Badania geodezyjne polskich dalmierzy mikrofalowych typu T E LEM E T R

Transkrypt

1 PRACE IN S T Y T U T U GEODEZJI I K A R T O G R A F II Тот VI, Zeszyt 3/39, 1969 ZOFIA MAJDANÓW A Badania geodezyjne polskich dalmierzy mikrofalowych typu T E LEM E T R Wstęp Rezultatem prac prow adzonych w Polsce nad zbudowaniem g eo d ezy j nego dalm ierza m ikrofalow ego było skonstruowanie w 1962 roku w K a te drze Radiolokacji Politechniki W arszaw skiej modelu dalm ierza radiow ego, nazwanego KG-1. D alm ierz ten poddany został badaniom geodezyjnym w Instytucie G eodezji i K a rtografii, które oprócz zalet u jaw n iły szereg jego wad eksploatacyjnych w yn ikających m iędzy innym i z dosyć dużego ciężaru (stacja główna 16 kg, stacja pomocnicza 13 kg), znacznych rozm iarów i ekscentrycznej anteny. Otrzym ane w yn ik i w ykazały, że jeśli chodzi o dokładność instrum ent spełnił założone w ym agania; dla boków io 5 km otrzym yw ano błędy praw dziw e ± 5 cm. Zebrane doświadczenia p o zw oliły opracować następną w ersję d alm ierza radiow ego o m niejszych w ym iarach i ciężarze (stacja głów na - 10,6 kg, stacja pomocnicza 9,8 kg) różniącą się poza tym od poprzedniej niew ielkim i zmianami konstrukcyjnym i oraz anteną umieszczoną na górnej płycie obudowy. Instrum ent n ow ej w e rs ji nazw any został T elem e trem OG-1. Pierw szą serię prototypow ą dalm ierzy typu Telem etr OG-1 w ilości czterech egzem plarzy zbudowano na Politechnice W arszaw skiej przy w spółudziale pracow ników Zakładu Pom ia rów Podstaw ow ych IG ik. Przew id u jąc w iększe zapotrzebowanie służby geod ezyjn ej w Polsce jak i zagranicą na te instrumenty, postanowiono uruchomić ich produkcję w jednym z zakładów przem ysłu elektronicznego. W latach W arszawskie Zakłady Radiow e R A W A R zbudow ały serię prototypow ą dalm ierzy radiow ych, nazwaną Telem etram i RG-1 dla odróżnienia od egzem plarzy politechnicznych. N iestety,,r A W A R z powodu braku zam ó w ień nie podjął produkcji następnych serii i poprzestał na zbudowanych tylko czterech kom pletach prototypow ych.

2 48 Zofia Majdanowa Układ pom iarow y dalm ierzy m ikrofalow ych Telem etr OG-1 i RG-1 składa się z dw óch niew ym iennych stacji: 1) stacji głów nej, w której dokonuje się pomiaru przesunięcia fa zow e go fa li w zorcow ej zrealizow anego w układzie fazom ierza zbudowanego na lam pie oscyloskopowej, 2) stacji pomocniczej, która spełnia rolę stacji re transmitującej. Podstaw ow e częstotliwości w zorcow e stacji pom ocniczych dalm ierzy T elem etr OG-1 i RG-1 ustalone są jak niżej: T E L E M E T R OG-1 F Hz, F10 = Hz, F loo = Hz. T E LE M E T R RG-1 F = Hz, F Hz, F100 = Hz. System atyczna poprawka w ynikająca ze zm iany częstotliwości k w a r ców w Telem etrze RG-1 wprowadzana jest do pom ierzonych boków w g wzoru: Dg Drg 13,3 TO D. Fale w zorcow e nałożone są na falę nośną o częstotliwości ok M H z co odpowiada długości fa li ok. 3 cm. W celu częściowej elim inacji błędów spowodowanych odbiciam i fa li elektrom agnetycznej od ziemi, częstotliwość nośna m oże być przestrajana w granicach 400 M Hz, co pozw ala w ykonać kilkunastokrotny pom iar od ległości p rzy zm ianie różnicy faz fa li nośnej bezpośredniej i odbitej spotykających się w jednym punkcie. Uśrednienie wskazań fazom ierza przy kilkunastu różnych falach nośnych daje znaczną kompensację błędu odbicia. Ze w zględu na param etry użytkow e Telem etry zaliczane są do średniej klasy dalm ierzy. Ich zasięg dla typów OG-1 wynoisi: 100 m do 15 km, dla RG-1: 100 m do 20 km. Szczegółow e dane dotyczące budowy i zasady działania polskich d a l m ierzy radiow ych opisane zostały w pracy konstruktora d r K. H olejko. W Zakładzie Pom iarów Podstaw ow ych IG ik prowadzone były badania tzw. ty p u poszczególnych kom pletów prototypow ych dalm ierzy radiowych. Celem tych badań było określenie dla każdego instrumentu: 1) optym alnego zakresu pracy, 2) poprawek, 3) praktycznego zasięgu, 4) indyw idualnych cech eksploatacyjnych, 5) dokładności. Egzem plarze serii prototypow ych poddawane b yły badaniom polow ym w szczególnie niekorzystnych warunkach terenow ych i atm osferycznych

