полу чим
|
m s i n r + ncosr-j-Z = 0, . |
|
(349) |
где |
т = к(уя |
— уг) + (у2 |
— у1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
n = k(xs |
— х2) -f-(ж2 |
— ^і) |
|
|
|
Обозначив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
= tgÔ, |
|
|
|
|
из (349) найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin ( Т - f ô) = |
— ~ cos ô; |
|
|
|
T |
= —ô — aresin |
|
cos ô^j . |
|
|
|
Далее по формулам (348) найдем а |
и ß, после |
чего из |
формул |
(347) получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 (ci cos а + ri) |
2(c2 cosß + /-2) |
' |
^ , J U > |
По найденным расстоянию d2 |
и дирекционному углу Г линии Б М |
по формулам (344) найдем координаты |
точки |
М. |
|
|
Обработку результатов радиогеодезйческих |
измерений на участ |
ках, охватывающих |
несколько |
шестиградусных зон, и при длинах |
сторон, превышающих 500 км, как правило, производят на эллип соиде в системе географических координат. Однако в ряде случаев
обработку радиогеодезических измерений целесообразно выполнять на сфере, так как в этом случае вычисления можно производить по сравнительно несложным формулам сферической тригонометрии. Для этого необходимо перейти по какому-либо закону от элементов на поверхности эллипсоида к элементам на сфере. Методы проектиро вания эллипсоида на шар рассматриваются в курсах сфероидической геодезии.
Р и с . 176
Вычисление географических координат u и А по заданным ази муту А и расстоянию s (прямая геодезическая задача) проводится на сфере по следующим формулам, которые легко получаются из треугольника AMP (рис. 176, а):
sin и = cos a sin их |
-f- sin or cos ux |
cos Ay; |
|
|
|
|
л |
cos |
ux . |
. |
. • |
sin o . |
. |
|
, 0 |
r n |
sin Л = |
cos |
-sin |
A ; |
sin©—- |
cos и |
sin Ax\ |
|
(351) |
*• |
и |
1 |
|
|
1 |
v |
|
|
|
|
Я, = Я,1 + со. |
|
|
|
|
|
|
На рис. 176, a A — исходная |
и M — определяемая точки, |
а |
н |
ш л ю с . Обратную геодезическую |
задачу относительно |
тех же |
точек |
можно решать по следующим формулам, полученным из того же тре угольника:
& — % — Кх, |
|
|
cos a «=> sin и sin ut + |
cos и cos ux cos со; |
|
sin |
і - ( и і - и ) |
|
|
t g { ( Ax + A2) = |
f |
ctg - ; |
(352) |
COS—(«і + м)