Способ передачи астрономических координат

О П И С А Н И Е 3I88II

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 16.Ill.1970 (№ 1416361/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 27.1.1972

МПК G 01с 1/00

Комитет по делам изобретениЯ и открытиЯ при Совете Мииистрое

СССР

УДК 528.52(088.8) Автор изобретения

М. Т. Прилепин

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосз ЧПги—— и картографии

Заявитель

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ КООРДИНАТ

Настоящее изобретение относится к области геодезических измерений, необходимых для определения астрономических координат точек земной поверхности, в частности для изучения формы физической поверхности

Земли.

Известен способ передачи астрономических координат путем измерения составляющих угла между отвесными линиями на определяемом пункте и по меньшей мере на двух пунктах с известными координатами.

Для исключения влияния вертикальной рефракции предлагается использовать линейно поляризованное излучение, электрический вектор которого, как известно, не испытывает заметного азимутального поворота при распространении в атмосфере. С известных пунктов на определяемый направляют линейно поляризованные световые потоки, электрические векторы которых совмещают с направлением отвесных линий на соответствующем известном пункте, а на определяемом пункте анализатор светового потока, ось которого перед измерением выставляют по направлению отвесной линии, поворачивают до совмещения его оси с электрическим вектором приходящего потока и измеряют угол поворота анализатор а.

Кроме того, все операции предлагаемого способа выполняют при различных, отлича|ощихся на 180 одно от другого, положениях поляризаторов па известных пунктах и анализатора — на определяемом пункте.

Один из возможных вариантов осуществления описываемого способа схематически показан на фиг. 1; на фиг. 2 — взаимное расположение осей поляризаторов и анализатора.

Направление колебашш электрического

10 вектора источника 1 линейно поляризованного излучения устанавливается по отвесной линии одного из пунктов, астрономические координаты которого известны, и световой поток направляется на определяемый пункт.

15 На определяемом пункте это излучение пропускается через анализатор — сдвоенное поляризационное устройство 2, 2, например; два поляроида, у которых направление осей составляет между собой угол 90, а биссект20 риса совпадает с отвесной линией определяемого пункта. С помощью оптической системы

8, Т свет фокусируется на катоды двух фотоумножителей 4, 4 . Выходным устройством 5 регистрируется выходной сигнал, выделенный

25 на общей нагрузке 6.

Мерой составляющей угла g>,a между отвесными линиями определяемого и известного пункта (в плоскости, перпендикулярной .пинии визирования) будет угол, на который необхо30 димо повернуть анализатор 2, 2 вокруг луча

318811 (3) 40

1ЯОз = — >

1з

1дО2 = — ";

4 где от положения, когда биссектриса совпадает с отвесной линией определяемого пункта, до положения, когда устанавливается равенство световых потоков, идущих на фотоумножители 4 и 4 . Необязательно добиваться точного совмещения направления колебаний электрического вектора поляризатора или биссектрисы анализатора с соответствующим направлением отвесной линии. Если поляризатор и анализатор выполнены в виде физического маятника, могущего поворачиваться вокруг отвесной линии своего пункта на 180, то необходимый угол может быть точно измерен при ошибке установки поляризатора и анализатора на величины 6А и 6.

На фиг. 2 обозначено: 0101 — направление отвесной линии определяемого пункта; 020— направление отвесной линии известного пункта; азиз — направление колебаний электрического вектора поляризатора; п1ззп1зз — то же, после поворота поляризатора на 180, АзАО— направление биссектрисы анализатора, А1ззА1зо — то же после повоРота анализатоРа на 180, а1 — измеренные углы при различных взаимных положениях анализатора и поляризатора (i = 1, 2).

На фиг. 8 видно, что с 1 = ф1,2 — 6A + бп, с62 = ф1,2 + 6А + 6п)

<3 = ф1,2 + 6А — 6n

<4 = ф1,2 6А 6п

Следовательно, 1 ф1,2 = — (а1+ а2+ аз+ а4).

Астрономические координаты неизвестного пункта могут быть вычислены, если измерить указанным способом составляющую угла между отвесными линиями, принимая линейно поляризованное излучение еще с одного известного пункта.

Обозначим астрономические и геодезические координаты трех пунктов соответственно через фь 4 и р1 и пь где i = 1, 2, 3; первый пункт — определяемый, второй и третий— известные. Вычислим уклонения отвесных линий на втором и третьем, используя геодезические координаты первого пункта.

По известным формулам высшей геодезии; а = ч 2 — В» 4 = ч 3 — В1;

q2 = (.2 — LI) созф2) Яз = (Р,З вЂ” LI) созф21 и22 = (22+ q2 и23 — — 2+ q23 и — полное уклонение;

Π— азимут плоскости полного уклонения;

, з) — составляющие в плоскости меридиана и первого вертикала.

Спроектируем вычисленные таким образом и2 на плоскость, перпендикулярную к направлению 2.1, а из — перпендикулярную 3.1. Получим составляющие Р2 и Р, Р2 — — и2$1п (02 — А2.1); (1)

Р, = -„- -(O,— А.,), (2)

1де А — азимут направления.

Обозначим измеренные на первом пункте

10 составляющие углов между отвесными линиями в плоскостях, перпендикулярных к линии визирования («углы скрещенности») через ф1,2 и ф1,3. На определяемом пункте уклонения отвеса в плоскостях, перпендикулярных к ли15 нии визирования с первого пункта на второй и третий пункты будут;

1.2 ф1,2 +" 2 Р,, = q,, + Ð .

20 При вычислении по формулам (3) необходимо учитывать знак величин ф1.2, ф1,3, Р1 и

Р„ который устанавливается по схематическому чертежу, указывающему направление проекций отвесных линий (в плоскости, перпенди25 кулярной к линии визирования) относительно направления нормали к эллипсоиду в определяемой точке.

По величинам Р1,2 и Р1,3 могут быть получены составляющие уклонений отвесных ли30 ний для определяемого пункта в меридиане и первом вертикале

1,—

Р1.2 cosA1.з — Р1.з cosAI 2 (1) з1п (А1,з — Аьз)

35 1 4

Р1.2 sillAI.з — Рl.з s111AI 2 з1 и (А 1л — А1.2)

Итак, астрономические координаты

q» — — В+ Е1, 4 = и1+ т secIPI (5) Предмет изобретения

1. Способ передачи астрономических коордиHàò путем измерения составляю1цих угла между отвесными линиями на определяемом

45 пункте и, по меньшей мере, на двух пунктах с известными координатами, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния вертикальной рефракции, с известных пунктов на определяемый направляют линейно поляризо50 ванные световые потоки, электрические векторы которых совмещают с направлением отвесных линий на соответствующем известном пункте, а на определяемом пункте анализатор светового потока, ось которого перед измерением выставляют по направлению отвесной линии, поворачивают до совмещения его оси с электрическим вектором приходящего потока и измеряют угол поворота анализатора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

60 все операции способа выполняют при различных, отличающихся на 180 одно от другого положениях поляризаторов на известных пунктах и анализатора — на определяемом пункте.

Редактор С. Хейфиц

Составитель Ю. Ферштман

Техред Л. Евдонов

Корректоры; Е. Михеева и Т. Бабакина

Заказ 3846/6 Изд. № 1513 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2