Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
момент времени, под влиянием вращения плоскости горизонта, конец х' оси поднимается, и начинается прецессирование в запад ном направлении. В точке 2 ось гироскопа проходит меридиан, имея наибольший подъем над горизонтом и наибольшую скорость прецессии в азимуте. Пройдя плоскость меридиана, конец х' оси попадает в западную половину плоскости горизонта, непрерывно поднимающуюся. Угол подъема оси 0 и скорость прецессии уменьшаются. В точке 3 скорость прецессии оси минимальна; ось отклонена от плоскости меридиана на наибольший угол а; начи нается прецессирование оси в восточном направлении. В точке 4 конец оси х' проходит плоскость меридиана, наиболее близко
Рис. III.7. Траектория движения оси гироскопа при прецессировании
приближаясь к плоскости горизонта. Угловая скорость прецессии наибольшая.
В дальнейшем конец х' оси возвращается в район точки 1, где имеет место минимальная скорость прецессии, после чего опи санное движение конца оси повторяется. Положение оси гиро скопа, при котором скорость прецессии минимальна (точки / и 3 ) , а направление прецессии меняется на обратное, называется точ кой реверсии.
В реальной гироскопической системе всегда имеет место тре ние, поэтому траектория движения концов оси представляет со
бой слабо затухающую |
эллиптическую спираль (рис. Ш.7,б), |
а точки реверсии п ь п2 , гс3 |
и nt расположены вследствие этого не |
симметрично относительно плоскости меридиана а\фа,2- Поэтому для определения направления меридиана (МС на горизонтальном круге, см. рис. Ш.4) используются наблюдения нескольких точек реверсии.
105
На рис. Ш.7,в траектория движения оси гироскопа развернута во времени £, а все точки реверсии спроектированы на гори зонтальный круг. При неизменном значении декремента (коэффи циента затухания колебаний) несимметрия в расположении точек реверсии тем меньшая, чем меньше амплитуда прецессии по азимуту. Поэтому для повышения точности наблюдений выгодно производить наблюдения на малых амплитудах а, что достигает ся предварительным ориентированием оси гироскопа в меридиане по магнитной буссоли.
Декремент d определяется отношением последующей ампли туды колебаний к предыдущей
d = (nz — n^l{n2 — n^. |
(III.11) |
В исправном гиротеодолите декремент постоянен с точностью до нескольких единиц третьего знака и по абсолютной величине должен находиться в пределах 1^^^0,990.
§ III. 3. Принципиальная схема гироскопического теодолита и геодезическая сущность гироскопического азимута
На основании рассмотрения гироскопического способа ориен тирования можно наметить следующую принципиальную блоксхему гиротеодолита. Гиротеодолит (рис. 111.8) должен иметь
I Уыомерное
I устройство
Рис. III.8. Блок-схема гироскопиче- |
Рис. III.9. К определению |
гиро- |
ского теодолита |
скопического азимута |
|
чувствительный элемент, например гироскопический датчик ма ятникового типа; угломерное устройство на штативе со следящей системой, позволяющей производить отсчеты по горизонтальному кругу в моменты реверсии и производить визирование на земной
106
предмет (ориентирный пункт) для передачи азимута; блок пи
тания с источником тока для питания |
всех энергетических узлов |
|||||||
гиротеодолита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При наблюдениях гиротеодблитом |
все измерения |
относят к |
||||||
отвесной линии в точке наблюдений |
и к плоскости |
горизонта. |
||||||
Следовательно, |
азимут, определенный |
гироскопически, |
тождест |
|||||
вен астрономическому |
азимуту. |
|
|
|
|
|||
Имея отсчеты пи |
п2 |
и п3 |
точек реверсии по горизонтальному |
|||||
кругу, отсчет |
положения |
равновесия N0 |
(рис. I I 1.9) |
колеба |
||||
ний ЧЭ находят по формуле |
|
|
|
|
|
|||
. JV0 = |
(l/2)[(n1 +-n2 )/2 + |
(na + |
n3)/2]. |
|
(Ш.12) |
Обычно по конструктивным соображениям отсчетное устрой ство по горизонтальному кругу располагают под некоторым углом А по отношению к оси вращения ротора гироскопа. Поэтому место севера — МС на горизонтальном круге вычисляют по фор муле
МС — N0 — А, |
|
|
(III. 13) |
|
где А — постоянная поправка гиротеодолита. |
|
|
||
Астрономический азимут на ориентирный пункт (ОРП) |
опре |
|||
делится по формуле |
|
|
|
|
А = М — МС = М + А — NQ. |
(III. 14) |
|||
где М — отсчет по горизонтальному |
кругу при наведении |
трубы |
||
угломерного устройства гиротеодолита на |
ОРП. |
|
|
|
Для получения геодезического азимута |
Аг следует ввести |
по |
||
правку 8А в азимут за уклонение отвесной линии |
|
|
||
АГ = А + ЬА. |
|
|
(III. 15) |
|
Для перехода к дирекционному |
углу Т вводят поправку у |
за |
||
сближение меридианов в проекции Гаусса — Крюгера, |
|
|
||
Т = ЛГ + |
Т- |
|
(Ш.16) |
§III. 4. Гиротеодолит ГИ-Б1 и методика его применения для определения азимута
Гиротеодолит ГИ-Б1 (рис. ШЛО, табл. III.1) разработан сов-' местно венгерскими и советскими специалистами и изготавлива ется мелкосерийно на венгерском заводе MOM. Гиротеодолит является довольно типичным и распространенным прибором в геодезических организациях нашей страны, в том числе и в учеб ных заведениях.