3 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 49 celern w yk rycia wszystkich ukrytych wad instrumentów. Na podstawie opracowanych i przeanalizowanych w yn ik ów pom iarow ych w g podanych w y ż e j punktów sporządzano protokóły szczegółow o om awiające zalety i w ady każdego instrumentu. Protok óły te służyły producentow i do dokonyw ania pew nych ulepszeń i zmian w dalm ierzach. Oprócz badań tzw. typ u przeprowadzane są w Instytucie G eodezji i K a rto gra fii badania dalm ierzy m ikrofalow ych przed oddaniem ich do eksploatacji w przedsiębiorstwach. E fektem tych badań jest opracowanie m etryk i dalm ierza, w której podane są jego cechy indyw idualne jak: popraw ki, roboczy zakres przestra- jania częstotliw ości nośnej i m aksym alny zasięg. Przed w yznaczeniem geod ezyjn ie charakterystycznych danych d a l m ierzy, bezw zględnie koniecznym w arunkiem zachowania ich dokładności jest praw idłow e ustawienie częstotliw ości w zorcow ych generatorów k w a r cowych. Zagadnienie to zostało szczegółow o opisane w pracy [7]. D okładność boków m ierzonych dalm ierzam i elektrom agnetycznym i zależy zarów no od praw idłow ego w yznaczenia popraw ek instrum entów, jak również od stałej ich aktualizacji. S tały nadzór Instytutu G eodezji i K a rto g ra fii nad pracam i geod ezyjnym i w zakresie pom iarów elektrom agnetycznych odległości zobow iązuje Zakład Pom iarów Podstaw ow ych do okresow ych kontroli dalm ierzy. Jako zasadę przyjęto, iż sprawdzanie dalm ierzy należy w ykonyw ać trzy razy w ciągu sezonu pom iarow ego, a ponow ne w yznaczenie popraw ek jest konieczne po naprawie uszkodzeń układu m ikrofalow ego. Określenie optymalnego zakresu pracy P rzed w yznaczeniem popraw ek dalm ierzy radiow ych należy dokonać w yboru optym alnego zakresu pracy instrumentu, co sprowadza się do ustalenia zakresu przestrajania klistronów i podania m iejsc na których należy w yk on yw ać pomiar. Jak już podałam na wstępie zakres przestrajania częstotliwości nośnej w dalm ierzach typu Telem etr w ynosi około 400 M Hz. Częstotliw ość nośna przestrajana jest przez ustawianie położenia w yskalow anego bębna nazwanego wnęką w zakresie od 0 do 14 działek. Podczas pom iarów d alm ierzam i rad iow ym i n ajp ierw ustawiana jest częstotliwość nośna w g w skazań w nęki stacji pom ocniczej, a do niej dostraja się stację główną. N ależy tu podkreślić, że num ery zestrojenia częstotliwości nośnych są orien tacyjne, nie odpow iadają z góry założonym określonym częstotliwościom i w związku z tym nie są takie same w obu stacjach. P e łn y zakres zestrajania dalm ierzy jest m ierzony laboratoryjnie, stanowi to zw y k le maksy- * Prace Instytutu Geodezji

