Файл: Разумов, О. С. Пространственная геодезическая векторная сеть.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

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

Приведем несколько примеров практического использования этих картограмм.

Из рассмотрения рис. 42 можно заключить, во-первых, что по всей области наблюдении спутника значение ошибки /?г21Г почти одинаково и составляет примерно 3,0 ц2. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при лучшей геометрической схеме наблюдений, когда углы между плоскостями синхронизации равны 90°, мы по­

лучим среднее значение ошибки направления

хорды (при необ­

ходимом минимуме измерений)

не лучше, чем

±1,7 ц. II, во-вто­

рых, если бы орбита спутника

имела наклон

к экватору около

22°, то при наблюдениях НСЗ с концевых пунктов хорды более точно определился угол хр, нежели А; при этом районами наблю­ дений в целом могла оказаться только область расположения точек апекса п район, расположенный на южной оконечности зо­ ны видимости ГІСЗ.

Предположив, что спутник наблюдался в пределах всей зоны, решим первую задачу по предварительной оценке точности на­ правления хорды по результатам нескольких наблюдений ИСЗ, позиции которых отмечены на картограмме точками 14. В этой задаче положим для простоты, что результаты непосредственных измерении на станциях равноточны п соответствуют условиям первой картограммы (см. рис. 42). Используя методику оценки точности, разработанную для способа Вяйсяля, задачу решим в таком порядке.

1. Определим по картограмме значения ш21Г и А р для каждой подспутниковой точки и вычислим веса плоскостей синхронизации по формуле

 

 

 

 

Рі = - 4 - .

(2-113.)

 

 

 

 

mwj

 

2.

Вычислим вспомогательные величины

 

 

 

2Q = [р];

2q=[p]2A

[р cos 2А ;

 

 

[р sin 2/1

 

 

 

 

 

 

 

2q = )/ [р cos 2Ар]2+

[р sin 2А р]2 .

3.

Определим элементы

эллипса

ошибок

направления хорды

 

аг _

С

Ь2 =

С

 

[р sin 2Ар\

 

Q — q

Q + q

tg 2фо “

[р cos 2.4 J

4. Вычисляем средние квадратические ошибки направляющих углов хорды

/Пф = а2 cos2 ф0 + Ьгsin2 ф0

(2.114)

ml cos2 ф = a2 sin2 ф0 -f- b2 cos2 %

Данные конкретного примера сведены в табл. 5.

108


Т а б л и ц а 5

 

10

А*

ЗЛ°

cos 2А р

sin 2 .4 р

р cos 2.-1 р

р sіп 2 .■4

шМ\”

 

Р

п

 

 

 

 

1

3,5

40°

80°

+ 0 ,1 7 4

+ 0 ,9 8 5

4 0,61

4-3,45

2

3,7

60

120

— 0,500

+ 0 ,8 6 6

— 1,85

4-3,20

3

3,5

90

180

— 1,000

0

— 3,50

0

4

3,1

ПО

220

— 0,765

— 0,644

— 2,37

— 2,00

Вычисления по приведенной схеме дают следующие резуль­

таты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Q =

[p] = 13,8;

Q = 6,9;

[pcos27l/;] =

— 7,11;

[p sin 2AP] ~

4,65;

2^ =

]/50,3+21,6 = 8,5;

g -■ 4,25;

lg2cp0 =

— 0,654;

2cp =

147 '■>

cp0 =

73,5°;

a2 = 3,78;

ö2 = 0,90;

m2

=

1,23;

rn\ cos2 ф = 3,55.

Вторая

задача — проектирование

необходимых

наблюдений

при

заданной

точности

окончательного

результата

т.0 = піф —

= т Л cos,!, — решается исходя из условий

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2q = 0 и

о

2с

или

 

 

 

 

 

ms —

----

 

 

 

 

/ [/? cos 2ЛР]

\ = 0

 

 

[д]

 

 

 

 

 

 

[р] =

 

(2.115)

 

 

V[р sin 2Ар]

И

- .

 

 

 

]

 

 

т5

 

 

 

Первое из поставленных требований проще всего выполнить, если наблюдения ИСЗ осуществить в плоскостях синхронизации, расположенных друг относительно друга под углом 90°. Выполне­ ние второго требования зависит от числа измерений.

Предположим, что условия задачи отвечают данным карто­ граммы, изображенной на рис. 43; тогда для выполнения требо­ вания равноточности направляющих углов хорды ( т 0=1) под­ спутниковые точки должны располагаться равномерно и симмет­ рично в северной и южной частях зоны наблюдений, в районах,

ограниченных соответственно изолиниями

Ар= 104-30° и Ар=

= 1004-120° (практически размеры района

можно увеличить на

10—15° без заметного искажения равноточности углов ф и А). Если в конкретных условиях поставленной задачи веса наблю­

денных позиций ИСЗ подсчитать по формуле

р = ----, то легко

убедиться, что для соблюдения условий (2.115),

m-w

при пг0= I, нужно

будет выполнить по 9—10 наблюдений спутника в .северной и южной частях зоны.

