Определение широты по зенитному расстоянию солнца

На рис. 3.18 показана небесная сфера в проекции на плоскость перво­го вертикала.

Полярная звезда обозначена буквой σ. Проходя по суточной параллели радиусом Δ, Полярная дважды в сутки пересекает меридиан наблюдателя и тогда ее высота равна (φ ± Δ). В общем случае, показанном на

чертеже, высота будет отличаться от широты на некоторую величину х :

где t _м — часовой угол Полярной, который по формуле (1.13 ) можно выразить через местное звёздное время и звёздное дополнение Полярной.

Формула (3.18) не учитывает кривизны треугольника Р_NσВ. Кроме того, значения Δ и τв течение года, хотя и незначительно, но изменяются и при составлении таблиц поправок берутся их средние за год значения Δо и τ_о— Поэтому приходится вводить ещё одну поправку за изменение Δ и τ.

С учётом вышесказанного формула ( 3.17 ) принимает следующий вид:

Эти три поправки даны в МАЕ, а также в зарубежных ежегодниках. Аргументом для выборки первой поправки является S _м, для второй — S _м и высота, для третьей — S _м и дата. Фрагменты таблицы даны в прил. 7.

В NAUTICAL ALMAMAC используется то обстоятельство, что аргументом всех трёх поправок является S _м и там по этому аргументу приводятся сразу все три поправки, причем первая всегда положительна, но из обсервованной широты надо вычесть 1°.

Порядок определения широты по высоте Полярной следующий.

1. Подготовить к наблюдениям секстан, определить его поправку индекса.

2. Подготовить вычислительные схемы, рассчитать поправку хронометра на момент наблюдений.

3. Измерить серию высот Полярной звезды и записать следующую информацию: средний отсчёт секстана ОС и хронометра Т_хр, Т_с, ол, λ_с, i, s ,e.

4. Рассчитать гринвичское время и дату наблюдений.

5. Рассчитать с помощью МАЕ S _м.

6. Исправить измеренную высоту и найти h₀.

7. Выбрать из таблиц «Широта по высоте Полярной» в МАЕ три поправки и рассчитать обсервованную широту.

Источник

Определение Широты по зенитному расстоянию солнца.

Идеальные условия — Солнце необходимо наблюдать вблизи меридиана желательно так, чтобы часть наблюдения была сделана до прохождения Солнцем меридиана, часть – после. Для определения широты достаточно измерить зенитное расстояние Солнца, сопровождая измерения отсчетами по часам. В каждом полуприеме выполняются по два наведения на нижний и верхний край диска Солнца. М и К – впомогательные величины, вычисляемые по следующим формулам:

;

;

Далее вычисляется широта:

.

Часовой угол Солнца вычисляется по формуле:

Где

m-среднее солнечное время; u- поправка хронометра; n-номер часового пояса; к-декретный час; λ-долгота.

36.Приведение φ, λи а к среднему полюсу (международному условному началу)

Поправки широты и долготы за приведение к «среднему полюсу» — международному условному началу.

Эти формулы имеют следующий вид:

Где φ и λ – широта и долгота, редуцированные к международному условному началу (МУН), φ’ и λ’ – мгновенные значения широты и долготы, Х и У – координаты мгновенного полюса, выбираемые из бюллетеней «Всемирное время» для эпохи наблюдений. Вторая формула для редукции долготы к «среднему полюсу» получена в предположении, что всемирное время выражено в системе UT1, т.е. отнесено к МУН.

Поправка астрономического азимута за приведение к «среднему полюсу» в системе МУН вычисляется по формуле

Вывод которой дается в сферической астрономии

В этой формуле Х и У – координаты мгновенного полюса эпохи наблюдений, публикуемые в бюллетенях «Всемирное время»; φ и λ – широта и долгота пункта, долгота положительная к востоку от меридиана.

На основании уравнения лапласа поправка геодез азимута, полученного из астрономич наблюдений, за приведение к МУН будет

Подставив в это выражение значение Δа из первой формулы и Δλ получим

Т. О., окончательное значение азимута направления с учетом поправок за приведение к центрам знаков, среднему полюсу и на поверхность эллипсоида будет

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 702 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Приближенное определение широты по измеренным расстояниям солнца. Определение азимута и долготы по наблюдениям солнца.

т.к. способ зенитальный, то солнце наблюдается 2 раза

Вычисляем геоцентр, исправление за рефракцию и параллакс

P=P₀sinZ; P₀=из астрономического ежегодника Р-параллакс

ρ = 21.˝6 ΄ t =

D = ¼(T1+…T4) U- поправка часов

M=D+U-(h+x) X – время по приему сигнала

E₀=E₀+V_EK T_cр=D΄_ср-(n+k)+

λ=m-M – солнечное время

λ=s-S – звездное время

S-гринвичское звездное время

s- местное звездное время

2. →Т1 ГК,ВК

3. →Т2 ГК2,ВК2

1. →Т3 ГК3,ВК3

2. →Т4 ГК4,ВК4

±180 )_гк

±180 ±180 0 )

Билет 19

Автоматизированные системы крупномасштабного картографирования по материалам наземных измерений и аэроснимкам. Электронные теодолиты и тахеометры принципы работы, устройство, программное обеспечение. Технология выполнения работ.

Автоматизированные системы картографирования ориентированы на весь комплекс работ по топосъемке местности , охватывал процессы получения съёмочных данных, их вычислительной обработки; формирования ЦММ и картографического отображения путём автоматизированного вычерчивания оригиналов. Они представляют собой совокупность методов, технических средств, технологий, программного обеспечения. В настоящее время в мире известно несколько десятков автоматизированных систем картографирования. Наибольшую известность получила автоматизированная система картографирования АСК-1. Она представляет собой комплексную автоматизированную топографическую систему для создания крупномасштабных карт, планов и ЦММ. Она осуществляет автоматизированный сбор топографической информации геодезическими, фотограмметрическими и картографическими методами, преобразование этой информации к пригодному для обработки на ЭВМ виду, автоматизированная обработка данных, формирование ЦММ и цифровых карт.

В соответствии с функцией преобразования информации и с учетом организационных особенностей производство в АСК-1 структурно выделены 4 подсистемы: сбора цифровой топографической информации; первичной обработки информации; формализации информации; картографического отображения информации.

Подсистема сбора цифровой топографической информации осуществляет процессы геодезических и фотограмметрических измерений, обследования территорий и дешифрирования аэрофотоснимков с целью выявления топосвойств местности, цифрового преобразования графических материалов. Результатом функционирования подсистемы является необходимая для создания карты дискретная информация о взаимно-пространственном расположении объектов местности и об их свойствах, подготовленная для ввода и обработки на ЭВМ. Сбор цифровой информации производится по картматериалам, аэрофотоснимкам и наземным методом. Подсистемы первичной обработки предназначены для ввода результатов съёмки в ЭВМ, формального контроля данных, вычисления плоских или пространственных координат точек в заданной системе, объединение отдельных точек в элементарные контуры. В процессе работы этой подсистемы осуществляется заполнение оперативной базы данных в виде массивов координат опорной геодезической сети, съёмочных данных, координат съёмочных пикетов. Контроль конечной продукции процессов сбора и первичной обработки осуществляется по контрольному чертежу.

В функцию подсистемы формализации входит объединение многообразных топографической информации и приведение её к единому стандартному виду- ЦММ. Выходным результатом этой подсистемы является ЦММ, записанная в рамках листа и создаваемого плана или трапеции карты. Записанная в оперативную базу данных ЦММ в пределах трапеции формируется в виде 2-х частей; массива геометрической информации, определяющей свойства местных предметов, а также состав и взаимодействие ограничивающих их контуров. Для визуального контроля сформированной геометрической информации применятся контрольное вычерчивание контуров с возможностью изменения масштаба чертежа, а также вычерчивание точек, образующих конуры, номеров контуров и точек. Подсистемы картографического отображения обеспечивает преобразование цифровой топографической информации к картографическому виду. В переход от ЦММ к цифровой карте и затем её графическое воспроизведение с помощью ЭВМ и систем графического вывода. К функциям этой подсистемы относятся аппроксимация рельефа и интерполирование горизонтали, формирование моделей условных знаков и надписей, картографические операции по расположению ней осуществляется на оригинале, элементов содержания карты, формирование управляющей информации для графопостроителя и другие процессы. Результатом работы подсистемы является оригинал карты или плана.

Билет 20

Электронные теодолиты и тахеометры принципы работы, устройство, программное обеспечение. Технология выполнения работ.

К высокоточным современным и высокопроизводительным геодезическим средствам измерений относится новое поколение приборов, позволяющих выполнить все измерения в автоматизированном режиме. Такие измерительные приборы снабжены встроенными, вычислительными средствами и запоминающими устройствами, создающими возможность регистрации и хранения результатов измерений, дальнейшее их использование на ЭВМ для обработки. Рочевой ввод топографо-геодезической информации в полевых условиях обеспечивает улучшение условий труда и уменьшение числа ошибок наблюдателя. Скорость ввода информации измерений значительно увеличивается по сравнению с вводом с помощью клавиш. Для автоматизации полевых измерений при производстве топографической съемки и других видов инженерно- геодезических работ созданы высокоточные электронные тахеометры (ЭТ). ЭТ содержит угломерную часть, сконструированную на базе кодового теодолита, светодальномер и встроенную ЭВМ. С помощью угломерной части определяются горизонтальные и вертикальные углы, светодальномеры- расстояние, а ЭВМ решает различные геодезические задачи обеспечивает управление приборов, контроль результатов измерений и их хранение.

Примером может служить отечественный ЭТ ТаЗМ, с помощью которого можно определить: Горизонтальные углы с погрешностью 4˝; зенитное расстояние с погрешностью 5˝; наклонные дальности с погрешностью 10мм; горизонтальные проложения; превышения или высоты точек визирования; прирощения координат или координаты точек визирования. Прибор может работать при 4-х режимах: Раздельном, полуавтоматическом, автоматическом и режиме сложения. Геодезические задачи решаются с учетом поправок за кривизну земли, рефракцию атмосферы, температуру и давление, разность высот штативов прибора и отражателя. Информация об угловых значениях выдается в гонах или градусах. Датчик углов прибора- кодовые, накопительного типа. В Комплект ЭТ входит: отражатели, штативы, источники питания, разрядно- зарядное устройство, принадлежности для юстировки прибора и ухода за ним. ЭТ снабжен для работы ночью. Выдаваемое на цифровое табло оперативная информация может быть выведена в память ЭТ или внешний накопитель.

Зарубежные фирмы выпускают ЭТ различные по точности измерения углов от 0.5˝ до 20˝, расстоянии от 2 до 10мм и с внутренней памятью до 10000 точек.

Билет 21

Автономные средства определения положения пунктов(принцип работы, устройства, программное обеспечение, технология работ).Определение положения с помощью GPS приемников и инерциальных систем.

Бурное развитие науки и техники позволило создать принципиально новый метод определения координат и приращений координат- спутниковые. В этом методе вместо привычных геодезистам неподвижных пунктов геодезической сети с известными координатами используются подвижные спутники, координаты которых можно вычислить на любой момент времени. В настоящее время используются две спутниковые системы определения координат: ГЛОНАСС (Россия) и Навстар GPS (США). Всю навигационную спутниковою систему определения местоположения принято делить на три сегмента: космический сегмент, сегмент контроля и управления, сегмент пользователей ( приемники спутниковых сигналов).Современная система НАВСТАР GPS и ГЛОНАСС в полной комплектации должна состоять из 21 действующего спутника и 3 запасных. Орбиты спутников практически круговые и расположены в 3 орбитальных плоскостях( для ГЛОНАСС) и 6 орбитальных плоскостях (GPS).Спутники оснащены солнечными батареями, которые обеспечивают энергией все системы, в том числе и во время прохождения спутника в тени Земли. Орбиты спутников практически круговые и расположены, на геодезической высоте, равной 20180 км и на расстоянии 26600км от центра. Земли. Такое количество спутников и их расположение обеспечивает одновременный прием как минимум от 4 спутников в любой части Земли. Все спутники равномерно расположены в 6 орбитальных плоскостях, период обращения спутников составляет 12 часов звездного времени, в связи с чем каждый спутник появляется в том же месте ежедневно на 4 минуты раньше вчерашнего положения. электроэнергией спутник обеспечивают дне солнечные батареи площадью 7.2 м2 каждая, заряжая также аккумуляторы для обеспечения работоспособности спутника во время его полета в тени Земли. Каждый спутник снабжен кварцевым стандартом частоты, двумя цезневоми и двумя рубидиевыми стандартами частоты: который поддерживают