4 50 Zofia Majdanowa m alny zakres przestrajania częstotliwości, w którym jest jeszcze m ożliwa praca instrumentu. Pom iary geodezyjne dla wyznaczenia optym alnego zakresu pracy instrumentu w ykonyw ane są na krótkim (270 m) odcinku. P olegają one na pom iarze w ybranego boku na wszystkich m ożliw ych do zestrojenia działkach wn^ki, w celu sprawdzenia charakterystyki klistronu w pełnym zakresie przestrajania. Pom iary te w ykonuje się kilkakrotnie przestrajając stację pomocniczą w kierunku rosnących wskazań w nęki i odwrotnie. W czasie obserw acji notuje się w dzienniku pom iarow ym num ery wnęk stacji pom ocniczej i stacji głów nej, oraz w obydwu stacjach prom ieniowaną moc wskazywaną przez zegar prąd kryształka. P o wykonaniu k ilku serii oblicza się średnie wartości poczetów, średnie wskazania prądu kryształka i zestawia w yn iki w tabeli. Po przeanalizowaniu w yn ików pom iarów geodezyjnych dokonuje się w yboru na ogół 12 kolejnych działek Wnęki stacji pom ocniczej na podstawie: 1) kształtu k rzy w ej charakteryzującej pracę klistronu, 2) w ielkości m ocy prom ieniowanych przez obydw ie stacje. Zw raca się przy tym szczególną uwagę, by w w ybranym zakresie przebieg charakterystyki klistronu był m ożliw ie spokojny, bez pojedynczych punktów ekstremalnych, a wskazania prądu kryształka b yły dostatecznie wysokie, co ma w p ływ na zasięg dalm ierzy. W yn ik i badań w tym zakresie otrzym ane w Instytucie dla w ielu kom pletów dalm ierzy zestawiono w tablicy 1. Wyznaczanie poprawek dalmierzy Dla dalm ierzy typu Telem etr wyznacza się trzy poprawki: 1) stałą poprawkę instrumentu, 2) zmienną poprawkę zależną od ustawienia wnęki, 3) zmienną poprawkę zależną od odczytu Fdi. Stała poprawka dalm ierzy ma charakter geom etryczny. Jest to różnica drogi przebiegu fali elektrom agnetycznej m iędzy centrami elektrycznym i w dalmierzach, a odległością wyznaczoną przez centry geodezyjne obydwu punktów ograniczających m ierzony odcinek. Jakkolwiek poprawkę tą można w przybliżeniu ustalić laboratoryjnie, to jednak ze w zględu na przem ieszczanie się m iejsca zera elektrycznego podczas przestrajan <i częstotliwości nośnej, dokładne jej wyznaczenie musi być przeprowadzone m etodam i geodezyjnym i. Stałą popraw kę Telem etrów wyznacza się na bokach w zo rc o w y c h pom ierzonych uprzednio drutami inw arow ym i, lub dalm ierzem świetlnym np. G eodim etrem N ASM -4B. Długość boków w zorcow ych przyjm u je się

5 9,6 80, ,0 95, ,7 61, ,2 82, ,2 97, ,3 62, ,8 82, ,4 99, ,7 62, ,0 83, ,7 101, ,0 63, ,0 101, ,6 64, Tablica 1 12,2 83, , ,6 106, ,5 65, , ,7 65, Badania geodezyjne dalmierzy radiow ych Ot Telemetr Data Nr wnęki st. pom. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6, ,5 9 9,5 10 Wnęka s.g. 1,8 1,2 1,8 2,3 2,8 3,3 4,1 4,6 4,9 5,3 5,9 6,2 6,8 7Д OG-1 Nr śr. odczyt Prąd k. s.p. Prąd k. s.q. 63, , , , , , , , , , , , , , OG-1 Nr Wnęka s.g. śr. odczyt Prąd k. s.p. Prąd k. s.q. 1,4 83, ,3 83, ,2 83, ,8 83, , ,0 82, ,3 82, ,0 82, ,4 83, ,8 82, ,2 83, ,2 82, ,8 81, ,4 81, B.G-1 Nr Wnęka s.g. śr. odczyt Prąd k. s.p. Prąd k. s.q. 0,9 99, ,6 99, ,1 100, , ,3 99, ,6 99, ,4 99, ,0 99, ,5 100, ,0 101, ,3 101, ,7 102, ,2 102, ,8 97, IŁG-1 Nr Wnęka s.g. śr. odczyt Prąd k. s.p. Prąd k. s.q. 1,5 62, ,8 61, ,4 61, *>я ~,o 61, ,4 61, ,8 62, ,3 62, ,8 65, ,2 65, ,7 63, ,1 62, ,6 61, ,0 61, ,3 61,

