СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ КООРДИНАТ Советский патент 1971 года по МПК G01C1/00 

Настоящее изобретение относится к области геодезических измерений, необходимых для определения астрономических координат, точек земной поверхности, в частности для изучения формы физической поверхности Земли.

Известен способ передачи астрономических координат путем измерения составляющих угла между отвесными линиями на определяемом пункте и но меньшей мере на двух пунктах с известными координатами.

Для исключения влияния вертикальной рефракции предлагается использовать линейно поляризованное излучение, электрический вектор которого, как известно, не испытывает заметного азимутального поворота при распространении в атмосфере. С известных пунктов на определяемый направляют линейно поляризованные световые потоки, электрические векторы которых совмещают с направлением отвесных линий на соответствующем известном пункте, а на определяемом пункте анализатор светового потока, ось которого перед измерением выставляют по направлению отвесной линии, поворачивают до совмещения его оси с электрическим вектором приходящего потока и измеряют угол поворота анализатора.

щихся иа 180° одно от другого, положениях иоляризаторов па известных пунктах и анализатора - на определяемом пункте.

Одип из возможиых вариантов осуществления описываемого способа схематически показан на фиг. 1; на фиг. 2 - взаимное расположение осей поляризаторов и анализатора. Направление колебаний электрического

вектора источника / лннейно поляризованного излучения устанавливается но отвесной линии одного из нунктов, астрономические координаты которого известны, и световой поток направляется на определяемый пупкт.

На определяемом пункте это излучение пропускается через анализатор - сдвоенное поляризационное устройство 2, 2, например, два поляроида, у которых направление осей составляет между собой угол 90°, а биссектриса совпадает с отвесной линией определяемого пункта. С помощью оптической системы 3, 3 свет фокусируется на катоды двух фотоумножителей 4, 4. Выходным устройством 5 регистрируется выходной сигнал, выделенный

на общей нагрузке 6.

Мерой составляющей угла ij)i,2 между отвесными липиями определяемого и известного пункта (в плоскости, перпендикулярной линии визирования) будет угол, на который необхоот положения, когда биссектриса совпадает с отвесной линией определяемого пункта, до пололсения, когда устанавливается равенство световых потоков, идущид на фотоумножители 4 и 4. Необязательно добиваться точного совмещения направления колебаний электрического вектора поляризатора или биссектрисы анализатора с соответствующим направлением отвесной линии. Если поляризатор и анализатор выполнены в виде физического маятника, могущего поворачиваться вокруг отвесной линии своего пункта на 180°, то необходимый угол может быть точно измерен при ощибке установки поляризатора и анализатора на величины бд и бп. На фиг. 2 обозначено: OiOi - направление отвесной линии определяемого пункта; 0202- направление отвесной линии известного пункта; Ло«о - направление колебаний электрического вектора поляризатора; «isofiiso - то же, после поворота поляризатора на 180°, ЛоЛо - направление биссектрисы анализатора, Л18оЛ18о - то же после поворота анализатора на 180°, сб1 - измеренные углы при различных взаимных положениях анализатора и поляризатора (i 1,2). На фиг. 8 видно, что «1 ф1,2- бд + 5п; «2 ф1,2 + бд -f- бтг; «3 ,2 + бд- би; «4 1151,2 - бд - бп. Следовательно, ф 1,2 («1 + «2 + из + «4) . Астрономические координаты неизвестного пункта могут быть вычислены, если измерить указанным способом составляющую угла между отвесными линиями, принимая линейно поляризованное излучение еще с одного известного пункта. Обозначим астрономические и геодезические координаты трех пунктов соответственно через -фь A.i и Р и аь где i 1, 2, 3; первый пункт - определяемый, второй и третий - известные. Вычислим уклонения отвесных линий па втором и третьем, используя геодезические координаты первого пункта. По известным формулам высшей геодезии: &2 ф2Bi, |з фЗ - BI, Ц2 (2 - LI) созф2; Т1з (Хз - LI) созф2; И22 22 ,-(- |2 -J-, , где и - полное уклонение; 8 - азимут плоскости полного уклонеСпроектируем вычисленные таким образом М2 на плоскость, перпендикулярную к направлению 2.1, а из - перпендикулярную 3.1. Получим составляющие РЗ и РЗ 2 «2sin(e2 -Лг.);(1) РЗ ssin (63 - Лз.1),(2) 1де Л - азимут направления. Обозначим измеренные на первом пункте составляющие углов между отвесными линиями в плоскостях, перпендикулярных к линии визирования («углы скрещенности) через 1,2 И 1131.3. На определяемом пункте уклонения отвеса в плоскостях, перпендикулярных к лиНИИ визирования с первого пункта на второй и третий пункты будут: Pi.2 Ф1.2 Н-Р2; Pl.3 -- ф1.3 + РЗпри вычислении по формулам (3) необходимо учитывать знак величин ф1.2, г|)1.з, PI и Р2, который устанавливается по схематическому чертежу, указывающему направление проекций отвесных линий (в плоскости, перпендикулярной к линии визирования) относительно направления нормали к эллипсоиду в определяемой точке. По величинам Pi.2 и Pi.3 могут быть получены составляющие уклонений отвесных лин.ий для определяемого пункта в меридиане и первом вертикале Pl.2 COSj4l.3 - Pl.3 COsAl.4 sin (Ai.z - Ai.z} Pi.i .a - Pi.z з1пЛ1.2 sin (1.3 - yll.2) Итак, астрономические координаты ф1 В + li, i,i - «1 +;ii зесф (5) Предмет изобретения 1. Способ передачи астрономических координат путем измерения составляющих угла между отвесными линиями на определяемом пункте и, по меньщей мере, на двух пунктах с известными координатами, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния вертикальной рефракции, с известных пунктов на пределяемый направляют линейно поляризованные световые потоки, электрические векторы которых совмещают с направлением отесных линий на соответствующем известном ункте, а на определяемом пункте анализатор светового потока, ось которого перед измерением выставляют по направлению отвесной инии, поворачивают до совмещения его оси электрическим вектором приходящего потоа и измеряют угол поворота анализатора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что се операции способа выполняют при различых, отличающихся на 180° одно от другого оложениях поляризаторов на известных унктах и анализатора - на определяемом ункте.