Сразу же оговоримся, что в тех случаях, когда плоскости синхронизации могут располагаться симметрично относительно

109



геоцентрического сечения хорды, а их максимальный угол раство­ ра у>90°, часть синхронных наблюдений ИСЗ можно и целесооб­ разно выполнить и в центре зоны, не нарушая условия (2.115). Это объясняется тем, что векториальные суммы

^2>1р = Р \ { Ы , ) + Р'2,2(А,+Ѵ) + Р 0>2 ^ і+ 2_j

будут равны нулю, если веса наблюденных точек на краях зоны равны между собой (рі=Р2 =р), а в центре зоны ро= —2cosy/?, так как

cos 2А1+ cos 2 (Лг +

у) — 2 cos у cos (2Ах -f у) •■=0 1

2 }}

sin 2Ах + sin 2 (i4j +

у) — 2 cos у. sin (2Лх + у) = 0 )

 

Иначе говоря, на одно наблюдение в центре зоны должно приходиться п симметричных пар синхронных наблюдений по кра­ ям зоны, причем

п = Ра

mw, О *

(2.117)

крі

2 cos упі\Ѵ

 

где k = —2cosy.

 

измерений

Третья задача — проектирование дополнительных

при заданной точности окончательного результата решается ис­ ходя из тех же условий (2.115) и (2.114). Например, если в рассмотренной первой задаче мы задались бы целью обратить эллиптическую погрешность направления хорды в круговую, или при минимуме дополнительных наблюдений уменьшить значение ошибки т д, то нам потребовалось бы выбрать для новых наблю­

дений такие подспутниковые точки, у которых сумма весов стре­ милась бы к равенству

С

2q. (2.118)

1\ѵ 2А ,

Для этого потребуются наблюдения в северной половине зоны (Ир >-0°), а если условия наблюдений данного спутника не позво­ лят этого сделать, то следует обратиться к наблюдениям ИСЗ с другими параметрами орбиты.

Для повышения точности отдельно взятых углов і|з и Л до­ полнительные наблюдения следует проектировать так, чтобы под­ спутниковые точки располагались на изолинии Лр = 90°, для умень­ шения ошибки угла или Ар= 0° — для уменьшения ошибки угла Л.

ПО


Г л а в а 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ХОРД

§ 12. МЕТОД ПЕРЕСЕЧЕНИЙ

Дальность действия современных радиодалы-юмерных уст­ ройств, использующих ультракороткие волны, ограничена кривиз­ ной земной поверхности. Поэтому при помощи таких наземных устройств длины хорд большой протяженности определяют косвен­

ным путем,устанавливая

в створе

 

 

 

измеряемой

линии

промежуточ­

 

 

 

ные пункты. В отдельном слу­

 

 

 

чае

такими

 

пунктами

служат

 

 

 

рефлекторы

 

антенн

передвиж­

 

 

 

ных

станций, устанавливаемых

 

 

 

на некоторой высоте над поверх­

 

 

 

ностью Земли. Новейшие радио­

 

 

 

дальномеры типа РЕМ-2 способ­

 

 

 

ны

измерять,

таким

 

образом,

 

 

 

расстояния до 150 км с ошибкой

 

 

 

меньшей 3-10_G.

 

длин

хорд

 

 

 

Для

определения

 

 

 

от 60 до 400 км в геодезической

 

 

 

практике нашел применение ме­

 

 

 

тод

пересечения

створа.

Этот

 

 

 

метод,

разработанный

вскоре

 

 

 

после войны канадскими учены­

 

 

 

ми [16], предусматривает ис­

 

 

 

пользование

в качестве

проме­

 

 

 

жуточного

пункта

передвижную

 

 

 

приемо-передаточную

 

станцию

Рис.

44. Геометрия

пересечения

(ПС),

устанавливаемую

на

са­

створа

 

 

молете

в

отдельных

случаях

 

створ наземных пунктов

и на ИСЗ), которая должна пересекать

на постоянной высоте Н0 и под некоторым углом а (рис.

44).

Для определения длины хорды Ll2 необходимо по мере при­ ближения передвижной станции к створу равномерно и синхронно (через 1—2 сек) измерять дальности Dи и D2i от наземных стан­

ций до ПС

и составлять суммы измеренных расстояний Si = Du +

+ D2i. Установив по

результатам измерений функциональную за­

висимость

S; = /(/,•)

между суммой расстояний и отрезком траек­

тории /, пройденным ПС от начальной точки отсчета, вычисляют минимальную сумму s0, которая соответствует моменту пересече­ ния ПС створа измеряемой линии.

В процессе полета высоту ПС над поверхностью Земли изме­ ряют периодически с помощью радиовысотомера. В дальнейшем, по известным значениям Dl0, D2о и Н0 вычисляют длину хорды,

111