Файл: Разумов, О. С. Пространственная геодезическая векторная сеть.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
Поэтому в условные уравнения поправок (2.238) или (2.241) нужно ввести дополнительные неизвестные aL и А с теми же ко эффициентами (или суммой коэффициентов), что и в соотношениях
(2.269).
Дальнейший порядок уравнивания системы будет отвечать из вестному способу условий с дополнительными неизвестными.
Что касается учета ошибок положения исходных пунктов при уравнивании векторных сетей, то он может быть выполнен по схемам (1.167) или (1.168).
§ 18. ПРОЕКТЫ ВЕКТОРНЫХ СЕТЕЙ
Рассматривая представленные и осуществляемые на практике проекты построения пространственных опорных геодезических се тей, можно сделать несколько замечаний.
1. Понимая желание геодезистов создать в сжатые сроки гло бальную, но разреженную сеть опорных пунктов, следует помнить о том, что при существующих средствах измерений и их точности нужно с осторожностью подходить к возможност.н создания много ступенчатых опорных сетей, возводимых в геометрических целях.
Так как точность определения направлений хорд земной поверх ности при надлежащем выборе орбит наблюдаемых спутников (или
ракет) практически не зависит |
от |
длины этих хорд, |
а короткие |
расстояния между пунктами земной поверхности пока |
определя |
||
ются точнее, чем длинные, то |
при |
многоступенчатой |
системе по |
строения опорной сети возникает опасность искажения сетей сгу щения за счет ошибок сети первого порядка.
Для решения геометрических задач геодезии необходимо стро ить более густую сеть опорных пунктов. Эта сеть должна преду сматривать широкую возможность привязки к ней континентальных опорных сетей для установления более прочных связей между ними и для создания нормальных условий для последующего пре образования координат при наличии избыточных данных.
В перспективе следует считать целесообразным создание сети спутниковых пунктов такой густоты, которая обеспечивала бы на
личие |
одного пункта |
на участке |
поверхности Земли |
размером |
5X5°, |
а где позволяют условия, то и 1X Г '. |
переходу |
||
2. |
Наблюдаемая |
в настоящее |
время тенденция к |
только на радиотехнические средства наблюдения ИСЗ, обеспечи вающие проведение работ* независимо от погодных условий, ка жется нежелательной, так как при отсутствии фотографических наблюдений спутников мы одновременно отказываемся и от опре деления направлений сторон в пространстве, т. е. от усиления ори ентировки сети.
1 Один из первых проектов космической триангуляции США предусматри вал создание такой густой сети спутниковых пунктов на территории США. Реа лизация этого проекта в настоящее время задержана.
146
Лучшим, наиболее надежным и гибким методом построения глобальных геодезических сетей является векторный метод, кото рый, по мере возможности, и следует применять.
В 1969 г. И. Д. Жоиголович представил первый проект геоде зического векторного хода, связывающего Арктику и Антарктику
118J. Этот ход, соединяющий пункты Баренбцург |
(о. Шпицбер |
|
ген)— Звенигород — Каир — Могадишо |
— Реюньон |
— Мирный, |
имеет общую протяженность 17 000 км со средними |
длинами хорд |
|
2800 км. |
ф, к), соединяющих на |
|
В этом ходе элементы векторов L(L, |
блюдательные станции, предполагается получить по результатам синхронных наблюдений ИСЗ с точностью 2 -10-6. По предвари тельным расчетам И. Д. Жонголовича для определения с задан ной точностью длины и направления каждого вектора L потре буется около 20—30 пар синхронных наблюдений ИСЗ, причем точность определения топоцентрических координат должна быть не ниже 1" по направлению и 1—2 м по дальности. При успешном выполнении этих работ длина стягивающей хорды L=12 400 км будет получена с точностью 10~6. В этой связи автор проекта ука зывает, что никакие триангуляционные ряды не смогут обеспечить указанную точность для столь большой длины [18]. Результаты таких измерений могли бы послужить базой и для уточнения мас штаба солнечной системы (АЕ). В проекте [18] отмечается полез ность проложения такого же хода в западном полушарии для по лучения замкнутого мериднального кольца и целесообразность соединения векторного хода с экваториальной сетью станций на блюдения SAO и другими геодезическими сетями.
Работы по проложению этого хода, начатые в рамках между народной программы 1SAGEX, в настоящее время продолжаются.
При рассмотрении возможности сгущения сети спутниковых пунктов на территории СССР возникает мысль о целесообразно сти создания такого геодезического построения, которое могло бы одновременно с астрономо-геодезической сетью служить главной геодезической основой страны.
Такой основой могла бы стать континентальная пространст венная векторная сеть, построенная в форме геодезических четы
рехугольников |
с вершинами в |
узловых пунктах |
пересечения |
|
рядов триангуляции |
I класса. |
|
|
|
Если в этой |
сети |
длины хорд |
измерить, с ошибками порядка |
|
3 -10~бч-2 ■10_б, |
а направления |
хорд определить |
с точностью |
0,5—0,7", то мы получим высокоточную геодезическую основу для уравнивания сетей сгущения и для решения всех других задач геодезии. Главным достоинством такой сети будет ее однородная точность и абсолютная ориентировка в пространстве.
