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
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 1—4. 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] = |
2с |
|
(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 |
(а |
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