6 52 Zofia Majdanowa od 200 m do 10 km w ybierając je w terenie płaskim o m ożliw ie jednolitym pokryciu. P om ia ry odległości odcinków w zorcow ych w ykonu je się w w y branym uprzednio zakresie przestrajania wnęki. Jako jedną serię pom iarow ą przyjm u je się obserwacje na 12 działkach; za jeden pomiar uważa się 4 serie, z których dw ie pomierzono w g wzrastających wskazań w nęki stacji pomocniczej, a dw ie w g malejących. Bardzo w ażnym czynnikiem przy pomiarach odległości m etodam i elek trom agnetycznym i jest pomiar aktualnych warunków m eteorologicznych jak: tem peratura powietrza, wilgotność pow ietrza i ciśnienie atm osferyczne. W ielkości te są m ierzone dw ukrotnie podczas każdej serii na obu końcach odległości w zorcow ej, a następnie uśrednione reprezentują warunki m eteorologiczne na trasie przebiegu fa li elektrom agnetycznej. Na ich podstawie stosując nom ogram y (5), lub tablice (2) można w yznaczyć w spółczynniki refrakcji:.. 103,49 86,26 / 4748 \ (n 1) 10~6 = - ( p - e ) 4- ~ y ~ I 1+ - f ~ ) ' e gdzie: n = współczynnik refrakcji, p = ciśnienie atm osferyczne w mm Hg, e = (t, t') ciśnienie pary w odnej w powietrzu w mm Hg, T = tem peratura pow ietrza w skali K elw ina. W artości t i t ' m ierzone są aspiracyjnym psychrom etrem Assmanna, p altim etrem Paulina. Pom ierzone odległości redukowane są ze w zg lę du na w spółczynnik refra k cji w edług wzoru: D R P«n П Ze w zględu na duży w pływ warunków m eteorologicznych na jakość otrzym yw anych w yn ików obserwacji, a jednocześnie ze w zględu na trudne ustalenie a priori ich rozkładu wzdłuż m ierzonego odcinka ustalono, że pom iary dla wyznaczenia stałej instrumentu muszą być w ykonyw ane w dwóch dniach, które powinny się charakteryzować dużą turbulencyjnością powietrza. P o obliczeniu i przeanalizowaniu m ateriału pom iarow ego przystępuje się do określenia stałej poprawki. Oblicza się dla każdej serii różnice Dfl DSi V ot Średnia V 0 ze wszystkich pom ierzonych serii jest przyjm ow ana jako poprawka instrumentu, jeżeli błąd je j w yznaczenia nie przekracza 1 cm. Popraw ka określona laboratoryjnie przez producentów w ynosi dla wszystkich dalm ierzy 74 cm. Jak w ynika z przedstawionych w tablicy 2 zestawień, wyznaczane popraw ki są o ±1 0 cm różne od założonej, co potw ierdza konieczność je j wyznaczania m etodam i geodezyjnym i.