Построение опорной сети по предлагаемой схеме позволяет в кратчайшие сроки решить задачу по распространению единой системы координат на территории СССР, а в случае необходимо сти,— и по оперативному обновлению этой сети. Состав наблюде-
147
ыип для определения направления н длины отдельно взятой хорды |
|
в этой сети таков, что |
при наличии соответствующей аппаратуры |
и погодных условий, он |
может быть выполнен в течение нескольких |
суток, тогда как наблюдения в эквивалентном звене триангуляции I класса выполняются на протяжении нескольких месяцев.
Практическое определение длин сторон в этой сети можно будет осуществить методом пересечений створа. Что касается оп ределения направлений сторон, то для этой цели придается выпол нять синхронные наблюдения вспышек ламп, установленных на ракетах или шарах-пилотах, которые можно будет запускать в нужные моменты н в заданном направлении. Использование ИСЗ для этих целей будет затруднительным, так как наблюдение высо ких ИСЗ не обеспечит необходимую точность из-за малого парал лактического угла, под которым будет виден спутник, а низкие спутники трудно наблюдать, так как они обладают слишком боль
шой угловой скоростью движения.
Опытные работы по определению направлений коротких хорд, выполненные в Финляндии и Чехословакии, дали обнадеживаю щие результаты. Работы Вяйселя по определению направлений
хорды Турку — Хельсинки |
по 26 парам синхронных |
наблюдений |
|||||||
ПВЦ, поднимавшихся на |
высоты 17—22 |
км, дали |
результат |
||||||
с точностью ±1,2" [871. Новые опыты [88] подтвердили |
возмож |
||||||||
ность определения |
топоцентрического |
направления |
|
на |
вспышку |
||||
лампы, установленную на шаре-зонде, |
с точностью |
1". |
|
рас |
|||||
чет |
В предварительном порядке нами выполнен сравнительный |
||||||||
точности пространственной векторной |
сети, |
состоящей |
из |
||||||
16 |
геодезических |
четырехугольников |
со сторонами |
в |
200 км, и |
аналогичной сети, состоящей из рядов государственной триангу
ляции I |
класса. |
строящейся по программе триангуляции |
Модель опорной сети, |
||
I класса, |
исследовалась |
в ЦНИИГАиКе А. Ш. Татевяном [72]. |
По материалам этих исследований найдены ожидаемые погрешно
сти положения узловых пунктов и уравновешенных значении |
длин |
|
звеньев сети (цг = 0,8 м). Аналогичный расчет |
выполнен |
и для |
пространственной векторной сети ((.іг. = 0,7 м). |
Результаты |
этих |
вычислений представлены на рис. 53, из которого видны заметные преимущества новой системы.
Сделаем для примера предварительный расчет состава наблю дений на станциях для построения векторной сети, изображенной на рис. 53. При выполнении этого расчета будем считать, что точность определения топоцентрического направления в зените со ставляет цо=1>5", а необходимая точность направления хорды
то = 0,7".
Предположим вначале, что направления хорд в сети (L = 200—
240 км) |
определяются автономно. Тогда, для достижения равно |
точного |
результата т^ = т к cos г|/= т 0 потребуется применить та |
кую схему наблюдений, в которой углы у между плоскостями син хронизации были бы не менее 90°.
148
Поставив это предварительное |
условие, выполним расчет по |
||||
формулам (2.103—2.108) |
и найдем, что для симметричной |
схемы |
|||
наблюдений |
со станций, |
когда е= 45° (у= 2е = 90°) |
и 2тах=70°, |
||
ракеты или |
шары-пилоты |
следует |
запускать на |
высоту |
Н = |
= 45—50 км, справа и слева от хорды на удалении 60—70 км от ее середины.
Рис. 53. Сравнительная точность семейства полигонов астрономо-геоде зическом сети СССР и векторной сети (в кругах показаны ошибки положения пунктов, по линиям сети— ошибки их взаимного положения)
|
При поставленных условиях параллактический угол при ПВЦ |
|||||||||||
ßc— 120°, |
а ошибка m~w |
углового положения |
плоскости |
синхро |
||||||||
низации |
будет |
определяться |
формулой, |
согласованной |
с |
(2.39) |
||||||
и |
(2.40) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 cos z sin2 — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя |
численные |
значения, находим, |
что, |
здесь |
т\ѵ=, |
||||||
= 4". |
|
|
|
|
точности направления |
хорды |
іщ — |
|||||
= |
Для достижения заданной |
|||||||||||
0,7", суммарный вес всех |
наблюдений |
должен |
определяться |
|||||||||
соотношением |
(2.115). |
|
|
|
|
|
находим, |
что [р] = |
||||
|
Полагая в нашем случае p = cjm\v = 16/4= 4, |
|||||||||||
32:0,5 = 64. Иначе говоря, |
для достижения |
заданной |
точности /?г0 |
|||||||||
= |
0,7" потребуется выполнить 16 синхронных |
наблюдений |
ПВЦ |
|||||||||
(по 8 наблюдений с одной и другой стороны хорды). |
|
хорды на |
||||||||||
|
При раздельном определении направлений каждой |
|||||||||||
участке, |
изображенном |
на |
рис. 53, для |
отыскания |
направлений |
всех 72 хорд потребовалось бы использовать 1152 ракеты. Но это число можно по меньшей мере сократить вдвое, если наблюдения
149