Барометрический способ определения высот точек местности — SU 394659 (original) (raw)
394659 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистицеских РеслублинЗависимое от авт, свидетельства М аявлено 21.1.1972 ( 1751909 18-1 М. Кл, 6 01 с Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений К 528.024.5 (088.8 Опубли вано 22 Л 111,1973, Бюллетень М и открытии ата опубликования описанця 3.1.1974 Авторыизобретени д. Г, Клеберг,А. Полевой В, Г. Сова Заявцтсл Московский институт овои промышленности техимическои и м, И. М, Губкин АРОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕПЕТОЧЕК МЕСТНОСТИ ВЫСО 2 1 датчиков атмо в ц мцкробаронСМБ, ОМБ-ЗП дают следующц трудоегх наб етрцчес с присоединением заявкиПриоритет Изобретение относится к области инженерной геодезии и топографии ц может быть использовано прц высотном обосновании топографических съемок и геолого-геофизических разведок, при наземной высотной подготовке аэрофотоснимков, создании локальных топографических планов ц продольных профилей, составляемых в процессе изысканий ц проектирования всех видов линейных сооруженнц - магистральных нефтяных и газовых трубопроводов, железных и шоссейных дорог, радиорелейных линий ц линий электропередач, а также прц редуцо 1 ровании на поверхность относимости наклонных дальностей, получаемых прц наземных радцогеодезцческцх ц светодальномерных измерениях.Кроме того, предлагаемый способ определения высот позволит осуществить разработку и создание трехкоординатных топопрцвязчиков, обсспечивающцх непрерывное получение всех трех координат - двух плановых и третьей высотной, однозначно определяющих в любой момент времени положение автомашины в пространстве,Известны барометрические способы определения высот точек местности путем учета атмосферного давления на исходных базисных ,станциях, высоты которых известны, и на пунктах, высоты которых подлежат определенни, прц помощи радиопередающих и радиоприемных устройствсферного давления (барометро ювелиров, таких как, цапрцмср, ц др.).Этц способы обла ми недо статкамц:1) сложность в организации автоматической синхронизации наблюдений метеорологических факторов в наблюдаемых пунктах;2) отсутствие возможности в автоматиче- О ском исключении ошибок в значениях определяемых прсвышеной за счет непостоянства атмосферного давления во времени на исходных пунктах;3) громоздкость ц большая мкость в 5 обработке результатов полевь людений,получаемых в процессе баром :кого нивелирования;4) весьма условное ц малоточное вычисление теоретического значения барометрической О ступени высот по наблюдаемым в процессеполевых работ значениям метеорологических ракторов;5) отсутствие практическоц возможностиускоренного и автоматизированного вычисле нця определяемых превышений с помощьюпростейших ЭВМ в процессе самих измерений и с фиксацией значений этих превышений непосредственно в цифровом виде, например, с помощью электронных декадных счет чиков;6) н(.Возмож Нось коисрмктии)10 со:с 3 ция любого из изцесиых сиосоооц б)зромсгр:1 чсского мстолз определения высот точек мссгиости со скоро .тил)2 то)1511 и:3:р 013 зииы)способом 0 и р с л(.л си и 51 1 л 3 и 0 ц ь 1 х к 00 р л и н 3 1,ОСУИССТВЛ 51 С)Ь) С ПОЗ 0 ГЬ 0ОПОПРИВ 51 ЗЧИ КО 3.Предлагаемый барометрический имих льсиокОмПсисзциОниьй способ Оирс,(.л(.ни 53 13111 с0 СК М(.СТОС 11 ЧОЗВО;151 СТВТОМЗТИССК 1 3 -тьп)ть испост 05 пстцо т)10 сфсрнОГО Л 1 цчсии 51цо времени и с помощв,цифровых электрониых Лскалцых счетчиков фиксировать олькоСУМ)1 Ь ЭЛЕКТРИССКИХ ИХПЛзсо 3, СООГ 3 СТСВХюцие необходимому и автоматичссп строгоскомпснсироВзииомм ис;м иымл)сиоысотН Ы Х С Т МП С И С Й, (. 0 С Т 3 В Л 51 Ю И , И Х и И С Л 0 Ц Ы С 3 И 2(.- иця Оп 1)елсляс)ьх 1)ысот.Эта цель достигнута тем, гго ца исходиыхбазисных станциях определяют значеиия импульсно-высотиой ступени путем лслеиия абсолютной высоты исходиои азисцой станциина заданнос число цмпульсоц, соотцетстцуюцгес харз 1,теристикс Латчка стмосфсрногодавления, с испрсрыцной компсисзцсй псрсмонной части атмосферного Лг)леи:5, зац;- 25сящей от его непостоянства цо црсмси:1, засчет изменения Времени счета и;ела импульсно-высотиых ступсией с помоигио исмо;улированных по частоте или амплитуде ра;:осигналов - команд, подаваемых с ис.;олиой 30оазис)ной станции 1 а псрсдвжцую:змсриощую станцию.