CN110057245A - 一种射向基准高精度的放样方法 - Google Patents

一种射向基准高精度的放样方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种射向基准高精度的放样方法，该方法包括基准控制网布设，设备中心O的确定，射向基准的放样；本发明的方法能够达到高精度和准确性的要求,且用时短、工作效率高，在放样过程中利用全站仪以及较少的辅助设备，即可精确完成基准的放样，而且通过自主创新的强制对中投点法将放样点精确投影到地面上，精度能够达到01.mm以内，具有极大的推广价值。

Description

一种射向基准高精度的放样方法
技术领域
本发明属于射向标定测量技术领域，尤其涉及一种射向基准高精度的放样方法。
背景技术
射向标定测量，也称为远程导弹定向测量，主要是为卫星、地地导弹以及激动导弹等地面发射设备提供精确的发射方向。首先根据用户提出的理论射向值，放样出瞄准点的位置，然后确定出由瞄准点至发射点的天文方位角或者大地方位角（一般通过天文方位角归算），如果实际测量值与理论射向值之差在限差范围之内，即完成了射向标定。射向基准放样是为射向标定测量建立基准点位和基准数据,放样的准确性和数据的精度要求非常高。传统的放样采用导线测量的方法进行放样,导线测量存在精度差、工作量大、仪器设备的系统性误差和操作过程中偶然误差较大,出现重测复测的次数较多,很难满足射向标定测量的规范要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种射向基准高精度的放样方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种射向基准高精度的放样方法，该方法使用到A点、B点、C点3个天文大地控制点，其中，A点为主控点，B点、C点为方向点，3个天文大地控制点均建有强制对中观测墩；其特征在于，具体包括以下步骤：
1）基准控制网布设
在设备场周围建立永久性的起始方位边；
2）设备中心O的确定
2.1）设备的四周设置有1#支柱、2#支柱、3#支柱、4#支柱、将四根钢管固定在四根支柱的上平面，四根钢管呈水平状的“井”字形设置，在四根钢管交叉处焊接厚2cm、面积为50cm×40cm的钢板平台； 2.2）在四根支柱下端另外铺设工作平台，便于测量人员工作用；
2.3）将TCA2003、TS50I全站仪稳妥地固定在2#支柱、3#支柱中心位置上；
2.4）将磁性靶标内置到4#支柱、1#支柱中心孔内，使磁反射片正面分别正对2#支柱全站仪、3#支柱全站仪的中心；
2.5）分别用2#支柱全站仪、3#支柱全站仪盘左或盘右时的十字纵丝平分4#支柱、1#支柱上的磁反射片十字纵丝，将全站仪固定并度盘置零；在钢板平台上反复置平精密棱镜和标牌，不断调整其位置，使标牌中心正、反面同时和两台全站仪零度盘时的纵丝严格重合，此时标牌中心即是设备中心O；
2.6）用胶水将6～9个螺帽在钢板平台上表面并紧贴标牌底部外沿固定，设备中心O即可固定下来，后续工作只需每次安置仪器或标牌在螺帽固定位置处，其对中精度与强制对中一致；
3）射向基准的放样
3.1）在A点架设TCA2003全站仪，以B点为起始方位，按三等三角测量精度测出B点至设备中心O的水平夹角，从而得到设备中心O至A点的天文方位角；
3.2）在设备中心O架设TCA2003全站仪，先用盘左瞄准A点标牌中心，并在瞄准标尺中心正后方设置好标牌M；纵转TCA2003全站仪用盘右瞄准A点标牌中心，转动同样的水平角度至标牌M，看TCA2003全站仪十字纵丝是否与标牌M中心重合，如不重合取两次放样中间位置即可；
3.3）重复步骤3.2）3次以上，然后任意设置设备中心O处的TCA2003全站仪起始水平度盘，分别用盘左、盘右多次测量标牌M，计算多次测量的平均值，如果与射向设计值一致，即可最后固定标牌M；
3.4）采用强制对中投点法将标牌M中心投影到地面上，用磁反射片做好标记，完成初步的射向标定；
3.5）放样出前、后瞄准标尺；
3.6）根据前、后苗瞄准标尺放样出基准点P1、检查点P0，然后采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准放样的所有工作全部完成。
进一步的，步骤3.4）中所述的强制对中投点法，其具体包括以下步骤如下：
3.4.1）在标牌M 3～5米范围内等距安置两台位置成90°直角的全站仪，精确整平全站仪，分别用盘左调焦精确照准标牌M中心；
3.4.2）保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，同时用两台全站仪十字纵丝指挥磁反射片移动，直至纵丝与磁反射片十字中心完全重合为止；
3.4.3）全站仪照准部纵转180°，用盘右调焦精确照准标牌M中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，此时如两台全站仪十字纵丝均与磁反射片十字中心重合，说明标牌M中心已精确投影至地面磁反射片中心，如十字纵丝不重合，则应将磁反射片十字中心移至两次投影的中点处；
3.4.4）重复3.4.1）～3.4.3）步骤操作，确认各项无变化，即射向的标牌M中心就强制投影到地面上。
进一步的，在步骤3.5）中，前、后瞄准标尺的放样过程为：
设定前瞄准标尺的中心刻度点为MQ5点，前瞄准标尺两端的刻度点为分别MQ1点和MQ9点，设定后瞄准标尺的中心刻度点为MH5点，后瞄准标尺两端的刻度点为分别MH1点和MH9点；
将设备中心O处的TCA2003全站仪放至标牌M处，并精确置平TCA2003全站仪，在设备中心O处架设标牌N，TCA2003全站仪照准设备中心O处的标牌N中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，调整MQ5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、前瞄准标尺中心MQ5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MQ1、MQ9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了前瞄准标尺的放样；
后瞄准标尺的放样与前瞄准标尺的放样方法相同，即：调整MH5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、后瞄准标尺中心MH5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MH1、MH9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了后瞄准标尺的放样。
进一步的，在步骤3.6）中，前、后瞄准标尺安装完成后在MQ5点上架设TCA2003全站仪，按MQ5-基准点P1-设备中心O三点一线，且距MQ5一定距离处放样出基准点P1，然后按∠O-MQ5-P0=α且距MQ5一定距离处放样出检查点P0，同样采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准的放样工作全部完成。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优越性：
本发明的方法能够达到高精度和准确性的要求,且用时短、工作效率高，在放样过程中利用全站仪以及较少的辅助设备，即可精确完成基准的放样，而且通过自主创新的强制对中投点法将放样点精确投影到地面上，精度能够达到01.mm以内，具有极大的推广价值。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为四根支柱与设备的布置示意图；
图3为前、后瞄准标尺放样的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图1、2所示，一种射向基准高精度的放样方法，该方法使用到A点、B点、C点3个天文大地控制点，其中，A点为主控点，B点、C点为方向点，3个天文大地控制点均建有强制对中观测墩。
本发明的放样方法，具体包括以下步骤：
1）基准控制网布设
在设备场周围建立永久性的起始方位边；
为了便于照准和克服仪器对中误差的影响，起始方位边的长度以2～4公里为宜，最短不得小于100米，应按一等天文方位角精度施测；最好是大地控制点，必须按国家大地点的要求埋设永久性的标石或观测墩，必须按国家《三角测量和精密导线测量规范》要求进行检测，符合《规范》要求后方可使用；
2）设备中心O的确定
2.1）设备的四周设置有1#支柱、2#支柱、3#支柱、4#支柱、将四根钢管固定在四根支柱的上平面，四根钢管呈水平状的“井”字形设置，在四根钢管交叉处焊接厚2cm、面积为50cm×40cm的钢板平台；钢板平台用于架设仪器、标牌，平台采用钢管斜撑、拉线加固；
2.2）在四根支柱下端另外铺设工作平台，便于测量人员工作用；应注意工作平台不能与上层钢管平台相互干扰；
2.3）将TCA2003、TS50I全站仪稳妥地固定在2#支柱、3#支柱中心位置上；配合游标卡尺、胶水，将TCA2003、TS50I全站仪稳妥地固定在2#、3#支柱中心位置上；
2.4）将磁性靶标内置到4#支柱、1#支柱中心孔内，使磁反射片正面分别正对2#支柱全站仪、3#支柱全站仪的中心；
2.5）分别用2#支柱全站仪、3#支柱全站仪盘左或盘右时的十字纵丝平分4#支柱、1#支柱上的磁反射片十字纵丝，将全站仪固定并度盘置零；在钢板平台上反复置平精密棱镜和标牌，不断调整其位置，使标牌中心正、反面同时和两台全站仪零度盘时的纵丝严格重合，此时标牌中心即是设备中心O；
2.6）用胶水将6～9个螺帽在钢板平台上表面并紧贴标牌底部外沿固定，设备中心O即可固定下来，后续工作只需每次安置仪器或标牌在螺帽固定位置处，其对中精度与强制对中一致；
3）射向基准的放样
3.1）在A点架设TCA2003全站仪，以B点为起始方位，按三等三角测量精度测出B点至设备中心O的水平夹角，从而得到设备中心O至A点的天文方位角；
3.2）在设备中心O架设TCA2003全站仪，先用盘左瞄准A点标牌中心，并在瞄准标尺中心正后方设置好标牌M；纵转TCA2003全站仪用盘右瞄准A点标牌中心，转动同样的水平角度至标牌M，看TCA2003全站仪十字纵丝是否与标牌M中心重合，如不重合取两次放样中间位置即可；
需要说明的是，所述瞄准标尺包括前后平行布置的前瞄准标尺和后瞄准标尺，前、后瞄准标尺的理论位置预先是经过计算已经得知的，前、后瞄准标尺是固定安装在观察室内的，因此，并不能直接放样出实际位置，因此需要先在合适位置（3米外）放样出标牌M的位置，然后通过标牌M在进行前、后瞄准标尺的放样；
3.3）重复步骤3.2）3次以上，然后任意设置设备中心O处的TCA2003全站仪起始水平度盘，分别用盘左、盘右多次（3～6次）测量标牌M，计算多次测量的平均值，如果与射向设计值一致，即可最后固定标牌M；
3.4）采用强制对中投点法将标牌M中心投影到地面上，用磁反射片做好标记，完成初步的射向标定；
所述的强制对中投点法，偏差可小于0.1mm，其具体包括以下步骤：
3.4.1）在标牌M 3～5米范围内等距安置两台位置成90°直角的全站仪，精确整平全站仪，分别用盘左调焦精确照准标牌M中心；
3.4.2）保持水平度盘不动（用水平度盘读数），上、下转动望远镜，同时用两台全站仪十字纵丝指挥磁反射片移动，直至纵丝与磁反射片十字中心完全重合为止；
3.4.3）全站仪照准部纵转180°，用盘右调焦精确照准标牌M中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，此时如两台全站仪十字纵丝均与磁反射片十字中心重合，说明标牌M中心已精确投影至地面磁反射片中心，如十字纵丝不重合，则应将磁反射片十字中心移至两次投影的中点处；
3.4.4）重复3.4.1）～3.4.3）步骤操作，确认各项无变化，即射向的标牌M中心就强制投影到地面上；
3.5）放样出前、后瞄准标尺；
如图3所示，前、后瞄准标尺的放样过程为：
设定前瞄准标尺的中心刻度点为MQ5点，前瞄准标尺两端的刻度点为分别MQ1点和MQ9点，设定后瞄准标尺的中心刻度点为MH5点，后瞄准标尺两端的刻度点为分别MH1点和MH9点；
将设备中心O处的TCA2003全站仪放至标牌M处，并精确置平TCA2003全站仪，照准设备中心O处的标牌中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，调整MQ5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、前瞄准标尺中心MQ5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MQ1、MQ9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了前瞄准标尺的放样；
后瞄准标尺的放样与前瞄准标尺的放样方法相同，即：调整MH5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、后瞄准标尺中心MH5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MH1、MH9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了后瞄准标尺的放样。
3.6）根据前、后苗瞄准标尺放样出基准点P1、检查点P0，然后采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准放样的所有工作全部完成。
前、后瞄准标尺安装完成后，在MQ5点上架设TCA2003全站仪，按MQ5-基准点P1-设备中心O三点一线，且距MQ5一定距离处放样出基准点P1，然后按∠O-MQ5-P0=6°，且距MQ5点80m处放样出检查点P0，同样采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准的放样工作全部完成。
需要说明的是，P0、P1点的放样并不是直接放样到地面上的，而是在放样出P0、P1点时，需要在P0、P1点出架设标牌，P0、P1点是先放样到标牌中心处，所以，为了长时间的固定P0、P1点，需要进一步将P0、P1点投影至地面上；P0、P1点投影至地面的过程为：
所述的强制对中投点法，偏差可小于0.1mm，其具体包括以下步骤：
3.4.1）在P0或P1点3～5米范围内等距安置两台位置成90°直角的全站仪，精确整平全站仪，分别用盘左调焦精确照准P0或P1点处架设的标牌的中心；
3.4.2）保持水平度盘不动（用水平度盘读数），上、下转动望远镜，同时用两台全站仪十字纵丝指挥磁反射片移动，直至纵丝与磁反射片十字中心完全重合为止；
3.4.3）全站仪照准部纵转180°，用盘右调焦精确照准P0或P1点处标牌中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，此时如两台全站仪十字纵丝均与磁反射片十字中心重合，说明标牌中心已精确投影至地面磁反射片中心，如十字纵丝不重合，则应将磁反射片十字中心移至两次投影的中点处；
3.4.4）重复3.4.1）～3.4.3）步骤操作，确认各项无变化，即P0或P1点处标牌中心就强制投影到地面上。

Claims (4)

1.一种射向基准高精度的放样方法，该方法使用到A点、B点、C点3个天文大地控制点，其中，A点为主控点，B点、C点为方向点，3个天文大地控制点均建有强制对中观测墩；其特征在于，具体包括以下步骤：
1）基准控制网布设
