Определение дирекционных углов ориентирного направления по светилу.

Определение дирекционного угла ориентирного направления по контурным точкам карты. Передача дирекционных углов ориентирных направлений.

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДИРЕКЦИОННЫХ УГЛОВ ОРИЕНТИРНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ.

Направление, дирекционный угол которого используется при наведении орудий, топогеодезических работах, выверки приборов, ориентировании принято называть ориентирным.

1. Ориентирное направление на местности обозначается двумя точками: точкой с которой определяется дирекционный угол ( начальная точка ), и точка на которую определяется угол ( ориентирная точка ).

Дирекционный угол ориентирного направления может быть определен следующими способами:

1. Гироскопическим.

2. Из астрономических наблюдений

3. Геодезическим.

4. С помощью магнитной стрелки буссоли

5. По контурным точкам карты или аэрофотоснимку.

6. Передачей от другого ориентирного направления с известным дирекционным углом.

А) Взаимным визированием

Б) Одновременным отмечанием по небесному светилу.

В ) С помощью гирокурсоуказателя .

Г ) Угловым ходом.

Способы передачи ориентирования:

- с помощью гирокурсоуказателя автономной аппаратуры топопривязки;

- одновременным отмечанием по небесному светилу;

- угловым ходом.

Артиллерийские подразделения используют практически все способы определения дирекционных углов ориентирных направлений. Однако в каждом конкретном случае они выбирают тот способ, который обеспечивает в данных условиях обстановки своевременное определение дирекционных углов ориентирных направлений с требуемой точностью. (Таблица 7.1.)

Таблица 7.1. Характеристика точности определения дирекционных углов

Способ определения дирекционных углов	Срединная ошибка
1. Геодезический	Не более 0-00,3
2. Гироскопический с помощью гирокомпасов: 1Г11. 1Г17………………………………………………………… 1Г25…………………………………………………………	………0-00,3 ………...20'' ………0-00,5
3. Астрономический: с помощью теодолитов………………………….………………… ПАБ-2А ………………………………………………..	…….……1' ….…….0-01
4. С помощью магнитной стрелки буссоли: в радиусе 4 км от места определения поправки……………………….. в радиусе до 10 км от места определения поправки…………………...	….…….0-02 …….….0-04
5. Передача ориентирования: а) одновременным отмечанием по небесному светилу: с помощью теодолита…………………………………………….. с помощью ПАБ-2А б) с помощью гирокурсоуказателя автономной аппаратуры топопривязки: в течение не более 20 мин. с момента ориентирования с точностью Е ≤ 0-01 в течение не более 1 часа с момента ориентирования с точностью Е ≤ 0-01 в) угловым ходом:	….……...2' …….….0-02 …….….0-03 …….….0-06

При геодезическом способе ориентирования дирекционный угол для ориентирных направлений может быть получен непосредственно из каталога (списка) геодезических пунктов или же рассчитан по координатам пунктов, взятых из каталога (списка).

1.ГИРОСКОПИЧЕСКИЙ способ - основной способ определения дирекционных углов, как наиболее точный и надежный. Основан на свойстве гироскопа сохранять неизменным положение своей оси в мировом пространстве.

Основным этот способ является потому , что практически вся боевая техника связанная с ориентированием на местности, оборудована встроенными навигационными приборами позволяющими быстро определить на любой местности дирекционный угол.

Новейшие гирокомпаса способны без каких-либо дополнительных расчетов и записей выдавать готовый дирекционный угол ориентирного направления. Но так как на вооружении еще много гирокомпасов типа 1 Г 17 которые требуют при измерении дополнительных расчетов, рассмотрим порядок работы на нем.

Порядок расстановки и запуска гирокомпаса, а так же порядок заполнения бланка оператора и расчета дир.угла вы рассматривали на занятиях по АВ и Э.

Обращаю внимание , что гирокомпас как прибор предназначен для определения истинного азимута ориентирного направления . Даже те новейшие гирокомпаса которые якобы сразу самостоятельно определяют на ориентир дирекционный угол изначально определяют только азимут истинный этого направления , а уже потом обрабатывают его по заложенным заранее в аппаратуру формулам и выдают оператору готовый дирекционный угол .

На прошлом занятии было определено что

a=A-(±g)

Срединная ошибка определения истинного азимута с помощью гирокомпаса составляет

20” для 1Г17

1,3* для Ги - Е1

Время работы - 7 - 12 мин.

Положительные свойства способа:

1. Высокая точность и надежность

2. Позволяет определять a в любое время суток и в любых геомагнитных условиях.