При применении способа полностью отпадает Необходимость в непосрслствсииом измерении и фиксации в полевых журцалах атмосфсрного давления, температуры и влажности воздуха, рабочей частоты струнных ".лдругих, англогичных им, датчиков давления.1 хромс того, полностью отпздас г иеооходимость ц вычислении теорет;шсско:о значения 40барометрической ступени высот и и пе;)сдачпо каким-либо ралиотелсмстрцчсски): каналам с амплитудной или частотной модулягцисйэл ктромагнитных колебаний информации обизменении,метеорологических фактороц и в 45введении поправок за несинхроцность в ихизмерении.посо предусматривает учет иостояииойсоств,;151 юисй чссти аГмосфсриого Л 1 Гцлсни 51,зависящей от географических широт;абсоЛ 10 ТЦЬ 1 Х 131)КОТ ИСХОДНЬ 1 Х ПМНКОВ, И КОС 3 СЦНОСизмерение и компснсзцио его иеремеииой составляющей, зависящей от температуры и1)лажности воздуха,"пособ осуцествляют как 5 Пццмум при 55помощи двух малогабаритных расиопсрс.3 оцих и прСмных устройств, соэт 3 стссиностсн 1)лицзсмь 1 х иа Оазисной и;1 ерсЛцижиойсч Пци 5 к с Входящим 1 В комплект зпп 3 р 1 герыы эти х станций струнным:.1 датч ка ми атмосферного давления, иденти иыми )1 сжлусооой по частотным характсристикам.В качестве датчиков атмосферного давления могут быть, кроме струнных, использоцань. емкостцые, индукционные и электромсхз и;чсскис лат-ик;1, иозцолощис,греобразовыцать атмос(рсрцос Лавлеиис з персмсииы; сииусоцпзльиыс токи.Бзз:си 353 пс 1 слз 01 ц 25 1 з;1 ОсГЗПН 151 и сс;а гчик давления устанацлицзот и точках местности, абсолютные высоты которых из)сстп ы, 3 перс 1)иж 351, из )1 с 1) 5 иои 5 рзЛП О с та и ц и 5 со с ви м р а:1 и О и р и с м н и к О )и:1 3 Г 1 ПКОМ,ВЛСИИ 51 - 3 ГОКЗХ, 1)ВСОТЫ КОТОРЫХ подлежат определению,Процесс О:рс;слсии 51 пре)ыисция мсжлсбазисной, передавией 1 нсрсл 3 ижной, измеряюисй стацциями сцолится к с,слуоиему.Зцачси:я атмосфсрного,давления, воспринимаемс датчиками Оазисной и псрсдвиж:Ои стзнци 5 хи, .рсобрззо)ывиотс 51 В сииусоцдальный переменный ток соответственно с частотой Г, иа базисной и с частотойна передвижной стаццпп. Затем этц токи преобразовываются в непрерывно следуоцис друг зз другом с теми же частотами серии импульсоц постоянного тока. Причем ца бззисиой станции ведут лодсчст зарацес устацовлеццого иела птаких импульсов, которым за Некоторый 0 резок В;)смени т соот)стст 3 уег число имиульсоц и, формируемых вышсуказзцпым Образом .11 на передвижной стаипиц, т. е.- = и г,= =г (1)К КГлс Ои И - абсолотныс высоты баз:спой ипередвижной станций в Балтийской системс1)ьсОт или усг 1013 иые 1)ысоты этих )ке то 1 ек 5 ИЛповерхностью уровяпр и пятой за а чало и хсчета;т - Врем 51, Необходимое;ля полсчстз числа1 мпульсоц пи и обязательно одииако)ос кагкдля бзисцой, так и Лля передвижной стан 3, ;К импульсно-высотая ступень, выраженнаяц линейной мер(, цчисленная перед началомраоог по (1)ор(улеОп(2)ПдНеобходимая лля перехода от разностей сумм импульсов вида 11 - г, подсчгацныпх ца баз:оной и персдци)кной станциях, к опредсляемым,превышениямг = Н, - Н= А(а, - и = Но Р)УоГсли 1)всоа УУ токи, иа 1,Оторой хсзновГ 1 си 3 исрс;1 3 иж на 51 стани 51 ПЗ)естп 1, то зи- чсиис высоты эой точки можс быть, согласно формуле 13), глолучсцо из равенства- О+,4)Тзк как зосо.110 тиз 51 Высота Ор базисной сгаицци Во время раооты остается неизменной, то и количество импульсов (3 подсчитыцаемых иа этои станции, согласно формуле 1), долж 30 оь 1 ть тз 1 же гОстоянным, Олняко ввиду Спостоянства зо времени тсмпературь и влажности воздуха в местах размецеиия базисной и передвижной станций атмосфер 394659(5) нос давление булет, как правило, непрсрывно меняться. Как следствие этого, будут в каких-то малых прелслах изменяться и раоочие частоты (о и (ь вхоЛЯщие в фоРмУлы 11)Таким образом, любому изменению атмосферного давления на базисной станции всегда будет соответствовать непрерывное изменение времени счета т:постоянного числа импульсов по. Но так как время счета числа импульсов по и пг на базисной и перслвижно 11 станциях должно быть строго одинаковым, то это, и свою очередь, и будет означать, что на передвижной измеряющей станции всегда будет автоматически иметь место постоянный учет, т. с. нспрерывная компенсация изменения атмосферного давления, происходящсго на базисной станции, п всегда будет выполняться условие Таким образом, превышения й; между местоположением базисной станцгщ Б и некоторой передвижной станцией ( можно, с учетом формул 11), 13) и 15), получить по формулам(го,г = К(Р г - г 1) = К(пг - "о) Ф) В комплект аппаратуры базисной и передвижной станций должны входить илентичныс по своим частотным характеристикам датчики атмосфсрного давления. Кроме того, на базисной станции должны быть программное счетное устройство и малогабаритный радиопередатчик, работающий только в телеграфном режиме, а на передвижной станции - счетное устройство импульсов, например, в виде какого-лпбо электронного декадного счетчика, и ралиоприемвик, настроенный на частоту радиопередатчика базисной станции.