7 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 53 D ruga z kolei poprawka dalm ierzy V 1 - f (Wn) jest funkcją przestrajania częstotliwości nośnej według ustawienia w skazań wnęki. W yznacza się ją przez w ielok rotn y pom iar boku o długości około 500 m, na którym w m inim alnym stopniu w ystępu je efekt odbić od T a b 1 i с a 2 Telemetr OG-1 Nr 4 Telemetr OG-1 Nr 7 Telemetr RG-1 Nr 1 Telemetr lig -1 Л 1 2 I>B D B-I>e V 0i D li DB-I>s Voi n B I ) B-l>s V 0 i Î>B-I>s V oi 270, ,8-1, 2 145, ,3-2,1 276, ,2-5, 0 276,380-83,2 + 1,3 73,4-0, 6 71,1-3,3 83,2-2, 0 82,3 + 0,4 71,7-2, 3 72,4-2, 0 84,0-1, 2 82,6 + 0,7 69,1-4,9 75,0 + 0,6 83,5 1,7 82,3 + 0,4 74,5 + 0,5 77,4 + 3,0 86,0 + 0,8 80,9-1,0 75, ,5 + 2,1 84,2-1,0 80,4 1,5 73,0-1, 0 77,0 + 2,6 85,0-0, 2 84,0 + 2,1 74,2 + 0,2 76, ,8-1, 4 81y5-0, ,375 76,2 + 2,2 796,695 74,4 0,0 796,695 84,4-0,8 5630,944 78,6-3,3 77,5 + 3,5 75,8 + 1,4 85,9 + 0,7 80,6 1,3 74,6 + 0,6 71,9-2,5 83,7-1,5 80,8 1,1 73,7-0, 3 68,3-6,1 85,7 + 0,5 81,0-0, 9 70,8-3,2 78,0 + 3,6 88,0 + 2,8 83,2 + 1,3 72,9 1,1 73,4-1, 0 83,4 + 1,8 82,8 + 0,9 74,2 + 0,2 76, ,2 + 1,0 82,6 + 0,7 72,5-1, 5 68,7-5, 7 88,7 + 3,5 84, ,947 77,2 + 3,2 1233,475 77,4 + 3,0 6845,947 82,6-2,6 6830,709 89,8 + 7,9 76,9 + 2,9 76,5 + 2,1 82,3-2, 9 86,2 + 4,3 78,0 + 4,0 77,0 + 2,6 80,9-4,3 87,2 + 5,3 74,5 + 0,5 76,8 + 2,4 80,4-4,8 85,6 + 3,7 79,0 + 5,0 72,4-2,0 85,3 + 0,1 84,2 + 2,3 74,0 0,0 73,8-0, 6 87,0 + 1,8 83,0 + 1Д 78,5 + 4,5 73,1-1,3 88,3 + 3,1 82,6 + 0,7 77,0 + 3,0 74,3-0,1 86,0 + 0,8 82,5 + 0,6 9796,157 71,0-3, ,947 73,1-1,3 9796,157 80,3-4, ,597 78,6-3, 3 68,0-6, 0 69,8-4, 6 79,8 + 5,4 77,7-4, 2 70,0-4, 0 71,7-2, 7 78,9 + 6,7 76,2-5, 7 69,5-4, 5 72,6-1, 8 79,9 + 4,7 76,5-5, 4 73,4-0, 6 74,5 + 0,1 94,3-0, 9 80,1-1, 8 74,5 + 0,5 78,6 + 4,2 95,8 + 0,6 80,2-1,7 76,2 + 2,2 77,0 + 2,6 96,2 + 1,0 80,3-1,6 75,0 + 1,0 76,5 + 2,1 93,0-2, 2 78,9-3, 0 V ,0 3 cm F 0 = 74,40 cm V n = -85,22 cm V 0 = 81,90 cm M 0 ± 0,4 9 cm M 0 = ± 0,4 7 cm M Q = ± 0,5 1 cm M 0 = ± 0,5 2 cm ziemi. Jak stw ierdzono w instrumentach typu Telem etr, nie m ożna zależności zm iany popraw ki instrumentu od zm iany zakresu przestrajania częstotliwości nośnej aprolksymować k rzyw ą pierw szego a nawet drugiego stopnia. Poprzestano w obec tego na sporządzeniu jej wykresu. Za pod

8 54 Zofia Majdanowa stawę do obliczenia m iejsc charakterystycznych służy w zór: V, = V Ś (FM- F gi) + (Fd- F g) v - [ (Fdi- F gl) + (Fd- F g) ЯВ1 nr i

