Измерение горизонтальных углов. Точность измерений

Работа по измерению углов на станции выполняется в следующем порядке:

- установка теодолита в рабочее положение;

- измерение горизонтальных углов (направлений);

- обработка журнала наблюдений и контроль измерений.

Для установки теодолита в рабочее положение нужно выполнить три действия:

1 Ц е н т р и р о в а н и е. Центрирование, или установку оси вращения прибора над вершиной угла выполняют с помощью отвеса (нитяного или оптического) путем перемещения теодолита и штатива до тех пор, пока острие грузика отвеса или пересечение сетки нитей оптического отвеса не установится над вершиной угла.

2 Г о р и з о н т и р о в а н и е. Горизонтирование, или приведение оси вращения прибора в отвесное положение, выполняют следующим образом. Устанавливают уровень при алидаде горизонтального круга по направлению двух подъемных винтов и, действуя ими, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90^о, располагая ось уровня по направлению третьего подъемного винта. Вращая этот винт, вновь приводим пузырек уровня в нуль-пункт. Эти действия повторяют до тех пор, пока при повороте алидады пузырек уровня не будет отклоняться более чем на одно деление.

3 У с т а н о в к а з р и т е л ь н о й т р у б ы д л я н а б л ю д е н и й. Состоит в установке трубы по глазу и предмету. Установку трубы по глазу осуществляют вращением окулярной трубочки до тех пор, пока штрихи сетки нитей не будут видны четко. Установку трубы по предмету осуществляют вращением кремальеры (у теодолита Т-30) или фокусировочного кольца трубы (у теодолитов Т5, Т2 и т. д.) до тех пор, пока изображение предмета не получится четким.

Для измерения горизонтальных углов наиболее часто применяются способ приемов (для измерения одного угла) и способ круговых приемов (при измерении углов на станции между тремя направлениями и более).

С п о с о б п р и е м о в. Для измерения угла АСВ (рисунок 5.12) теодолит устанавливают над вершиной угла С, приводят его в рабочее положение и закрепив лимб, вращением алидады наводят трубу на правую точку А. Закрепив алидаду, производят отсчет а₁ по горизонтальному кругу, например а₁ = 119^о42'. Затем открепляют алидаду, визируют на левую точку В и делают отсчет а₂, например, а₂ = 57^о14'. Величина измеряемого угла

β = а₁ – а₂ = 119^о42' – 57^о14' = 62^о28'.

Если отсчет на точку А меньше отсчета на точку В, то его увеличивают на 360^о.

Такие действия по измерению угла называют первым полуприемом. Первый полуприем обычно выполняют при круге лево (КЛ).

Для контроля, ослабления влияния систематических погрешностей прибора и повышения точности угол измеряют при втором положении вертикального круга (КП), сместив лимб на 3–5^о. Для выполнения второго полуприема переводят трубу через зенит и, открепив закрепительный винт лимба, поворачивают его на 180^о. Измерение угла производят так же, как и в первом полуприеме. По полученным отсчетам вторично вычисляют величину угла. Расхождение значений углов между полуприемами не должно превышать двойной точности отсчета теодолита.

Два полуприема составляют один полный прием. За окончательный результат принимают среднее арифметическое из двух значений. Для повышения точности угол можно измерять несколькими приемами с перестановкой лимба между приемами на угол 180^о/n, где n число приемов.

С п о с о б к р у г о в ы х п р и е м о в. Этот способ применяют в тех случаях, когда необходимо измерить ряд углов при одной вершине. Пусть требуется измерить углы при точке А (рисунок 5.13). Для этого теодолит устанавливают в точке А и приводят его в рабочее положение. Затем, вращая алидаду по ходу часовой стрелки при закрепленном лимбе, последовательно визируют на все точки по заданным направлениям и берут отсчеты. Последнее наведение делают на начальное направление, чтобы убедиться в неподвиж-

ности лимба. Эти действия составляют первый полуприем (например, при круге лево).

Во втором полуприеме (при круге право) переводят трубу через зенит и последовательно визируют на все направления, но в обратном порядке – против хода часовой стрелки.

По результатам наблюдений вычисляют средние значения отсчетов по направлениям, как среднее арифметическое отсчетов при круге лево и круге право. По средним значениям направлений можно вычислить любой угол как разность соответствующих направлений его сторон. Например, согласно рисунку 5.13,

β₁ = AC – AB; β₂ = AD – AC и т. д.

В зависимости от требуемой точности углы измеряют различным числом приемов. Между приемами лимб переставляют на 180^о/n, где n – число приемов. Способ круговых приемов применяется в сетях триангуляции и полигонометрии 2-го класса и ниже, а также при развитии специальных геодезических сетей.

Т о ч н о с т ь и з м е р е н и я г о р и з о н т а л ь н ы х у г л о в. На точность измерения горизонтальных углов оказывают влияние следующие погрешности:

1) центрирования (зависит от неточности установки теодолита над точкой и длины стороны);

2) редукции (возникает из-за неточной установки визирных целей над точками);

3) визирования (зависит от точности наведения зрительной трубы на визирную цель и от увеличения зрительной трубы);

4) снятия отсчета (зависит от цены деления шкалы отсчетного устройства).

Совместное влияние перечисленных погрешностей не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита, если при измерениях не было грубых просчетов.