Предмет геодезии. Системы координат, применяемые в геодезии

В геодезии широкое применение нашли  приемники, занимающие 2-ю и 3-ю позиции в приведенной выше классификации. Кроме того, по области применения приемники подразделяют на геодезические, навигационные, военные и приемники времени.

Для того чтобы производить фазовые  измерения на несущей частоте, необходимо произвести демодуляцию сигнала (очистить сигнал от модуляции). Одним из способов демодуляции сигнала является квадратирование, т.е. умножение сигнала самого на себя.

Частота сигнала, принятая приемником, слишком высокая, чтобы на ней  можно было производить высокоточные измерения, поэтому ее понижают путем вычитания из принятой частоты генератора приемника (эта операция называется гетеродинирова-нием). Гетеродинирование производят в несколько этапов, но суммарная частота, которую вычитают из принятого сигнала, близка к частоте, излучаемой спутником. На выделенной разностной частоте производят фазовые измерения.

Если частота принятого сигнала  меньше частоты гетеродина, результат  фазовых измерений имеет знак «плюс»; если принятая частота больше частоты гетеродина — знак «минус».

При кодовых измерениях приемник принимает  специальный сигнал, называемый кодом, который состоит из некоторого числа  единичных сигналов, чередование  которых для непосвященного человека воспринимается как случайный процесс. Такие сигналы называют псевдослучайными кодами. Каждый спутник NAVSTAR GPS излучает свой код, а спутники ГЛОНАСС используют единый код на все спутники. В памяти приемника хранятся все коды, по которым производится распознавание номера спутника (для NAVSTAR GPS), российские спутники распознаются по частоте излучения. В приемнике формируются точно такие же коды, что и на спутниках. Сравнивая кодовые сигналы, принятые со спутников, с аналогичными сигналами, созданными в приемнике, решают две задачи:

псевдослучайная последовательность позволяет принимать сигналы малой мощности с помощью компактных антенн; надежно регистрировать время приема кодового сигнала по часам приемника.

В связи с тем что часы приемника  не столь стабильны, как часы на спутниках (часы приемника примерно в 1000000 раз менее стабильны, чем часы на спутнике), одновременно с координатами приемника  определяется и поправка в часы приемника 5/, всего четыре неизвестных.

 При фазовых измерениях псевдослучайные коды не используются, а измерения выполняют на несущей частоте, которую освобождают от модуляции. В связи с тем что длина волны несущей частоты величина небольшая — 19 см, а точность измерения разности фаз составляет «1 %, то потенциальная точность фазовых измерений составляет 2 мм, а при длительных измерениях за счет осреднения эта точность в некоторых случаях может быть еще увеличена.

В связи с тем, что частота на спутнике не совпадает с частотой Приемника, начальные фазы этих частот не совпадают, поэтому техническая реализация таких измерений довольно сложна. Суть ее сводится к тому, что с нескольких спутников (обычно не менее четырех) принимают сигналы и подсчитывают число фазовых циклов принятых сигналов за единый интервал времени.

Составление результатов измерений  фазовых циклов является основой  для вычисления приращений координат пунктов, на которых были выполнены синхронные измерения.

 

Задание №2.

 

 

α_АВ=37^о36,2'

Правый угол при точке В (между  сторонами АВ и ВС) β₁ = 189^о59,2';

правый угол при точке С (между  сторонами ВС и СD) β₂=168^о50,8'.

Дирекционные углы вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180^о и минус горизонтальный угол, справа по ходу лежащий:

 α_ВС=α_АВ+180^о-β₁ =37^о36,2'+180 ^о-189 ^о59,2'=27 ^о37,0'

 α_CD=α_ВС+180^о- β₂=27^о37,0'+180 ^о-168 ^о50,8'=38 ^о46,02'.

X_В = - 14,02м

Y_В= +627,98м

d_ВС= 239,14м

ΔХ_ВС=d_ВС соs α_ВС =239,14∙0,88607=211,894

Y_ВС=d_ВСsinα_ВС=239,14∙0,46355=110,853

Х_С=Х_В + ΔХ_ВС=-14,02+211,894= 197,875

Y_С=Y_В+ΔY_ВС=627,98+110,853 = 738,834

 

№ вершин хода	Измеренные углы		Исправленные углы		Дирекционные углы			Румбы, r				Длины линий (гориз. пролож. d)		Приращение координат								Координаты				№ вершин входа
														вычисленные				исправленные
	˚	¢	˚	¢	˚	¢		назв.	˚		¢			±	Dx	±	Dy	±	Dx	±	Dy	±	x	±	y
1	2		3		4			5				6		7		8		9		10		11		12		13
ПЗ 7	-	-	-	-	37	36,2		-	-	-													-		-	ПЗ 7
ПЗ 8	330	-0,3 59,2	330	58,9																		-	14,02	+	627,98	ПЗ 8
					246	37,3		ЮЗ	66	37		263,02		-	+4 104,39	-	-6 241,42	-	104,35	-	241,48
I	50	-0,3 58,5	50	58,2																		-	118,37	+	386,50	I
					15	39,1		СВ	15	39		239,21		+	+8 230,34	+	-1 64,53	+	230,42	+	64,52
II	161	-0,3 20,0	161	19,7																		+	112,05	+	451,02	II
					34	19,4		СВ	34	19		269,80		+	+7 222,84	+	-4 152,10	+	222,91	+	152,06
III	79	-0,3 02,8	79	02,5																		+	334,96	+	603,08	III
					135	16,9		ЮВ	44	43		192,98		-	+5 137,13	+	-3 135,78	-	137,08	+	135,75
ПЗ 19	267	-0,3 08,2	267	07,9																		+	197,88	+	738,83	ПЗ 19
					48	09,0		-	-	-
ПЗ 20	-	-	-	-																			-		-	ПЗ 20
												P=965,01           ∑Dпр		-	241,52	-	241,42
∑bпр	889	28,7	889	27,2	∑bт = a0- an + 180˚ × n = = 37˚36¢12¢¢ - 48˚09,0¢+180˚×5= =889˚27¢12¢¢
∑bт	889	27,2	889	27,2										+	453,18	+	352,41
fb	+0	01,3	0	00,0										+	211,66	+	110,99
fb доп	+0	03,24			fb доп = 1 ± 1¢ = = ± 1¢ = ±0˚03,24¢							∑Dт		+	211,90	+	110,85
												f		-	0,24	+	0,14

Таблица 2 Ведомость вычисления  координат вершин теодолитного ход 

 

Таблица 3. Тахеометрический журнал

 

Номера Точек наблю- дения	Отсчеты					Место нуля М 0	Угол наклона ν			Горизон- тальное проложе- ние	или h' = d tg ν	Высо- та навод- ки, l	Пре- выше- ние h=h'+i‒l	От- мет- ки H	Примечания
	по нитяно- му дально- меру D' = Kn	по горизон- тальному кругу		по вертикаль- ному кругу
		°	'	°	'		°	'
1	2	3		4		5	6			7	8	9	10	11	12
				Станция ПЗ 19, i = 1,40										132,41	Оптический теодолит 2Т30 № 45686 с точностью отсчетов  по шкаловому микроскопу 0,5'.   Коэффициент нитяного дальномера K = 100,0; постоянное слагаемое c ≈ 0
ПЗ 20	-	-	-	КП 0	32,5
III	-	-	-	1	35,5
ПЗ 20	-	-	-	КЛ -0	30,5	…	-		-	-	-	3,00	-	-
III	-	0	00	-1	34	+0,8'	-1		34,8	192,98	-5,32	3,00	-6,92	-
18	86,2	29	31	-2	05		-2		05,8	86,14	-3,15	l = i	-3,15	129,13
19	56,2	69	28	-2	16		-2		16,8	56,16	-2,24	l = i	-2,24	130,17
20	48,0	165	26	-3	23		-3		23,8	47,92	-2,84	l = i	-2,84	129,57
21	103,2	288	07	-0	52		-0		52,8	103,19	-1,59	3,00	-4,59	127,82
22	60,3	340	11	-2	46		-2		46,8	60,23	-2,93	l = i	-2,93	129,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4. Выписка из тахеометрического  журнала

 

Номера точек наблю- дения	Отчеты по горизон- тальному кругу		Горизон- тальные проложения	Превы- шения	Отметки		Примечания
	°	'			станций	реечных точек
1	2		3	4	5	6	7
I 1 2 3 3а 4	0 57 140 181 238 345	00 50 05 10 00 00	Станция ПЗ 8		129,23	126,91 129,43 - - 129,28	т. 3 – на грунтовой дороге
			- 111,2 61,8 66,0 13,6 82,1	- 4,17 - 2,32 + 0,20 - - +0,05
II ПЗ 8 5 6 7   8 9	- 0 13 52 148   175 327	- 00 00 05 30   58 45	Станция I		130,17	134,22 132,19 129,37   - 132,23	т. 7,8 – на линии уреза воды
			- - 149,6 68,0 11,8   25,2 147,8	- 0,30 +4,13 +4,05 +2,02 -0,80   - +2,06
III I 10   11 12 13	- 0 27   50 66 182	- 00 08   28 48 43	Станция II		129,57	129,34   - - 129,54	т. 10-13  – на линии уреза воды
			- - 98,3   24,6 34,4 62,1	+0,90 +0,26 -0,23   - - -0,03
ПЗ 19 II 14   15 16 17	- 0 24   56 128 143	- 00 41   23 00 19	Станция III		127,82	127,06   127,19 - 127,22	т. 14-17 – на линии уреза воды
			- - 102,8   44,1 38.0 25,6	+6,87 -0,92 -0,76   -0,63 - -0,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5. Ведомость увязки превышений теодолитно-высотного хода

и вычисления отметок станций*

 

Номер станций	Горизон- тальные проло- жения, d	Превышения			Поправки в превы- шения	Исправ- ленные превы- шения hиспр	Отметки станций	Номера станций
		прямые hпр	обратные hобр	cредне hср
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ПЗ 8	263,02	- 4,17	+ 4,13	- 4,15	- 0,03	- 4,18	129,13	ПЗ 8
I							124,95	I
	239,21	- 0,30	+ 0,26	- 0,28	- 0,02	- 0,30
II							124,65	II
	269,80	+ 0,90	- 0,92	+ 0,91	- 0,03	+0,88
III							125,53	III
	192,98	+ 6,87	- 6,92	+ 6,90	- 0,02	+ 6,88
ПЗ							132,41	ПЗ 19
P=	965,01			+ 7,81 - 4,48	- 0,10	+7,76 - 4,48