Процессу определения высот данным способом должен предшествовать выбор ьмсста для базисной станции с известной высотой о, которое должно обеспечивать наибольшую дальность действия сс передатчика, На выбранной гпоз 11 ции лля базисной станции, перел началом работ, должен быть, согласно формул 11) и 12), сделан подсчет числа импульсов ио и и, и произведена сверка рабочих частот (о и гг датчиков атмосферного давления, имеющихся на базисной и передвижной станциях, с последующим приведеннем этих частот на выбранной и известной высоте Оо к олномУ сс знагениго, РавномУ )о. После этого чо формуле (2) должно быть вычислено числовое значение импульсно-высотной ступени К,Процесс взаимодействия базисной станции с перелагощей, после перемещения последней в ее исходную позицию, будет заключаться в следующем.Программное устройство базисной станции систематически, через определяемые формулами 11) промежутки времени т должно подавать иа вход своего ралиоперелатчика ко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65,ловые сигналы-команды, после приема которы.; на передвижной станции лолжен с помощью счетного устройства начинаться подсчет числа импульсов и соответствующих рабочей частоте (1 датчика атмосферного давления этой стаицгщ и ес известной абсолютной высоте Н.Промежуток времени счета числа импульсов пг межлу двумя соседними сигналами- командами составляет олин цикл счета импульсов гго и гг соответствует одному полному прцегму в опрсделении превышения между базиснои и псрслвикно 11 ставциями, т. с.го,1 - Бь - (гга: К (11 по) (7)Люоое другое, заранее выбранное число приемов в измсрении этого же превышения Йог обеспечивается непрерывностью слвлования циклов счета числа импульсов по п и, и тем, что кажлый из кодированных сигналов- команд является концом времени счета любого цикла импульсов и одновременно - началом счета лля другого, соседнего цикла импульсов.Результат счета числа импульсов пь полу- чсннгШ на цифровом табло декадного электронного счетчика передвижной станции, регистрируется в полевом журнале нивелировашгя или сразу же фиксируется на перфоленте с целью уравнивания высот определяемых гпунктов на электронно-вычислительной машине.Концом работ, связанных с определением высот пувктов, следует считать повторный заезд передвижной станции на позицию базисной станции и повторное, в целях контроля, сравнение результатов подсчета числа импульсов гго и 111, а также контролыгая сверка рабочих частот /о и (1 обоих датчиков атмосферного давления, имеющихся как на базисной, так и иа передвижной станциях. Предмет изобретения Барометрический способ определения высот точек местности путем учета атмосферного лавлеиия на гисхолных базисных станциях, высоты которы.; известны, и на пунктах, высоты которых подлежат определению, при помощи ралиопсрслающпх и радиоприемных устройств и датчиков атмосферного,давления, от.гггчаюгггггйся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса измерений с получением значений абсолютных высот или,превышений в цифровом виде, на исхолных базисных станциях определяют значения импульсно-высотной ступени путем деления абсолютной высоты исходной базисной станц:ги на заданное число импульсов, соотвстствмю 1 цсс характеристике датчика атмосфе)ного давления, с непрерывной компенсацией переменной части атмосферного давления, зависящей от его непостоянства во времени, за счет изменсния времени счета числа импульсио-высотных ступеней с помощью немолулиРедактор С. Хейфиц Корректор Е. Хмелева Заказ 3462/11 Изд.1851 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 рованных по частоте или амплитуде радиосигналов-команд, подаваемых с исходной базисной станции на передвижную измернюгцчОстанцию.