RU2740686C1 - Method of determining object points coordinates - Google Patents
Method of determining object points coordinates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740686C1 RU2740686C1 RU2020105346A RU2020105346A RU2740686C1 RU 2740686 C1 RU2740686 C1 RU 2740686C1 RU 2020105346 A RU2020105346 A RU 2020105346A RU 2020105346 A RU2020105346 A RU 2020105346A RU 2740686 C1 RU2740686 C1 RU 2740686C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coordinates
- points
- controlled
- monitored
- determining
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C1/00—Measuring angles
- G01C1/02—Theodolites
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геодезии для решения задач контроля деформаций зданий и сооружений, связанных с определением координат точек объекта.The invention relates to measuring equipment and can be used in geodesy for solving problems of controlling deformations of buildings and structures associated with determining the coordinates of points of an object.
Известны способы определения координат точек объекта. Среди них можно отметить [1, 2].Known methods for determining the coordinates of points of an object. Among them, we can mention [1, 2].
Принцип работы способов [1, 2] основан на выполнении угловых и линейных измерений геодезическими приборами с последующим вычислением координат точек объекта.The principle of operation of the methods [1, 2] is based on performing angular and linear measurements with geodetic instruments, followed by the calculation of the coordinates of the points of the object.
Общий недостаток известных способов [1, 2] заключается в том, определение координат точек объекта выполняют относительно исходной точки (опорного пункта) координаты которой непостоянны вследствие протекания геологических и температурных изменений в земной поверхности. Это в свою очередь обусловливает наличие дополнительных погрешностей в определении координат точек объекта.The general disadvantage of the known methods [1, 2] is that the coordinates of the points of the object are determined relative to the initial point (reference point), the coordinates of which are variable due to the occurrence of geological and temperature changes in the earth's surface. This, in turn, leads to the presence of additional errors in determining the coordinates of the points of the object.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ прямой угловой засечки [3, с. 116]. Данный способ, который выбран в качестве прототипа, характеризуется выполнением следующих действий:The closest in technical essence and the achieved result is the method of direct angular notch [3, p. 116]. This method, which is chosen as a prototype, is characterized by the following actions:
- на некотором удалении от сооружения, обеспечивающем выгоднейшие условия засечки, устанавливают два угломерных прибора (теодолита, тахеометра) на пунктах засечки с известными координатами;- at some distance from the structure, providing the most favorable conditions for intersection, install two goniometric devices (theodolite, tacheometer) at points of intersection with known coordinates;
- выполняют центрирование угломерных приборов;- perform centering of goniometric instruments;
- измеряют углы между направлением стороны пунктов засечки и направлениями на контролируемые точки объекта;- measure the angles between the direction of the side of the intersection points and the directions to the controlled points of the object;
- вычисляют координаты контролируемых точек по координатам пунктов засечки и дирекционным углам направлений на контролируемые точки объекта.- calculate the coordinates of the controlled points by the coordinates of the intersection points and the directional angles of the directions to the controlled points of the object.
К недостаткам способа следует отнести высокие требования к стабильности пунктов засечки, к точности их взаимного положения и центрирования приборов на пунктах. Так, при точности определения координат контролируемых точек объекта со средней квадратической погрешностью (СКП), равной 1 мм, погрешности взаимного положения пунктов засечки и центрирования приборов на них не должны превышать 0,1 мм, что не достигается в реальных условиях.The disadvantages of this method include high requirements for the stability of points of intersection, for the accuracy of their relative position and centering of devices at the points. So, with the accuracy of determining the coordinates of the controlled points of the object with a mean square error (RMS) equal to 1 mm, the errors in the mutual position of points of intersection and centering of devices on them should not exceed 0.1 mm, which is not achieved in real conditions.
Целью изобретения является повышение точности и оперативности определения координат точек объекта.The aim of the invention is to improve the accuracy and efficiency of determining the coordinates of points of the object.
Поставленная цель достигается тем, что нестабильную плановую опорную сеть объекта заменяют ориентирной сетью. Угломерные приборы (тахеометры, теодолиты) устанавливают на двух наблюдательных столбах с неизвестными координатами на некотором удалении от сооружения, обеспечивающем углы засечки в пределах 60-120°. Определяют значение угла разворота лимба (ориентирующего угла) для каждого угломерного прибора [4] с целью устранения зависимости от плановой нестабильности наблюдательных столбов, погрешностей центрирования и исходных данных. Координаты контролируемых точек объекта определяют по ориентирующему углу прибора, определяемому с точностью, превышающей точность измерения направлений.This goal is achieved by replacing the unstable planned backbone of the object with a reference network. Angle-measuring instruments (tacheometers, theodolites) are installed on two observation posts with unknown coordinates at a certain distance from the structure, providing notch angles within 60-120 °. Determine the value of the angle of rotation of the limb (orienting angle) for each goniometer [4] in order to eliminate the dependence on the planned instability of the observation posts, centering errors and initial data. The coordinates of the controlled points of the object are determined by the orienting angle of the device, determined with an accuracy exceeding the accuracy of measuring directions.
Так, например, по измерениям направлений прибором, размещаемым внутри треугольника из ОРП, значение СКП определения ориентирующего угла варьируется от до (где mN - СКП измерения направлений). Значение дирекционного угла (азимута) направления на контролируемую i-ую точку по ориентирующему углу рассчитывают по формуле αi=α0+Ni, (где αi - дирекционный угол, α0 - ориентирующий угол прибора, Ni - измеренное направление на контролируемую точку).So, for example, by measuring the directions with a device placed inside the triangle from the ORP, the value of the RMS for determining the orientation angle varies from before (where m N - RMS of direction measurements). The value of the directional angle (azimuth) of the direction to the controlled i-th point by the orienting angle is calculated by the formula α i = α 0 + N i , (where α i is the direction angle, α 0 is the orienting angle of the device, N i is the measured direction to the controlled point).
Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего существа изобретения вариантом его выполнения и прилагаемыми чертежами.The invention is illustrated by the description of the specific, but not limiting the essence of the invention, its embodiment and the accompanying drawings.
На фиг. 1 представлен вариант размещения ориентирных пунктов (ОРП), мест установки угломерных приборов на наблюдательных столбах и контролируемых точек на объекте; на фиг. 2 изображена схема перехода от координат контролируемой точки к координатам приборов.FIG. 1 shows a variant of the placement of reference points (PI), installation sites of goniometric devices on observation posts and controlled points on the object; in fig. 2 shows a diagram of the transition from the coordinates of the controlled point to the coordinates of the devices.
Способ осуществляется следующим образом:The method is carried out as follows:
1) На некотором удалении от центра контролируемого объекта заблаговременно создают ориентирную сеть в виде треугольника с вершинами ОРП1, ОРП2, ОРП3.1) At some distance from the center of the controlled object, a reference network is created in advance in the form of a triangle with the vertices of RRP 1 , RRP 2 , RRP 3 .
2) Устанавливают прибор, внутри ориентирной сети, в произвольной узловой точке (УТ) и измеряют направления и расстояния до ОРП1, ОРП2, ОРП3. Узловую точку на местности не закрепляют. Измерения с УТ необходимы для фиксации взаимного положений ОРП1, ОРП2, ОРП3. Измеряемые величины позволяют вычислить длины сторон и внутренние углы треугольника ОРП1ОРП2ОРП3.2) Install the device, inside the reference network, at an arbitrary nodal point (UT) and measure the directions and distances to ORP 1 , ORP 2 , ORP 3 . The nodal point is not fixed on the ground. Measurements with UT are necessary to fix the mutual positions of RRD 1 , RRP 2 , RRP 3 . The measured quantities allow you to calculate the lengths of the sides and the inner angles of the triangle ORD 1 ORD 2 ORP 3 .
3) Устанавливают приборы вблизи центра фигуры треугольника ОРП1ОРП2ОРП3 на наблюдательных столбах (I и II) с неизвестными координатами и измеряют направления на три ОРП.3) Install the instruments near the center of the triangle shape RRP 1 RRP 2 RRP 3 on observation posts (I and II) with unknown coordinates and measure the directions to three RRP.
4) Определяют значение ориентирующего угла для каждого прибора.4) Determine the value of the orientation angle for each device.
5) Не меняя ориентировки приборов, измеряют направления, расстояния и превышения на контролируемые точки объекта.5) Without changing the orientation of the devices, they measure directions, distances and elevations to the controlled points of the object.
6) Повторно измеряют направления на три ОРП.6) Re-measure the directions for three ODS.
7) Вычисляют координаты контролируемых точек объекта по ориентирующему углу относительно положения каждого прибора.7) Calculate the coordinates of the controlled points of the object by the orientation angle relative to the position of each device.
8) Перевычисляют координаты контролируемых точек объекта в условной системе координат с началом на одной из контролируемых точек (опорной марке), закрепляемой на стабильном основании объекта.8) The coordinates of the monitored points of the object are recalculated in the conditional coordinate system with the origin at one of the monitored points (reference mark), fixed on the stable base of the object.
Камеральная обработка измерений сводится к следующему.Cameral processing of measurements is reduced to the following.
1. Вычисляют значение ориентирующего угла для I и II прибора по формуле1. Calculate the value of the orientation angle for I and II of the device by the formula
где - значение ориентирующего угла j-го (I, II) прибора; Dn(1,2,3) - горизонтальное проложение (расстояние) от УТ до ОРПn(1,2,3); αn(1,2,3) - дирекционный угол (азимут) направления стороны УТ-ОРПn(1,2,3); Nn(1,2,3) - измеренное направление прибором на ОРПn(1,2,3).Where - the value of the orientation angle of the j-th (I, II) device; D n (1,2,3) - horizontal distance (distance) from UT to RRP n (1,2,3) ; α n (1,2,3) - directional angle (azimuth) of the direction of the UT-ORP side n (1,2,3) ; N n (1,2,3) - the direction measured by the device on the ORP n (1,2,3) .
2. Вычисляют координаты контролируемых точек объекта относительно положения j-го прибора по формулам2. Calculate the coordinates of the controlled points of the object relative to the position of the j-th device by the formulas
где - горизонтальное проложение (расстояние) от j-го прибора до контролируемой точки; - измеренное направление на контролируемую точку объекта; i - номер контролируемой точкиWhere - horizontal distance (distance) from the j-th device to the controlled point; - measured direction to the controlled point of the object; i - number of the controlled point
3. Находят координаты и превышение прибора II относительно прибора I по формулам3. Find the coordinates and the excess of device II relative to device I by the formulas
где n - количество наблюдаемых точек объекта; - превышение контролируемой точки над первым прибором; - превышение контролируемой точки над вторым прибором.where n is the number of observed points of the object; - excess of the controlled point over the first device; - excess of the controlled point over the second device.
4. Вычисляют координаты точек объекта относительно положения первого прибора4. Calculate the coordinates of the points of the object relative to the position of the first device
где - значение ориентирующего угла прибора I, (II); - измеренное направление на контролируемую точку объекта прибором I, (II).Where - value of the orienting angle of the device I, (II); - measured direction to the controlled point of the object by the device I, (II).
5. Перевычисляют координаты контролируемых точек объекта в условной системе координат с началом на одной из контролируемых точек (опорной марке), закрепляемой на стабильном основании объекта.5. The coordinates of the monitored points of the object are recalculated in a conventional coordinate system with the origin at one of the monitored points (reference mark), fixed on the stable base of the object.
где xi, yi, zi - координаты контролируемой точки в условной системе координат с началом на опорной марке; - координаты и превышение опорной марки относительно прибора I.where x i , y i , z i - coordinates of the controlled point in the conditional coordinate system with the origin on the reference mark; - coordinates and excess of the reference mark relative to device I.
Приведенный авторами анализ научно-технической литературы позволяет сделать вывод о патентной новизне предлагаемого способа определения координат точек объекта.The analysis of scientific and technical literature given by the authors allows us to draw a conclusion about the patent novelty of the proposed method for determining the coordinates of points of an object.
Источники информации, используемые для составления заявки:Sources of information used to draw up the application:
1. Патент РФ №2063610. Способ определения координат точек объекта / О.А. Прошляков, А.Э. Дубинский - №5035476/28; Заявлено 1992.04.01. - Опубликовано 1996.07.10.1. RF patent No. 2063610. Method for determining the coordinates of points of an object / O.A. Proshlyakov, A.E. Dubinsky - No. 5035476/28; Stated 1992.04.01. - Published 1996.07.10.
2. Авторское свидетельство СССР №1578473. Способ определения координат точек объекта / Г.В. Нефедов, А.В. Дегтярев, В.Л. Демидов - №4308276/25-10; Заявлено 23.09.87. - Опубликовано 15.07.90. Бюл. №26;2. USSR author's certificate No. 1578473. Method for determining the coordinates of points of an object / G.V. Nefedov, A.V. Degtyarev, V.L. Demidov - No. 4308276 / 25-10; Stated 09/23/87. - Published on 15.07.90. Bul. No. 26;
3. Смолич, С.В. Инженерная геодезия: учебное пособие / С.В. Смолич, А.Г. Верхотуров, В.И. Савельева. - Чита: ЧитГУ, 2009. - 185 с.3. Smolich, S.V. Engineering geodesy: textbook / S.V. Smolich, A.G. Verkhoturov, V.I. Saveliev. - Chita: ChitGU, 2009 .-- 185 p.
4. Авторское свидетельство СССР №949338. Способ определения угла разворота лимба угломерного прибора / Н.А.Козлов - №2750651/18-10; Заявлено 09.04.79. - Опубликовано 07.08.82. Бюл. №29.4. USSR author's certificate No. 949338. Method for determining the angle of rotation of the goniometer limb / N.A. Kozlov - No. 2750651 / 18-10; Stated 04/09/1979. - Published on 08/07/82. Bul. No. 29.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105346A RU2740686C1 (en) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Method of determining object points coordinates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105346A RU2740686C1 (en) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Method of determining object points coordinates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740686C1 true RU2740686C1 (en) | 2021-01-19 |
Family
ID=74184129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020105346A RU2740686C1 (en) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | Method of determining object points coordinates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740686C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798764C1 (en) * | 2022-04-15 | 2023-06-27 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method for joint determination of coordinates, heights and directional angles |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU949338A1 (en) * | 1979-04-09 | 1982-08-07 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Method of determination of goniometer limb turn angle |
RU2012853C1 (en) * | 1991-01-02 | 1994-05-15 | Евгений Иванович Смирнов | Method of measuring changes in position of points of object |
RU2063610C1 (en) * | 1992-04-01 | 1996-07-10 | Олег Александрович Прошляков | Method for determining object coordinates |
KR101498149B1 (en) * | 2010-07-07 | 2015-03-04 | 라이카 게오시스템스 아게 | Geodatic surveying device having automatic high-precision target point sighting functionality |
RU2552393C2 (en) * | 2011-05-27 | 2015-06-10 | Сергей Иванович Чекалин | Device for off-center measurements |
-
2020
- 2020-02-04 RU RU2020105346A patent/RU2740686C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU949338A1 (en) * | 1979-04-09 | 1982-08-07 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Method of determination of goniometer limb turn angle |
RU2012853C1 (en) * | 1991-01-02 | 1994-05-15 | Евгений Иванович Смирнов | Method of measuring changes in position of points of object |
RU2063610C1 (en) * | 1992-04-01 | 1996-07-10 | Олег Александрович Прошляков | Method for determining object coordinates |
KR101498149B1 (en) * | 2010-07-07 | 2015-03-04 | 라이카 게오시스템스 아게 | Geodatic surveying device having automatic high-precision target point sighting functionality |
RU2552393C2 (en) * | 2011-05-27 | 2015-06-10 | Сергей Иванович Чекалин | Device for off-center measurements |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798764C1 (en) * | 2022-04-15 | 2023-06-27 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method for joint determination of coordinates, heights and directional angles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102435140B (en) | Method for constructing geographic coordinate system with laser tracker | |
CN103499340A (en) | Measurement device and measurement method for vertical great-height difference height transmission | |
CN202420501U (en) | Auxiliary measuring device for measuring hidden point position coordinates in GPS RTK | |
CN103884320A (en) | Detection method of structure perpendicularity | |
EP1726915A1 (en) | Active surveying pole | |
RU2740686C1 (en) | Method of determining object points coordinates | |
CN110542431B (en) | Quick and simple positioning method for near-field signal test point of target course antenna array | |
CN109631946B (en) | Method and system for testing precision of laser inclinometer | |
CN108489396B (en) | A kind of two dimension turn top accuracy checking method | |
RU2356012C1 (en) | Method of determining aircraft course and coordinates | |
Antanavičiūtė et al. | Some issues regarding the calibration of the terrestrial laser scanner Leica Scanstation C10 | |
RU2735311C1 (en) | Direct vector cross-cut method | |
RU2798764C1 (en) | Method for joint determination of coordinates, heights and directional angles | |
RU2761934C1 (en) | Method for transmitting orientation | |
RU2774656C1 (en) | Method for measuring the geometric parameters of an object using a theodolite | |
RU2504651C2 (en) | Method of initial azimuthal orientation of continuous gyroscopic inclinometre and device to this end | |
CN203323653U (en) | Oblique pillar measuring locator and oblique pillar measuring system | |
Kiselev et al. | A method of transferring the azimuth and coordinates to the sublevel through a vertical mine working using a laser level | |
RU2250993C1 (en) | Method for determining azimuth and zenith angle of well | |
RU2606673C1 (en) | Device for determining direction to geographic north | |
Zeidan et al. | Structural damage detection of elevated circular water tank and its supporting system using geodetic techniques | |
Gervaise | 9. Alignment | |
CN117928481A (en) | Inclination measurement method based on total station | |
Dampegama et al. | Assessing the Accuracy of Terrestrial Laser Scanner Against the Total Station for Surveying Applications in Sri Lanka. | |
Chukwuocha et al. | Improving traverse redundancy and precision by running on double lines |