9 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 55 gdzie; Fdi i Fgi położenie przerw w podstawie kołow ej czasu dla dwóch podzakresów częstotliwości w zorcow ej F ; Fd i Fg położenie przerw przesuniętych o 180 w zględem poprzednich. W ykresy poprawek V i dla kilku badanych Telem etrów przedstawiono na rysunku 1. W niektórych egzem plarzach instrum entów w ykres popraw ki Vy jest przesunięty dla obserw acji wykonanych p rzy w zrastającym odczycie w nęki w stosunku do w yn ików otrzym anych przy m alejących ustawieniach wnęki. Zależność ta ma duże znaczenie p rzy w ykonyw aniu n ieparzystej ilości serii oraz w wypadku pracy na niepełnym zakresie p rzestrajania instrumentu. Natom iast gdy pom iary w ykonyw ane są w taki sam sposób i w takim sam ym zakresie wnęki, w jakim była w yznaczona p o prawka V i, zjaw isko to nie ma żadnego znaczenia. Natom iast zawsze należy u w zględnić tę popraw kę p rzy rozpatryw aniu i analizowaniu zagadnienia odbić fa li elektrom agnetycznej od ziem i i przedm iotów stałych. W przeciw nym bow iem w ypadku otrzym ać można w yn ik i obarczone p ełnym w p ływ em zm iany popraw ki instrumentu. W dalm ierzach radiow ych typu Telem etr OG-1 i RG-1 pom iar przesunięcia fazow ego odbyw a się na oscyloskopowym fazom ierzu. Przesunięcie fazow e m ierzy się przez odczyt położenia p rzerw y w kołow ej podstawie czasu na odpow iedniej skali nałożonej na ekran. Skala opisana jest w ten sposób, że pełny kąt 2 podzielony jest na 100 działek. O dpowiada to połow ie fa li w zorcow ej czyli 10 metrom. Wspólną cechą fazom ierzy jest to, że ich wskazania są jednakow e dla kątów znajdujących się w przedziałach: Tak w ięc dla odległości różniących się o całkow itą w ielokrotność połow y długości fali, wskazania fazom ierza są takie same. M ożna w ięc napisać rów nanie 0 < <p < 2я; 2я < Ф < 4jc itd. z którego wynika, że na odległości l mieści się całkowita liczba odcinków oraz pewna reszta w skazyw ana przez fazom ierz. W yznaczenie liczby n odbyw a się przez kilkakrotn y pom iar przesunięcia fa li o różnych długościach: 10.., 100, on ч - g -, 1 3 gg (, 20 m ). P o ułożeniu i rozwiązaniu równań w iążących przesunięcie fazow e dla trzech zakresów fa l otrzym u je się liczbę n,

10 56 Zofia Majdanowa Badania dalm ierzy radiow ych przeprowadzone przez Podera i L ille y a jak rów nież badania Tellurom etru M R A-1 prowadzone w latach ubiegłych w IG ik w ykazały, że istnieje poprawka cykliczna, która jest funkcją odczytu na lam pie oscyloskopowej. Pod tym kątem przeprow adzono badania Telem etrów, przyjm u jąc za w yjściow y w zór V2 = bj + b2 sin [7,2 (F di + b3)] gdzie: b: = przesunięcie osi, b2 współczynnik liczbow y, b3 = przesunięcie miejsca zera lam py oscyloskopowej, Fai = odczyt na lampie oscyloskopowej. P o rozwinięciu i przekształceniu w zór na popraw kę V 2 otrzym ano w postaci V 2 = x + y sin [7,2 F di] + z : cos [7,2 F di] gdzie: x bu y = b2 cos 7,2 b3, z = b2 sin 7,2 b3; b. = У = 2 2 b3-cos7,2 bs sin 7,2 tg7,2.b3 =. Do wyznaczenia poprawki potrzebne są odczyty w pełnym zakresie lam py oscyloskopowej i ich błędy prawdziw e. Zrealizow ane to zostało przez pom iar boku w zorcow ego o długości 276 m, który w zdłuż lin ii pom iarow ej począwszy od punktu głów nego ma zastabilizowane co 1 m etr i co 2 m etry punkty pośrednie. Dla każdego pom ierzonego odcinka o trzy mano błędy prawdziwe. P o ułożeniu równań według w zorów podanych w yżej i rozwiązaniu ich metodą najm niejszych kwadratów, otrzym ano dla badanych Telem etrów poprawki: OG OG OG OG nr 1 V 2 = 1,6 + 1,3 sin [7,2 (F dj 11,8)] ; M 0 = ±0,8 cm; nr 1 V 2 = 0,4+1,2 sin [7,2 (Fdi- 17,9)] ; M 0= ±1,1 cm; nr 4 v 2 = 0,2+1,0 sin [7,2 (F di+ 7,0)] ; M 0 - ±0,7 cm; nr 4 V 2 = -1,7 + 1,5 sin [7,2 (F di + 8,4)] ; M 0 = ±1,2 cm;

11 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 57 RG-1 nr 1 V 2 0,1 + 1,5 sin [7,2 (F di+ 0,6 )] ; M 0 = ±0,6 cm; 1966 RG-1 nr V 2-1,2 + 0,4 sin [7,2 (Fdi+ 10,6)] ; M 0 = ±0,8 cm; RG-1 nr 3 V 2 = -1,7 + 1,5 sin [7,2 (F dł+ l, l ) ] ; M 0 = ±1,3 cm; 1967 w yk resy poprawek V 2 badanych dalm ierzy przedstawiono na rysunkach 2a i 2b. RC1 nr 1 19SS T Fi RC1 n r 1 RC1 n r J Rys. 2a

12 58 Zofia Majdanowa 061 nr Jak w ynika z przeprowadzonych badań cykliczna popraw ka T elem e trów m aksymalnie osiąga wartość 1,5 cm i z tego powodu zaleca się jej w prow adzanie tylk o do pom iarów o w ysokiej dokładności. Wyznaczanie praktycznego zasięgu i uwagi eksploatacyjne P raktyczn y zasięg instrumentu określany jest wstępnie w laboratorium. P rzez połączenie rożków stacji głów nej i pomocniczej kalibrow anym tłum ikiem m ikrofalow ym stwarza się warunki podobne jak dla określonej

13 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 59 przestrzeni. Teoretycznie można w yliczyć orien tacyjn y zasięg instrumentu znając maksym alną wartość tłumienia, jak w pracy (8). R zeczyw ista w a r tość zasięgu różni się jednak od obliczonej teoretycznie o około 2 km, poniew aż w laboratorium nie uw zględnia się w pływ u w arunków m eteorologicznych na tłum ienie sygnału. Praktyczne badanie zasięgu T elem etrów w yk on u je się na bokach długich, począwszy od 15 kilom etrów. Zw iększając odległości osiąga się taki m oment, w którym niem ożliw e jest zrobienie pom iaru ze w zględu na odbierany slaby sygnał. Za m aksym alny zasięg instrumentu przyjm u je się odległość na której można wykonać pomiar. Badane instrum enty m iały zasięg 15-f-20 km. Podczas w ykonyw ania pom iarów zestawiane są uwagi eksploatacyjne wg punktów: 1) czas nagrzew ania się stacji, 2) uwagi o jakości obrazu na lam pie oscyloskopowej, 3) uwagi o zerow aniu układu, 4) wskazania zegarów, 5) łatwość zestrajania stacji, 6) łączność głosowa, 7) uw agi o pracy term ostatu, 8) działanie w szystkich przełączników. W przypadku wystąpienia w badanym instrum encie ob jaw ów utrudniających pracę w terenie, dalm ierz jest popraw iany przed oddaniem do eksploatacji. Dokładność dalmierzy radiowych typu Telemetr Podstaw ą określenia dokładności pom iarów w ykonyw anych dalm ierzami m ik rofalow ym i jest błąd standartow y podany w form ie: M s = ± (A + B - 10-«D). W spółczynniki A i В tego w zoru określane są metodą najm niejszych kw adratów, na podstawie błędów praw dziw ych, których w artości bezw zględne przyjm ow ane są jako w yra zy w olne równań błędów. Za błędy praw dziw e przyjm u je się różnice: D в D t = V, gdzie: D B = długość wzorcowa, D T = długość pom ierzona Telem etrem. Jest oczyw istą rzeczą, że dokładność przyjm ow anych do obliczeń boków w zorcow ych kilkakrotnie przew yższa dokładność boków m ierzonych d a l m ierzam i m ikrofalow ym i. P rzy tych założeniach obliczono w spółczynniki

