Особенности метрологического обслуживания геодезических приборов.

По своим метрологическим свойствам геодезические приборы относятся к многозначным средствам измерений, предназначенным дл я работы в относительно широком диапазоне пространства.

К особенностям геодезических приборов следует также отнести наличие встроенных элементов (уровни, отсчетные шкалы и микроскопы, наблюдательные оптические системы, компенсаторы, индикаторы и т. п.) текущего контроля функционального состояния и правильности проведения технологических операций. Перечисленные конструктивные элементы позволяют проводить метрологическое обслуживание геодезических приборов как в стационарных условиях, так и на полевых объектах.

Отметим также специфику применения геодезических приборов, регламентируемую действующими нормативно-техническими документами (НТД) на уровне инструкций и руководств.

В геодезии бесконтрольные измерения не допускаются. Причем методика измерений строится таким образом, чтобы о качестве работы системы «наблюдатель — среда — прибор» можно было судить не только по сходимости повторных измерений, но и по соблюдению (с установленными допусками) заданных математических условий.

Указанные особенности геодезических приборов предопределяют широкие возможности их метрологического обслуживания. При этом поверку можно осуществлять различными известными методами: сравнением с эталоном при проведении прямых или косвенных измерений физических величин, калибровкой средств измерений, сличением средств измерений. Поверка геодезических приборов зачастую должна проводиться непосредственно на производственных объектах. Особую ценность в системе метрологического обслуживания геодезических приборов имеют технологические критерии работоспособности — невязки замкнутых фигур (полигонов), соблюдение условия горизонта, сходимость прямых и обратных измерений, оговоренные в технологических НТД.

С точки зрения периодичности метрологического обслуживания следует выделить несколько уровней поверки в эксплуатации:

1. Межсезонная поверка — проводится в профилактических целях в межсезонный период.

2. Текущая периодическая поверка — проводится перед выездом л а полевые работы. Ее результаты документально прикладываются к материалам полевых работ и сдаются в вид е ведомостей, и сводок отделу технического контроля.

3. Внеочередная поверка — после длительной транспортировки в тяжелых условиях или иных, не свойственных эксплуатации нагрузок.

4. Частичная технологическая поверка — контроль сохранения основных геометрических условий проводится на каждом пункте (объекте) после переезда на него, а также ежедневно перед началом наблюдений.

Таким образом, геодезические приборы поверяются, но крайней мере, один раз в год в полном объеме контроля метрологических параметров. Кроме того, перед началом наблюдений проверяются элементы, характеризующие геометрические и оптико-механические условия, положенные в основу конструкции прибора.

Периодичность поверки геодезических приборов устанавливается действующими инструкциями по проведению топографо-геодезических работ [18—20].

Анализ некоторых методов расчета межповерочных интервалов показывает, что для геодезических приборов, используемых без технологических и сезонных перерывов, наиболее приемлемы два метода: по экономическим критериям и на основе анализа данных о времени безотказной работы.

Указанные методы можно распространить и на топографо-геодезическую технику, используемую сезонно. Однако поскольку межповерочный интервал, как правило, у большинства таких приборов больше продолжительности сезона, целесообразно руководствоваться теми требованиями и указаниями в отношении времени поверки приборов, которые изложены в инструкциях [18—20].

Объем поверки устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от типа и вида прибора, а также и от задач поверки; содержание поверочных работ для конкретных технологических процессов указывается в инструкциях (18—20].

На предприятиях-изготовителях проводятся первичная и послеремонтная поверки. Их содержание и объем регламентируются в стандартах вида «Методы и средства поверки» или в эксплуатационной документации.

Не стандартизованные средства измерений узковедомственного назначения, а также средства измерений, не предназначенные для серийного или массового производства, подлежат индивидуальной поверке или метрологической аттестации.

Порядок проведения метрологической аттестации средств измерений установлен методическими указаниями МУ 8.7—77, разработанными Госстандартом.

Методы экспериментального определения метрологических характеристик, как правило, должны основываться на методах, установленных действующими нормативно-техническими документами (для геодезических приборов — действующие инструкции ГУГК).

 

 

17.Государственные геодезические плановые и высотные сети и их научное и практическое значение. Наземные и подземные знаки.

Геодезической сетью называют систему закрепленных на местности точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе координат и высот.