Эти две частоты (называемые несущими) через модуляторы поступают на антенну и передают на Землю информацию. Информация накладывается на несущую частоту методом импульсной модуляции. Модуляция сигнала — это изменение какого-либо параметра электрического сигнала.. При импульсно-фазовой модуляциии Фаза сигнала скачком изменяется на 180º на частотах Li и L2 ,передаются навигационые сигналы (коды), а также другая навигационная и системная информация стабильность спутника в пределах 1*10-12 -1*10-13. Цезневые и рубидиевые стандарты частоты координируют и управляют основной частотой. — кварцевым стандартом частоты, генерирующим 1.23 МГц. Из основной частоты формируют две частоты диапазона частот с названием L-диапазон.

Наземный сегмент системы ГЛОНАСС состоит из следующих взаимосвязанных стационарных элементов: центр управления системой(ЦУС) контрольные станции (КС),командная станция слежения, квантово оптические станции и другие станции слежения за работой бортовых устройств спутников станция слежения принимает все сигналы с проходящих над ними спутников, вычисляя расстоянии спутников, измеряют местные метеорологические параметры и определяют информацию на главную станцию контроля на ней обрабатывают всю поступающую информацию, вычисляют и прогнозируют эфемериды спутников и поправки в часы спутников, формируют навигационные сообщения спутника. Наземные антенны передают на спутник навигационное сообщение, сформированное на главной станции слежения. Наземные передающие антенны расположены так, что каждый спутник ежедневно принимает;, по крайней мере три сеанса связи с системой слеженияВ геодезия широкое применение нашли приемники, способные принимать С/А код + фазовое измерения на частоте L) и С/А код + фазовые измерения на частотах L1 и L2. GPS — приемники можно классифицировать по области применения: 1) геодезические приемники; 2) навигационные приемники; 3) приемники времени! 4) военные приемники.При кодовых намерениях приемник принимает специальный сигнал, называемый кодом, который состоят из некоторого количества единичных сигналов (псевдослучайные коды). Каждый спутник NAVSTAR GPS излучает свой код, спутники ГЛОНАСС используют единый код на все спутники. В памяти приемника хранятся все коды, по которым производится распознавание номера спутника (для NAVSTA& GPS), российские спутники распознаются по частоте излучения. В приемнике также формируются точно такие же коды, что к на спутниках и, сравнивая кодовые сигналы, принятие со спутников, с аналогичными сигналами, созданными в приемнике, решают две задачи: 1) псевдослучайная последовательность позволяет принимать сигналы малой мощности с помощью антенн, 7) надежно регистрировать время приема кодового сигнала по часам приемника. В связи с тем, что часы приемника не столь стабильные как часы на спутниках (часы примерно в миллион раз менее стабильны, чем часы на спутнике), одновременно с координатами приемника ( ) определяется и поправка в часы приемника, δt Интервал времени между излучением сигнала на спутнике Тс и приемом его в приемнике Тр? Умноженному на скорость распространения электромагнитных волн v, называют псевдодальность, так как она содержит значительную ошибку часов приемника : Расстояние между спутником и приемником на момент измерения связано с результатами измерений следующим способом: D:+δtV=(Tp-Tc)v, Таких измерений, должно быть как минимум 4.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 спутники не совпадает с частотой приемника.

Источник