在设备场周围建立永久性的起始方位边；
2）设备中心O的确定
2.1）设备的四周设置有1#支柱、2#支柱、3#支柱、4#支柱、将四根钢管固定在四根支柱的上平面，四根钢管呈水平状的“井”字形设置，在四根钢管交叉处焊接厚2cm、面积为50cm×40cm的钢板平台；
2.2）在四根支柱下端另外铺设工作平台，便于测量人员工作用；
2.3）将TCA2003、TS50I全站仪稳妥地固定在2#支柱、3#支柱中心位置上；
2.4）将磁性靶标内置到4#支柱、1#支柱中心孔内，使磁反射片正面分别正对2#支柱全站仪、3#支柱全站仪的中心；
2.5）分别用2#支柱全站仪、3#支柱全站仪盘左或盘右时的十字纵丝平分4#支柱、1#支柱上的磁反射片十字纵丝，将全站仪固定并度盘置零；在钢板平台上反复置平精密棱镜和标牌，不断调整其位置，使标牌中心正、反面同时和两台全站仪零度盘时的纵丝严格重合，此时标牌中心即是设备中心O；
2.6）用胶水将6～9个螺帽在钢板平台上表面并紧贴标牌底部外沿固定，设备中心O即可固定下来，后续工作只需每次安置仪器或标牌在螺帽固定位置处，其对中精度与强制对中一致；
3）射向基准的放样
3.1）在A点架设TCA2003全站仪，以B点为起始方位，按三等三角测量精度测出B点至设备中心O的水平夹角，从而得到设备中心O至A点的天文方位角；
3.2）在设备中心O架设TCA2003全站仪，先用盘左瞄准A点标牌中心，并在瞄准标尺中心正后方设置好标牌M；纵转TCA2003全站仪用盘右瞄准A点标牌中心，转动同样的水平角度至标牌M，看TCA2003全站仪十字纵丝是否与标牌M中心重合，如不重合取两次放样中间位置即可；
3.3）重复步骤3.2）3次以上，然后任意设置设备中心O处的TCA2003全站仪起始水平度盘，分别用盘左、盘右多次测量标牌M，计算多次测量的平均值，如果与射向设计值一致，即可最后固定标牌M；
3.4）采用强制对中投点法将标牌M中心投影到地面上，用磁反射片做好标记，完成初步的射向标定；
3.5）放样出前、后瞄准标尺；
3.6）根据前、后苗瞄准标尺放样出基准点P1、检查点P0，然后采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准放样的所有工作全部完成。
2.根据权利要求1所述的一种射向基准高精度的放样方法，其特征在于，步骤3.4）中所述的强制对中投点法，其具体包括以下步骤：
3.4.1）在标牌M 3～5米范围内等距安置两台位置成90°直角的全站仪，精确整平全站仪，分别用盘左调焦精确照准标牌M中心；
3.4.2）保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，同时用两台全站仪十字纵丝指挥磁反射片移动，直至纵丝与磁反射片十字中心完全重合为止；
3.4.3）全站仪照准部纵转180°，用盘右调焦精确照准标牌M中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，此时如两台全站仪十字纵丝均与磁反射片十字中心重合，说明标牌M中心已精确投影至地面磁反射片中心，如十字纵丝不重合，则应将磁反射片十字中心移至两次投影的中点处；
3.4.4）重复3.4.1）～3.4.3）步骤操作，确认各项无变化，即射向的标牌M中心就强制投影到地面上。
3.根据权利要求1所述的一种射向基准高精度的放样方法，其特征在于，在步骤3.5）中，前、后瞄准标尺的放样过程为：
设定前瞄准标尺的中心刻度点为MQ5点，前瞄准标尺两端的刻度点为分别MQ1点和MQ9点，设定后瞄准标尺的中心刻度点为MH5点，后瞄准标尺两端的刻度点为分别MH1点和MH9点；
将设备中心O处的TCA2003全站仪放至标牌M处，并精确置平TCA2003全站仪，照准设备中心O处架设的标牌的中心，保持水平度盘不动，上、下转动望远镜，调整MQ5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、前瞄准标尺中心MQ5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MQ1、MQ9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了前瞄准标尺的放样；
后瞄准标尺的放样与前瞄准标尺的放样方法相同，即：调整MH5点与TCA2003全站仪十字纵丝完全重合，此时TCA2003全站仪中心、后瞄准标尺中心MH5点、设备中心O就处在同一条直线上；调整MH1、MH9两点到TCA2003全站仪中心距离完全相等，即实现了后瞄准标尺的放样。
4.根据权利要求1所述的一种射向基准高精度的放样方法，其特征在于，在步骤3.6）中，前、后瞄准标尺安装完成后，在MQ5点上架设TCA2003全站仪，按MQ5-基准点P1-设备中心O三点一线，且距MQ5一定距离处放样出基准点P1，然后按∠O-MQ5-P0=α且距MQ5一定距离处放样出检查点P0，同样采用强制对中投点法将放样出的P0、P1点投影至地面不锈钢标志的十字标记上，用水泥浇注固定好不锈钢标志，射向基准的放样工作全部完成。
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