СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ЕДИНИЧНОГО УГЛОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК G01C15/06 G01C5/00 

Изобретение относится к геодезической измерительной технике и может быть использовано для оценки единичных результатов угловых измерений при производстве геодезических работ непосредственно в полевых условиях.

Известен способ определения веса единичного геодезического измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающий проведение дополнительного измерения по шкале миры, фиксирующей изменение геометрических размеров раздельно визируемых объектов с изменением длины визирного луча при наблюдении в оптимальных условиях при максимальной разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя, и расчет численного значения как отношение R_н/R_o, где R_н - длина визирного луча до визирной цели; R_o - результат дополнительного измерения (описание RU 2234061, МПК⁷ G01С 15/06, 2003.03.31).

Известный способ может быть использован только при производстве высокоточного нивелирования, что ограничивает область его применения.

Средства, используемые в известном способе, для получения результатов сравнения и выбор критерия в расчетах численного значения веса единичного измерения не позволяют оценить текущее состояние всех компонентов основного углового измерения, влияющих на равноточность единичных измерений, в том числе, физиологическое состояние наблюдателя, техническое состояние геодезического прибора, состояние среды, в которой проходит визирный луч и прочее. Это снижает точность оценки доверия к единичным результатам угловых измерений.

Задача изобретения - разработка универсального способа определения веса единичного углового измерения.

Технический результат от использования способа - расширение области применения и повышение объективности и достоверности результатов.

Технический результат достигается тем, что в способе определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающем проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, для измерений используют миру с тремя горизонтальными равноудаленными марками в виде отражателей, среднюю из которых совмещают с визирной целью, и считывают отсчеты по горизонтальному кругу, измеряя углы между крайними и средней марками, а о единичном весе Е_о углового измерения судят по абсолютному значению разности измеренных углов Δβ, рассчитывая его численное значение по зависимости:

, где

β₁, β₂ - правый и левый углы между крайними и средней контрольными марками миры, сек;

t_β - теоретическая точность измерения угла, рассчитанная как функция измеренных величин, сек.

По второму варианту в способе определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающем проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, для измерений используют миру с тремя горизонтальными марками в виде отражателей, центральную из которых совмещают с визирной целью, и измеряют угол β_практ между крайними марками и длину визирного луча L до центральной марки, а о единичном весе Е_α углового измерения судят по абсолютному значению разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитывая его численное значение по зависимости: Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1, где

Δβ=|β_практ-β_миры|, сек;

, сек;

t_β - теоретическая точность измерения угла, сек.

В качестве прибора для проведения угловых измерений может быть использован теодолит. На чертеже изображена (вид сверху) мира с контрольными марками и схема дополнительных измерений.

Мира включает контрольные марки 1, 2, 3 в виде отражателей, установленные на горизонтальной штанге 4 с размещением крайних 1, 3 относительно средней 2 на равных фиксированных расстояниях b=b₁=b₂.

Для осуществления способа центральную контрольную марку 2 совмещают с визирной целью (не показана) и на расстоянии L непосредственными полевыми измерениями теодолитом 5 при считывании отсчетов по горизонтальному кругу между центральной 2 и крайними 1,3 марками определяют углы соответственно левый β₁ и правый β₂.

О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ углов β₁ и β₂, Δβ=|β₁-β₂| к t_β теоретической точности измерения угла, рассчитанной как функция измеренных величин. Численное значение веса вычисляют по формуле E_α=(1+Δβ/t_β)^-1.

В таблице 1 приведен пример расчета веса единичного направления при использовании теодолита типа Т2 по двум углам эталонной миры с горизонтальным базисом b=1.6020 м.

Таблица 1Расстояние (L), мβ₁β₂Δβ, секt_β, секЕ_αмин.сек.мин.сек.136,482010120957155,140,12138,338010060947195,010,10142,33200943093674,740,22145,047009350923124,570,14161,89000834082593,700,18168,342008190801183,430,10177,48500746074423,100,50281,529004590447121,300.14283,539004590443161,280,11287,379004540440141,250,13298,372004420432101,170,17306,680004360422141,110,13315,82300423042031,050,40319,817004230413101,030,17423,861003210309120,610,14443,41900310030280,570,20451,88100304030130,550,40458,15500304025770,530,22464,864003040251130,520,13484,165002570244130,480,13585,75100223021940,350,33590,21900222021750,340,29601,34600221021380,330,20603,20200219021450,330,29626,49700212021110,310,67739,68400154014950,230,29763,236001540142120,220,14767,704001570138190,220,10771,544001550139160,210,11901,57400135012870,170,22908,025001380124140,160,13910,036001390122170,160,111055,083001250112130,130,131069,91600118011800,121,001191,565001140104100,110,171353,455001090053160,090,11

По второму варианту для осуществления способа центральную контрольную марку 2 совмещают с визирной целью (не показана) и непосредственными полевыми измерениями определяют угол β_практ крайними 1, 3 контрольными марками и расстояние L до центральной марки 2. О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитанного по формуле , Δβ=|β_практ-β_миры| к теоретической точности измерения угла t_β, рассчитанной как функция измеренных величин. Численное значение веса вычисляют по формуле Е_α=(1+Δβ/1_β)^-1.