Недостатки:

1. Большое время определения a

2. Необходимость подготовки оператора, использование дополнительных бланков.

3. Зависимость от электропитания.

4. Невозможность использования на широтах более 70*

2. ИЗ АСТРОНОМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ - способ подразделяющийся на:

А) С помощью азимутальной насадки буссоли АНБ - 1

Работа по расчету дирекционного угла ориентирного направления значительно упрощается, если есть возможность механическим способом определить направление истинного меридиана в данной точке. Т.е. , из-за серьезных недостатков гироскопического способа , встал вопрос замены гирокомпаса другим прибором , более дешевым , не потребляющим дополнительного питания и простым в эксплуатации. Для реализации этого применяется азимутальная насадка АНБ - 1.

Визирная ось насадки по положению звезд a и b Малой Медведицы механически ориентируется на полюс мира. Тем самым фиксируется северное направление истинного меридиана и задача определения азимута сводится к тому чтобы измерить горизонтальный угол между этим направлением и направлением на ориентир.

Место полюса мира на небесной сфере вполне ориентировано относительно звезд и определяется угловым расстоянием до этих звезд

Рa - полярное расстояние звезды a

Рb - полярное расстояние звезды b

Р - полюс мира

При суточном вращении небесной сферы полярные расстояния Рa и Рb остаются неизменными. Имеются только незначительные годичные изменения этих расстояний .Нанесем на сетку визира насадки точки a¢ и b¢ так , чтобы они были расположены на таких же угловых расстояниях относительно перекрестия сетки и одна относительно другой , как звезды a и b относительно полюса мира.

Если теперь в любое время направить визир насадки на Полярную звезду (a), а затем развернуть сетку и откорректировать направление визира так, чтобы изображения звезд a и b на сетке совпадали с точками a¢ и b¢ соответственно, то перекрестие сетки будет направлено на полюс мира.

Порядок расстановки буссоли и подготовки АНБ -1 к работе вы уже рассматривали на занятиях по АВ и Э.

1. устанавливают нулевые отсчеты на буссольном кольце и барабане

2. выводят пузырьки на середину

3. находят на небосклоне Полярную звезду и с помощью целика и мушки наводят на нее визир

4. наблюдая через окуляр визира, ввести в поле зрения большого биссектора изображение звезды b , а в малый изображение звезды a , работая маховичком установочного червяка , микрометренным винтом механизма вертикальной наводки визира и маховичком поворота головки визира. Из за годичных изменений полярных расстояний необходимо звезду a вводить в свойбиссектор напротив соответствующего года.

5. снять отсчет по буссольному кольцу барабану ( Оо)

6. навести перекрестие сетки визира на ориентир, действуя отсчетным червяком буссоли и снять отсчет по буссольному кольцу и барабану (Оп )

7. вычислить азимут и дирекционный угол ориентирного направления по формулам:

А = Оп – Ооa=A-(±g)

Чтобы получить точность с ошибкой не более 0 -01 необходимо наблюдения произвести 3 раза и взять среднее значение. Расхождения по одному ориентиру не должно превышать 0-03.

Положительные свойства способа:

1. Высокая точность

2. Независимость от геомагнитных условий

Недостатки:

1. Зависимость от времени суток

2. Зависимость от прозрачности атмосферы

Точность: 0-01

Б ) По часовому углу светила

Известно, что все небесные светила ( солнце, планеты, звезды ) в определенный момент времени занимают определенное положение в мировом пространстве. Зная его, можно с высокой точностью определить (вычислить) азимут светила в любой момент времени.

Используя вычисленный азимут направления на светило на данный момент времени можно определить азимут ориентирного направления.

Азимут светила рассчитывают с помощью ЭВМ, таблиц логарифмов, астрономических таблиц ( САТ и ТВА).

Для удобства и сокращения времени работы сразу рассчитывают не азимуты а дирекционные углы светила. Результаты вычислений сводят в таблицу в которой указано:

- район для которого рассчитывались углы светила;

- дата и промежуток времени на который рассчитаны углы;

- светило по которому рассчитывались углы;

- дирекционные углы соответствующие каждому промежутку времени.

Пример:

Район: г. Тамбов (северная окраина ( кв. 5265 ) )

дирекционные углы солнца

время	дирекционн.угол
10ч. 00мин	15-50
10ч. 10мин	16-02
10ч. 20мин	16-15
10ч. 30мин	16-30
10ч. 40мин	16-48
10ч 50мин	17-04

Рассчитанный угол устанавливают на буссоли (или другом углоизмерительном приборе), наводят на светило и сопровождают его до наступления точного момента времени для которого рассчитан данный угол , работая при этом только установочным червяком.

