где: f - масштабная частота,
l - длина волны, соответствующая масштабной частоте,
N - число, показывающее сколько раз половина длины волны укладывается в измеряемом расстоянии; оно определяется при "грубом" измерении расстояния на нескольких масштабных частотах,
N - домер фазового цикла; именно он и подлежит точному измерению.На практике для вычисления горизонтального проложения линии, измеренной светодальномером, используют формулу:
Sизм = Dст. +
D t + DP + De + C - DH , (17)где: Dст.- длина линии, соответствующая некоторому стандартному значению скорости света Vст. при значениях температуры t0 и давления P0; обычно принимают:
t0 = + 12oC, P0 = 984 ГПА ,
Dt, DP, De - поправки за отклонение фактических значений метеоэлементов от их стандартных значений, Dt = kt * Dст./100, D P = kP * Dст./100, De = ke * Dст./100.Коэффициенты kt (температурный), kP (давления) и ke (влажности воздуха) выбирают из заранее составленной таблицы,
C- постоянная поправка светодальномера, определяемая по специальной методике,
DH - поправка за наклон линии: (18)Средняя квадратическая ошибка расстояния, измеренного светодальномером, вычисляется по формуле:
mD = a + b * D * 10-6.
Для каждой группы светодальномеров значения коэффициентов a и b имеют значения:
СГ (0.1 км < D < 30 км) a = 1мм; 2 мм; b = 1; 2;
СП (0.001 км < D < 5 км) a = 0.1мм; 0.5 мм; 1мм; 2 мм;
СТ (0.002 км < D < 15 км) a = 5 мм; 10мм; b = 3; 5;
СТД (0.002 км < D < 500 м) a = 20 мм.
При измерении расстояния светодальномером может возникнуть ситуация, когда центрирование светодальномера и отражателя выполнить не удается; в этом случае нужно ввести в измеренное расстояние поправки за центрировку и редукцию.
Рис.2
Пусть на рис.2-а точка B обозначает центр пункта, а точка B' - проекцию на горизонтальную плоскость оси вращения светодальномера; точка A обозначает центр второго пункта. Измерим элементы центрировки: l - линейный элемент и
- угловой элемент; по аналогии с центрировкой теодолита угол строится при проекции оси вращения прибора и отсчитывается от линейного элемента по ходу часовой стрелки до направления на наблюдаемый пункт A.В треугольнике BAB' угол при точке A очень мал, поэтому в зависимости от положения точки B' относительно точки B будет выполняться одно из равенств:
= , = 180o - , = - 180o, = 360o - . (19)Опустим перпендикуляр из точки B' на линию BA, тогда поправка за центрировку будет равна:
Sc = BC = l * Cos(g) = - l * Cos( ). (20)Аналогичные построения на пункте установки отражателя (A - центр пункта, A' - проекция оси вращения отражателя, l1 - линейный элемент и
1 - угловой элемент редукции) позволяют написать формулу: Sо = AD = l1 * Cos(g1) = - l1 * Cos ( 1). (21)Расстояние S, приведенное к центрам пунктов будет равно:
S = Sизм +
Sс + Sо. (22)3. Методика угловых и линейных измерений
3.1. Угловые и линейные измерения в линейно-угловой сети. Система
координат
Для определения координат нескольких точек можно применить различные способы; наиболее распространенными из них являются линейно-угловой ход, система линейно-угловых ходов, триангуляция, трилатерация и некоторые другие.
Линейно-угловой ход представляет собой последовательность полярных засечек, в которой измеряются горизонтальные углы и расстояния между соседними точками (рис.3).
Рис.3. Схема линейно-углового хода
Исходными данными в линейно-угловом ходе являются координаты XA, YA пункта A и дирекционный угол
BA линии BA, который называется начальным исходным дирекционным углом; этот угол может задаваться неявно через координаты пункта B.Измеряемые величины - это горизонтальные углы
1, 2,..., k-1, k и расстояния S1, S2, Sk-1, Sk. Известны также ошибка измерения углов и относительная ошибка измерения расстояний mS / S = 1 / T .Дирекционные углы сторон хода вычисляют последовательно по известным формулам передачи дирекционного угла через угол поворота
для левых углов :
(23)для правых углов :
(24)Для хода на рис.3 имеем:
Координаты пунктов хода получают из решения прямой геодезичекой задачи сначала от пункта A к пункту 2, затем от пункта 2 к пункту 3 и так далее до конца хода.
Линейно-угловой ход, изображенный на рис.2.17, применяется очень редко, так как в нем отсутствует контроль измерений; на практике, как правило, применяются ходы, в которых предусмотрен такой контроль.
По форме и полноте исходных данных линейно-угловые ходы подразделяются на следующие виды:
разомкнутый ход (рис.4): исходные пункты с известными координатами и исходные дирекционные углы есть в начале и в конце хода;
Рис.4. Схема разомкнутого линейно-углового хода
Если в начале или в конце хода нет исходного дирекционного угла, то это будет ход с частичной координатной привязкой; если исходных дирекционных углов в ходе совсем нет, то это будет ход с полной координатной привязкой.
замкнутый линейно-угловой ход (рис.5) - начальный и конечный пункты хода совмещены; один пункт хода имеет известные координаты и называется исходным пунктом; на этом пункте должно быть исходное направление с известным дирекционным углом, и измеряется примычный угол между этим направлением и направлением на второй пункт хода.
Рис.5. Схема замкнутого линейно-углового хода
висячий линейно-угловой ход (рис.3) имеет исходный пункт с известными координатами и исходный дирекционный угол только в начале хода.
свободный линейно-угловой ход не имеет исходных пунктов и исходных дирекционных углов ни в начале, ни в конце хода.
По точности измерения горизонтальных углов и расстояний линейно-угловые ходы делятся на две большие группы: теодолитные ходы и полигонометрические ходы.
В теодолитных ходах горизонтальные углы измеряют с ошибкой не более 30"; относительная ошибка измерения расстояний mS/S колеблется от 1/1000 до 1/3000. В полигонометрических ходах горизонтальные углы измеряют с ошибкой от 0.4" до 10", а относительная ошибка измерения расстояний mS/S бывает от 1/5000 до 1/300 000. По точности измерений полигонометрические ходы делятся на два разряда и четыре класса.
3.2. Угловые и линейные измерения в полигонометрии
Проектирование геодезических сетей сгущения на территории строительства промышленного комплекса осуществляется методом проложения ходов полигонометрии 1 и 2 разрядов.