ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ РОССИИ

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ ГЕОДЕЗИИ, АЭРОСЪЕМКИ И КАРТОГРАФИИ
ИМ. Ф.Н. КРАСОВСКОГО

 

МЕТОДИКА ИНСТИТУТА

ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТОДАЛЬНОМЕРА СП-2
(«ТОПАЗ») ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ БАЗИСОВ

 

МИ БГЕИ 30-94

 

 

 

Москва

ЦНИИГАиК

1995

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНА И ВНЕСЕНА Центральным ордена «Знак Почета» научно-исследовательским институтом геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н.Красовского (ЦНИИГАиК). Отделом стандартизации, метрологического обеспечения и госиспытаний (ОСМОГИ)

2. УТВЕРЖДЕНА И ВВЕДЕНА В ДЕЙСТВИЕ

Приказом по ЦНИИГАиК - головной организации метрологической службы Роскартографии № 5 от 17.01 1995 г.

3. ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

Директор института                                                      Н.Л. Макаренко

Главный метролог

зам. директора института                                             А.А. Синдеев

Руководитель темы

зав. ОСМОГИ                                                                А.И. Спиридонов

Отв. исполнитель с.н.с.                                                Ф.В. Широв

Соисполнитель:

Главный инженер ПГЦ

АСТРОВЕГАМАГП (ОКЭ № 132)                              В.И. Вайцекян

Отв. исполнитель                                                          А.С. Сушков

 

 

МЕТОДИКА ИНСТИТУТА

Применение светодальномера СП-2 (Топаз) для аттестации базисов 2 - 3 разрядов

МИ БГЕИ 30-94 Впервые

Дата введения 01.04.1995 г.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий нормативный документ распространяется на образцовые средства линейных измерений - образцовые базисы 2-3 разрядов и определяет порядок их метрологической аттестации и поверки при помощи светодальномера СП-2 «Топаз». МИ является дополнением и уточнением МИ БГЕИ 09-90 в части методики измерений базисов этим типом приборов.

Настоящая методика обязательна к применению во всех организациях и предприятиях Роскартографии, выполняющих аттестацию базисов с использованием светодальномеров типа СП-2.

2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1 Требования к точности измерений базисов 2 и 3 разрядов, правила закрепления на местности пунктов, требования к наружному оформлению знаков и профилю трассы, а также оформление результатов аттестации и поверки базисов должны соответствовать МИ БГЕИ 09-90 и РТМ 68-8.15-86.

2.2 К выполнению метрологической аттестации и поверки базисов допускаются специально отобранные светодальномеры СП-2 и средства измерений, имеющие свидетельства с действующими сроками годности.

3. ПОДГОТОВКА АППАРАТУРЫ К РАБОТЕ

3.1 Состав аппаратуры

Светодальномерные измерения выполняют двумя комплектами приборов СП-2, в которые входят:

светодальномер                                                                             2

отражатель                                                                                     2 - 4

аспирационный психрометр                                                        2

барометры-анероиды типа М-67                                                 2

частотомер электронный счетный                                              1

аккумулятор                                                                                   3 - 4

зарядное устройство                                                                     2

центрир УВК                                                                                 2

штативы                                                                                         3

центрировочный столик ЦС-1 или ДК-001                               3

микрокалькулятор                                                                         1

радиостанция портативная                                                          2

Метеоприборы и частотомер должны иметь свидетельства о поверке.

3.2 Для измерения базисов используют светодальномеры, у которых в результате полевых и лабораторных исследований определены основные метрологические параметры:

- постоянная (приборная) поправка К для системы светодальномер-отражатель (для каждого отражателя);

- циклическая составляющая DК_цикл приборной поправки;

- стабильность основной масштабной частоты 75927500 Гц;

- средняя квадратическая погрешность измерения линий одним приемом, одной серией измерений.

3.3 Постоянная поправка определяется на контрольных базисах, длины которых получены по результатам измерений инварными проволоками с точностью 0,7 ¸ 1×10^-6Д. Длина базиса должна лежать в пределах от 24 до 1000 м. Для контроля можно определять постоянную поправку на линиях длиной 4 - 10 м, длины которых известны с точностью 0,1 мм.

3.4 Циклическая составляющая приборной поправки определяется из сопоставления измеренных перемещений отражателя с эталонными. Для установок отражателя должны быть использованы устройства, позволяющие измерять перемещение отражателя в пределах фазового цикла 2 м с точностью 0,1 мм и выставлять линию перемещения отражателя параллельно направлению оптического излучения дальномера.

Шаг перемещения отражателя должен быть 100 мм. При каждом перемещении отражателя выполняют измерения одним приемом как в прямом, так и в обратном направлениях, что составляет одну серию измерений. Всего выполняют две серии измерений. Расстояние от дальномера до отражателя должно быть не менее 4 м и не более 100 м.

Расхождения в значениях DК_цикл, полученных в разных сериях измерений не должны превышать 0,5 мм. В противном случае измерения на этой установке отражателя повторяют двумя приемами и берут среднее из всех результатов измерений. Величина циклической поправки не должна превышать величины ±2,5 мм.

Примечание: один прием измерений состоит из двух полуприемов, каждый из которых включает в себя в режиме «точно» пять отсчетов по табло светодальномера при наведении на отражатель и пять отсчетов на блок контрольного отсчета (БКО).

3.5 Эталонирование масштабной частоты должно выполняться, как правило, до измерений базиса и по их окончании. Рекомендуется использовать малогабаритные электронно-счетные частотомеры, собственная стабильность частоты которых не хуже 1 ¸ 3×10^-7 (например, 43-57, 43-63 и др.). Отклонение измеренного значения частоты от номинала не должно превосходить 0,5×10^-6f (где f - значение масштабной частоты) в противном случае частота выставляется в номинал. Если выяснится, что значение частоты превышает величину 0,5×10^-6f, то в измерения базисов вводится соответствующая поправка по формуле:

где f_эт - номинальное значение частоты,

f_изм. - измеренное значение частоты,

D - измеренная длина.

3.6 При проведении исследований и поверок приборов рекомендуется пользоваться МИ БГЕИ 15-93 «Светодальномеры. Методы и средства поверки» и эксплуатационной документацией.

4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

При составлении проекта работ необходимо руководствоваться следующими правилами.

4.1 Базисы длиной около 2 км разбиваются на 4 секции длиной до 500 м, которые измеряют во всех комбинациях; в случае соответствия базиса требованиям МИ БГЕИ 09-90 отрезки базиса составляют 480, 984, 1488, 2016 м. Образцовые значения этих отрезков находят из уравнивания.

4.2 Для определения значения отрезков в диапазоне от 0 до 480 м их измерения производят непосредственно или как разность более длинных отрезков. Полученные таким образом отрезки уравнивают, принимая вычисленные из комбинаций отрезки за твердые.

4.3 Длину отрезка 3 км в одном случае измеряют непосредственно, а в другом случае получают как сумму уравненного значения 2016-метрового отрезка и непосредственно измеренного отрезка от отметки 2016 м до отметки 3000 м. Из двух полученных таким образом длин 3 километрового отрезка берут среднее.

4.4 Измерения отрезков базиса как в случае комбинаций, так при непосредственных измерениях выполняют двумя комплектами светодальномеров каждый.

4.5 Каждую линию измеряют 2 - 3 приемами.

4.6 Максимальное расхождение значений расстояний, измеренных двумя дальномерами не должно превышать величины  мм.

4.7. Измерения должны выполняться при благоприятных условиях. Запрещается выполнять измерения при температуре воздуха более 30 °С. Дальномер должен быть защищен от прямого солнечного нагрева. При расстояниях более 500 м температуру и давление воздуха измеряют на обоих концах линии каждые 10 - 15 минут. Отсчеты берут с точностью 0,2 °С и 0,5 мм рт.ст. Психрометры и анероиды должны иметь свидетельства о поверке.

Центрирование и взаимное ориентирование приборов

4.8 Если знак приспособлен для принудительного центрирования, то центрирование осуществляют посредством шарика, ввинчиваемого в торец оси прибора.

4.9 Если знак снабжен целиком, имеющим резьбу, как у станового винта, то центрирование осуществляют навинчиванием трегера прибора на целик.

4.10 Если знак имеет центр в виде перекрестия или круглого отверстия, то центрирование осуществляют встроенным в прибор центриром, причем, на нижнюю часть вертикальной оси прибора привинчивают специальную линзу, входящую в комплект прибора. Сам прибор на столбе устанавливают при помощи столика ПЦТ.