Далее работая отсчетным червяком прибора можно сразу определять дирекционные угла любого направления.

Положительные свойства способа:

1. Высокая точность

2. Независимость от геомагнитных условий

Недостатки :

1. Зависимость от времени суток и прозрачности атмосферы.

2. Необходимость заблаговременных расчетов .

Точность : 0 -01 д.у.

3. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ СПОСОБ - способ подразделяющийся на:

А) Непосредственно из каталога (списка) координат геодезической сети

Государственная (ГГС) и специальная (СГС) геодезические сети представляют собой совокупность пунктов, определенных и отмеченных на местности с определенной точностью координат и дирекционных углов друг на друга.

При создании этих сетей определяют прямоугольные координаты и абсолютные высоты пунктов, дирекционные углы сторон сети и направление на ориентирные пункты.

На местности эти пункты закрепляют геодезическими знаками. Эти знаки называют тригопунктами и каждый из вас их видел где-нибудь в поле или в лесу в виде деревянных или железных пирамид. Если встать возле одного из таких пунктов и внимательно осмотреться вокруг, то обязательно в поле зрения попадет другой или сразу несколько таких же пунктов. Это и есть сеть взаимовидимых пунктов ГС.

В зависимости от точности определения координат различают геодезические сети 4-х классов точности. Данные о пунктах ГС помещены в каталогах координат в которых указывается:

- название пункта

- тип геодезического знака и его высота

- класс пункта

- его полные прямоугольные координаты

- дирекционные углы на соседние видимые и невидимые с него пункты

- расстояния до соседних пунктов

Б) Решением обратной геодезической задачи по координатам пунктов ГГС

Решение обратной геодезической задачи (ОГЗ) на плоскости сводится к вычислению дирекционного угла с одной точки на другую расстояния между ними по прямоугольным координатам этих точек.

Принцип решения заключается в определении коэффициента направления ( Кн ) и коэффициента дальности ( Кд ) которые зависят от величин приращения ( т.е. изменения) разности координат DC и DU.

DCa

При определенных значениях DC ,DU будет определенное значение дирекционного угла a .При постоянном значении дальности (АВ), чем больше значение DC, тем меньше значение DU и больше значение угла a и наоборот. Это видно из рисунка.

Зная величины DC и DU можно путем их деления т.е. через tg определить величину угла a и затем по тригонометрическим функциям определить значение (АВ) т.е. дальность от одной точки до другой.

Чтобы избежать работы с тригонометрическими фунциями, составлена специальная таблица для определения Кн и Кд называемая таблицей Кравченко .

Рассмотрим работу с таблицей и ее устройство на примере решения ОГЗ.

Дано: Карта М 1:50 000 Лист N-37-119-Б

Х₁ = 63490 отм. 122,1 Х₂ = 65290 Отм.157,6

У₁ = 66660 У₂ = 62060

Определить: Дирекционный угол ( a ) с отм. 122,1 на отм.157,6.

1. Находим разность координат, вычитая координаты точкиС которой необходимо определить угол, из координат точки НАкоторую необходимо определить угол. Проще запомнить правило- вычитаем из глаз ноги.

Х₂ = 65290 У₂ = 62060

Х₁ = 63490 У₁= 66660

DC=+1800 DU=-4600

· Большая разность координат - БРК - DU=-4600

· Меньшая разность координат - МРК - DC=+1800

2. Находим коэффициент направления Кн. Для этого необходимо разделить меньшую разность координат на большую.

Кн = МРК + DC 1800 = 0,391

БРК - DU 4600

3. Необходимо по таблице Кравченко найти коэффициент дальности Кд. Входом в таблицу является отношение разностей координат т.еDC и DU со своими знаками и само значение Кн. Входим в таблицу и по коэффициенту

Кн = 0,391 и находим коэффициент дальности Кд = 1,074. Далее по отношению

знаков «+» DC и «-» DU находим значение дирекционного угла a = 48-56 с отм. 122,1 на отм. 157,6.

4. Определяем расстояние между точками по формуле:

Д = БРК · Кд

Д = 4600 · 0,074 = 4940м.

5. Проверим грубо с помощью линейки и АК-3 по карте правильность вычислений .

Положительные свойства способа:

1. Довольно высокая точность.

2. Отсутствие приборов

Недостатки:

1. Зависимость от каталога координат и геодезической сети

Точность: