Файл: Проворов К.Л. Радиогеодезия учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 157

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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-

318


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

Р и с . 175

{x—x2)t%T2.

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.

319



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

г

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

320


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)

21 Заказ 129

321