В таблице 2 приведен пример расчета веса единичного направления при использовании теодолита типа Т2 по концам эталонной миры с горизонтальным базисным расстоянием 2 b=1.6020 м.

Таблица 2Номер измеренияβ_практβ_мирыL, мСКП_L ^*, ммСКП_b ^**, ммt_β, секΔβ,секЕминсекминсеквес140074021136,48280,13,63-140,26239393948138,33880,13,54-090,39338363841142,33280,13,35-050,67438113758145,04780,13,23130,25534083401161,89080,12,62070,37632363242168,34280,12,43-060,40731093101177,48580,12,19080,27819331933281,52980,10,92001,00919161925283,53980,10,91-090,101019071909287,37980,10,88-020,441118131827298,37280,10,83-140,061217461757306,68080,10,78-110,071317341726315,82380,10,74080,091417131713319,81780,10,73001,001512461259423,86190,10,43-130,031612191225443,41990,10,40-060,071712041211451,88190,10,39-070,061811481201458,15590,10,38-130,031911531150464,86490,10,37030,122011181122484,16590,10,34-040,0921928924585,75190,10,24040,0622922919590,21990,10,24030,0823902909601,34690,10,23-070,0324858907603,20290,10,23-090,0325844847626,497100,10,22-030,0726727726739,684100,10,16010,1627715712763,236100,10,15030,0528720710767,704100,10,15100,0229656708771,544100,10,15-120,0130553606901,574110,10,12-130,0131559603908,025110,10,12-040,0332608603910,036110,10,12050,02335025131055,083110,10,09-110,01345105081069,916110,10,09020,04354384371191,565120,10,07010,07364054041353,455120,10,06010,06* - СКП_L - среднеквадратическая погрешность измеренного расстояния L;
** - СКП_b - среднеквадратическая погрешность определения горизонтального базисного расстояния миры 2b.

Способ позволяет непосредственно в полевых условиях оценивать с высокой степенью объективности и достоверности результаты единичных угловых измерений визирной цели на расстоянии более 1353 метров.

Изобретения относятся к геодезической измерительной технике и могут быть использованы для оценки непосредственно в полевых условиях с высокой степенью объективности и достоверности результатов единичных угловых измерений на расстоянии более 1353 метров. Сущность: способ определения веса единичного углового измерения предусматривает проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры с тремя горизонтальными марками в виде отражателей. Центральную марку совмещают с визирной целью и измеряют углы β₁, β₂ между ней и крайними марками. О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ=|β₁-β₂| к теоретической точности измерения угла t_β. Численное значение рассчитывают по формуле E_α=(1+Δβ/t_β)^-1. По второму варианту определяют угол β_практ крайними контрольными марками и расстояние L до центральной марки. О весе Е_α измерения одного направления судят по отношению абсолютного значения разности Δβ измеренного значения угла β_практ и его теоретического значения β_миры, рассчитанного по формуле

Δβ=|β_практ-β_миры|,

к теоретической точности измерения угла t_β, рассчитанной как функция измеренных величин. Численное значение веса вычисляют по формуле Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1. Технический результат: расширение области применения и повышение объективности и достоверности результатов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ определения веса единичного углового измерения в системе наблюдатель - прибор - визирный луч - визирная цель, предусматривающий проведение дополнительных измерений по контрольным маркам миры и расчет численного значения веса, отличающийся тем, что для измерений используют миру с тремя горизонтальными марками в виде отражателей, центральную из которых совмещают с визирной целью, и считывают отсчеты по горизонтальному кругу, измеряя углы между крайними и центральной марками, а о единичном весе E_α углового измерения судят по абсолютному значению разности измеренных углов Δβ, рассчитывая его численное значение по зависимости Е_α=(1+Δβ/t_β)^-1, где Δβ=|β₁-β₂|, β₁, β₂ - правый и левый углы между крайними и средней контрольными марками миры, с;

t_β - теоретическая точность измерения угла, с.

Δβ=|β_практ-β_миры|, с; , с;

t_β - теоретическая точность измерения угла, с.