4.11 При центрировании над центрами, которые находятся на уровне Земли, применяют центрировочные столики типа ЦС-1 или из комплекта светодальномера ДК-001, снабженные втулками принудительного центрирования. Сами столики, установленные на штативы, центрируют при помощи центрира УВК с точностью 0,1 мм. Дальномер на столике центрируют при помощи шарика принудительного центрирования.

4.12 Высоту приборов над центрами знаков определяют с погрешностью, рассчитываемой по формуле:

 мм,                                                      (1)

где m_h - ошибка определения высоты прибора

h - превышение между концами базиса

D - измеряемая дальность.

4.13 Взаимное ориентирование приемопередатчика и отражателя осуществляют посредством визира прибора и коллиматорного визира отражателя. Причем отражатель должен быть наведен на приемопередатчик не грубее 1 углового градуса.

5. ЗАПИСЬ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1 Запись результатов наблюдений и их предварительную обработку выполняют в специальном журнале, разработанном для записи результатов измерений светодальномером СП-2 (см. прил. 1),

Окончательную наклонную дальность вычисляют по формуле:

D = D¢_m + (БКО_пасп. - БКО_изм.) + К + DК_цикл. + DД_{метеор.}                        (2)

где D¢_m - дальность, измеренная дальномером, в режиме точно;

К - постоянная поправка дальномер плюс отражатель;

DД_{метеор.} - поправка за изменение скорости света в реальной атмосфере, вычисляемая по результатам измерений температуры (t_сух) и (t_вл.) и давления Р;

DК_цикл. - циклическая составляющая приборной поправки;

БКО_пасп. - паспортное значение величины контрольного отсчета;

БКО_изм. - измеренное значение контрольного отсчета.

D_метеор выбирают из таблиц, входящих в комплект светодальномера, либо вычисляют по формулам:

DD_{метеор.} = (в_tp + в_е)D_np. D_пр. берется в км;

в_tp = 274,45 - 105,54 Р/273,2 + t_cyх.,                                              (3)

в_е = 55×10^-3[e(1,54 + 0,0665t_вл.) - 0,5(t_cyx. - t_вл.)]^-0,5

5.2 Расстояния, редуцированные на поверхность относимости вычисляют по формуле

S = D + DD_h + DD_Hm                                                       (4)

где DD_h, DD_Hm - поправки за разность высот конечных точек и среднюю высоту линии над поверхностью относимости, вычисляемые по формулам:

DD_h = -(h²_jk/2D + h⁴_jk/8D³),

DD_Hm = -(H_m×D)/R,

где h_jk = H_v - H_i,                            Н_т = (H_i + Н_v)/2

H_v, H_j - отметки дальномера и отражателя с учетом их высот над центрами знаков:

H_i = H_j + i,     H_v = H_k + V;

H_v, H_k - условные высоты центров конечных точек линии;

i, v - высоты дальномера и отражателя над центрами;

R - 6378 км

Окончательная обработка результатов измерений заключается в следующем.

5.3 После того как взято среднее из результатов измерений отрезков базиса двумя дальномерами, предварительно приведенных к горизонту и на одну поверхность относимости, измеренные во всех комбинациях, отрезки уравнивают по способу Шрейбера (см. прил. 2).

Ошибку единицы веса m и ср. кв. ошибку M_s уравненных сторон вычисляют по формулам

                                                    (5)

,

где V = S_yp. - S_изм.;

К - число пунктов, между которыми проводили измерения во всех комбинациях.

5.4 В длины непосредственно измеренных отрезков, которые в уравнивании не участвовали, но являются составляющими уравненного отрезка, вводятся поправки V_j по формулам:

V_j = -f/m                                                                   (6)

где j = 1, 2 ... m - число непосредственно измеренных отрезков, составляющих линию;

S_ik - значение линии, полученное из уравнивания по способу Шрейбера.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Образец записи в журнале

 

 

Приложение 2

Пример уравнивания Свердловского базиса

Схема базиса

 - центры

 - концы секции

Схема уравнивания по способу комбинаций

Схема уравнивания внутри секции

                                 

Приложение 3

 

СОДЕРЖАНИЕ