Гиротеодолит допускает транспортировку средствами воздуш ного, водного, автомобильного и железнодорожного транспорта и рассчитан на работу при температуре наружного воздуха от —30 до +40° и давлении от 600 до 800 мм рт. ст. Гиротеодолит не
107
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
I I I . l |
||
|
Основные |
т е х н и ч е с к и е |
данные г и р о т е о д о л и т а |
Г И - Б 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Характеристика |
|||
Среднеквадратичная ошибка определения азимута по |
± 2 0 " |
|
||||||
четырем точкам реверсии |
|
не более |
|
1 ч |
||||
Время |
наблюдений |
|
|
|
||||
Напряжение источника тока |
|
12,6 |
В |
|||||
Время |
разгона гиромотора |
|
около |
4 |
|
мин |
||
Время |
торможения |
|
|
около |
2 |
|
мин |
|
Потребляемая мощность (средняя) |
|
не более |
20 Вт |
|||||
Период |
свободных |
колебаний ЧЭ |
|
около |
1,5 |
мин |
||
Период |
вынужденных |
колебаний |
ЧЭ |
около 11,5 |
мин |
|||
Масса |
комплекта |
(нетто) |
|
92 |
кг |
|||
Масса |
комплекта |
(брутто) |
|
160 |
кг |
|
|
Рис. |
I I I . 10. |
Гиротеодолит |
ГИ-Б1: |
|
|
|||||||
/ — штепсельный |
разъем; |
2— |
штатив; |
3 — гироблок; |
4— |
|||||||||
бесконечный |
наводящий |
винт; |
5 — а л и д а д а ; |
6 — дополни |
||||||||||
тельный |
окуляр |
теодолита; |
7 — зрительная |
труба; |
8 — оку |
|||||||||
ляр автоколлиматора; 9—-подъемные |
винты |
со сферичес |
||||||||||||
кими |
подпятниками; |
10 — трегер теодолита; |
// — арретир |
|||||||||||
/; 12 — арретир |
/ / ; |
13 — аккумулятор; |
14 — штепсельный |
|||||||||||
разъем; |
15 — переключатель «фазы»; 16 — переключатель |
|||||||||||||
«контроль»; |
17—установка |
нуля; |
18 — регулировка |
на |
||||||||||
пряжения; |
19 — миллиамперметр |
20 — блок |
питания: |
|||||||||||
21 — «тормоз»; 22 — ампервольтметр |
G 2 ; |
23 — переключа |
||||||||||||
тель |
«ток — напряжение»; |
24 — «мотор»; |
25 — штепсель |
|||||||||||
ный |
разъем; 26—«термостат»; |
27 — |
«освещение» |
|
Рис. III.11. Гиротеодолит ГИ-Б1:
/ — окулярный |
мик |
|||||||
роскоп |
• |
|
микрометр; |
|||||
2 — |
дополнительный |
|||||||
окуляр |
микроскоп-ми |
|||||||
крометра; |
|
3 — окуляр |
||||||
автоколлнматора; |
|
4 — |
||||||
зеркало |
ЧЭ; |
5 — осве |
||||||
щение |
автоколлимато |
|||||||
ра; |
6 — безмоментные |
|||||||
пружинки; |
|
7 — П-об- |
||||||
разное |
|
|
коромысло; |
|||||
8— |
нагрузочные |
пру |
||||||
жины |
|
торснона; |
|
9 — |
||||
мнкрометренный |
винт |
|||||||
установки |
нульпункта |
|||||||
шкалы |
|
автоколлнма |
||||||
тора; |
|
10— |
бесконеч |
|||||
ный |
наводящий |
винт; |
||||||
/ / — подъемные |
вин |
|||||||
ты |
со |
сферической |
го |
|||||
ловкой; |
|
12 — торснон, |
||||||
13 — штанга |
|
ЧЭ; |
14 — |
|||||
корпус |
|
|
гироблок'а; |
|||||
15 — место |
|
крепления |
||||||
торснона; |
|
16 — ротор |
||||||
гнромотора; |
|
17 — кор |
||||||
пус |
гнромотора; |
18 — |
||||||
контактное |
гнездо |
гн- |
||||||
рокамеры; |
|
19 — арре |
||||||
тир |
I; 20 — рычажный |
|||||||
механизм |
арретира |
I; |
||||||
21 |
— |
|
|
штепсельный |
||||
разъем; |
|
22 — арретир |
||||||
I I ; |
23 — блокирующий |
|||||||
механизм |
|
|
арретира |
|||||
I I ; |
24 — рычаг |
арре |
||||||
тира |
|
I I ; |
|
15 — шток |
||||
арретира; |
|
|
26 — |
сег |
||||
ментные |
контакты |
ар |
||||||
ретира; |
|
27—пермалло- |
||||||
евый |
экран; |
28 — мнк |
||||||
рометренный |
винт для |
|||||||
разворота |
|
|
ЧЭ; |
29 — |
||||
упорное |
|
кольцо; |
30 — |
|||||
конический |
|
вырез |
||||||
упорного |
кольца; |
31 — |
||||||
конические |
|
приливы |
||||||
на |
штанге |
|
ЧЭ; |
32 — |
||||
опорное |
|
|
поворотное |
|||||
кольцо |
|
|
|
установки |
||||
нульпункта |
|
шкалы; |
||||||
33 |
—- |
шарикоподшип |
||||||
ники |
|
|
вертикальной |
|||||
оси |
|
вращения |
угло |
|||||
мерной |
|
части; |
34 — |
опорные иглы и ага товые подпятники П- образного коромысла; 35 — горизонтальный круг; 36 — механизм защемления торснона; 37 — освещение угло мерной части теодо лита; 38 — зритель
ная труба