Геодезические сети могут создаваться как на малых, так и на огромных площадях земной поверхности. По территориальному признаку их можно подразделить на глобальную (общеземную) геодезическую сеть, покрывающую весь земной шар; национальные (государственные) геодезические сети, создаваемые в пределах территории каждой отдельной страны в единой системе координат и высот, принятой в данной стране; сети сгущения, предназначенные для создания съемочного обоснования топографических съемок; местные геодезические сети, т. е. сети на локальных участках, используемые для решения различных задач в местной системе координат.

По геометрической сущности различают плановые, высотные и пространственные геодезические сети. В плановой сети в результате обработки измерений вычисляют координаты пунктов на принятой поверхности относимости (на поверхности эллипсоида или на плоскости); в высотной (нивелирной) сети получают высоты пунктов относительно отсчетной поверхности, например, поверхности квазигеоида; в пространственных сетях из обработки измерений определяют взаимное положение пунктов в трехмерном пространстве.

Глобальная геодезическая сеть должна непрерывно совершенствоваться для достижения наивысшей точности определения «мгновенного» положения ее пунктов в геоцентрической системе координат. По мере повышения точности глобальной геодезической сети будут постепенно расширяться возможности решения новых научных проблем и задач геодезии, прикладной космонавтики, геодинамики, астрономии и многих других наук.

Национальные геодезические сети подразделяются, как отмечалось выше, на три вида: государственную геодезическую сеть (плановую), государственную нивелирную сеть (высотную), государственную гравиметрическую сеть.

Государственная геодезическая сеть предусматривает определение с наивысшей точностью взаимного положения геодезических пунктов в плановом отношении на избранной поверхности относимости (на референц-эллипсоиде или плоскости); высоты пунктов сети определяются с гораздо более низкой точностью, особенно в горных районах.

Государственная нивелирная сеть служит для определения с наивысшей точностью высоты каждого пункта относительно поверхности квазигеоида; плановое положение пунктов этой сети на поверхности относимости определяется приближенно.

Государственная гравиметрическая сеть предназначена для определения с наивысшей точностью ускорений силы тяжести на пунктах; положение пунктов этой сети в плановом и высотном отношении должно быть определено с требуемой точностью.

Государственные геодезические сети, создаваемые на территории каждой отдельной страны, предназначаются для следующих целей:

- детального изучения фигуры и гравитационного поля Земли, их изменений во времени (в пределах территории страны);

- распространения единой системы координат и высот на всей территории страны;

- картографирования территории страны в разных масштабах в единой системе координат и высот;

- решения геодезическими методами разного рода научных и инженерно-технических задач народнохозяйственного значения.

В силу специфических средств и методов построения геодезических сетей разного вида пункты плановой геодезической сети обычно располагают на наиболее высоких участках местности; пункты нивелирной сети — на равнинных и холмистых участках местности, в долинах рек и т. п.

Государственные геодезические сети всех трех видов строятся раздельно, но они тесно взаимосвязаны между собой и дополняют одна другую. Отдельные пункты могут быть общими для всех трех видов сетей, что позволяет более эффективно решать многие задачи геодезии, геодинамики и т. п.

В связи с тем, что государственные геодезические сети имеют важное научное и народнохозяйственное значение, они должны быть надежно закреплены на местности, рассчитаны на длительный срок службы, а по точности должны удовлетворять требованиям науки, задачам народного хозяйства страны, причем не только ближайшего, но и сравнительно отдаленного будущего.

При создании современных государственных геодезических сетей выполняют комплекс основных геодезических работ, которые включают в себя: проектирование геодезических сетей, рекогносцировку пунктов, постройку геодезических знаков, закладку подземных центров и реперов; выполнение угловых и линейных измерений; определение астрономических широт, долгот и азимутов; производство нивелирных работ; измерение ускорений силы тяжести, наблюдений ИСЗ и т. п. и, наконец, математическую обработку результатов измерений.

Геодезические знаки, наземные сооружения и подземные устройства, которым и обозначаются и закрепляются на местности геодезические пункты. Наземная часть Г. з. на пунктах триангуляции иполигонометрии обеспечивает также взаимную видимость между ними и служит штативом для установки измерительного геодезического инструмента и предмета визирования.

В зависимости от условий местности и расстояний между пунктами наземная часть Г. з. имеет различную высоту и конструкцию. При взаимной видимости смежных геодезических пунктов с земли наружные Г. з. представляют каменные столбы либо простые деревянные или металлические пирамиды высотой до 6—8м.

Подземная часть Г. з. на пунктах триангуляции и полигонометрии представляет систему бетонных монолитов (или закрепленную в бетонном основании металлическую трубу с вделанной в неё маркой), на которых имеется отверстие или обозначена точка, являющаяся собственно геодезическим пунктом и называемая центром пункта.