14 60 Zofia Majdanowa A i В dla zbioru obserwacji wielu typów dalm ierzy radiow ych i otrzym ano w zór na błąd standardowy M s = ( Ю-e щ cm< Policzono rów nież na podstawie w ielu obserwacji w spółczynniki A i В dla dalm ierzy typu Telem etr i otrzym ano: 1) przy przyjęciu odległości do 1 kilom etra A = 4,0; В = 2,0; m0 ±1,5 cm; 2) przy przyjęciu odległości do 10 kilom etrów A = 2,7; В = 7,0; m0 ±0,8 cm. Jak wynika z podanych w yżej przykładów błąd standardow y obliczony dla wszystkich typów dalm ierzy elektrom agnetycznych w pełni odpowiada dokładności Telem etrów i może być przyjm ow any do oceny dokładności pom ierzonych przy ich pomocy boków. Dla potw ierdzenia słuszności tego wzoru zestawiono pom iary na bokach w zorcow ych (bazowych) w tablicy 3 i otrzym ano następujący przykład błędów: M < M S w 71%, M s < M < 2MS w 25%, 2MS< M < 3 M S w 4%. Tablica 3 D l, wzorcowa M 8 OG-1 Nr 1 OG-1 Nr 4 RG-1 Nr 1 RG-1 Nr 2 RG-1 Nr 3 Ilość V Ilość V Ilość V Ilość V Ilość V serii serii serii serii serii 145,410 3, ,6 4 2,0 144,078 3, , , ,3 276,380 3,2 4-3, ,8 4-0,1 4-1, 6 790,695 3, ,2 4-2,1 4-0, ,475 3, ,272 3, , ,4 4-9, ,463 4,0 4-2, , ,732 4, , , ,515 4, , , , , , ,171 5, ,3 10-1, ,091 5, , ,401 5, , ,346 5, , , ,944 6,* , ,057 6, , ,947 6, , Д 4 + 1, ,709 6,5 6-5, ,2 8-2, , ,867 6, , ,6 8 3, ,0 12-0, ,867 7, , ,597 8,3 4-2, ,2 4-4, , ,849 11, ,2 199,995 3, , ,1 300,014 3, , ,6 500,009 3,3 4-2,6 6-2, 8

15 Badania geodezyjne dalmierzy radiowych 61 Przedstaw ione w yn iki są zgodne z rozkładem błędów publikow anym przez nas w pracy o Tellu rom etrze M R A -1 (3). Na taki rozkład błędów w yd ają się mieć decydujący w p ły w w arunki zew nętrzne. N ie można w yk lu czyć jednak w pływ u czynników instrum entalnych, ponieważ jak w ykazują doświadczenia nawet w bardzo dobrych warunkach około 5% obserw acji otrzym u je błędy w granicach 3M s. Błąd przekraczający 3M s m oże być uważany za błąd gruby. Dalsze badania dalm ierzy ob ejm ow ały zastosowanie ich do pom iarów odległości w konkretnych sieciach geodezyjnych, lecz analiza tych prac będzie przedm iotem następnego opracowania. LIT E R A T U R A [1] Holejko K., Demczuk M.: Dalmierz mikrofalowy Telemetr OG-1 Zasada działania. Przegląd Geodezyjny nr 4 i [2] Dąbrowski W.: Tablice do obliczania współczynnika załamania powietrza (wskaźnika refrakcji) dla zakresu mikrofalowego. Prace IGiK, tom, zeszyt 2/22, [3] Krzemiński W., Dąbrowski W., Majdanowa Z.: Pomiary Tellurometrem MRA-1 na bazach geodezyjnych w Polsce. Prace IGiK, tom I, zeszyt 2/24, [4] Lilly J. E.: Tellurometric cyclic zero error. III General IU G G Assembly, Berkeley [5] Majdanowa Z.: Geodezyjne badania dalmierzy elektromagnetycznych stosowanych w Polsce. Referat przedstawiony na Sympozjum Służb Geodezyjnych na temat elektronicznych pomiarów odległości, W arszawa [6] Majdanowa Z.: Nomogramy do obliczania współczynnika załamania powietrza. Prace IGiK, Tom I, zeszyt 2/24, [7] Otyś A.: Niektóre metody kontroli częstotliwości wzorcowych dalmierzy elektromagnetycznych. Prace IGiK, Tom V, zeszyt 2/35, [8] Stencki T.: Badania laboratoryjne dalmierzy elektromagnetycznych. Prace IGiK, Tom V, zeszyt 3/36, Recenzował: Sam. Prac. Nauk. mgr inż. Wojciech Krzemiński Rękopis złożono w Redakcji w czerwcu 1969 r.

16 З О Ф И Я М А И Д А Н О В А ГЕО Д Е ЗИ Ч Е С К И Е И С С Л Е Д О В А Н И Я П О Л Ь С К И Х Р А Д И О Д А Л Ь Н О М Е Р О В Т И П А Т Е Л Е М Е Т Р Р е з ю м е В Отделе основных сетей ИГиК проводятся уже с 1962 г. исследования польских дальномеров типа Телеметр. Исследования т.н. типовые проводимые для прототипных комплектов имеют целью определение: 1) радиуса работы инструмента, 2) поправок, 3) практического радиуса действия, 4) эксплуатационных характеристик, 5) точности. Кроме исследований т.н. типовых проводятся в ИГиК геодезические и лабораторные исследования перед оформлением аттестата инструмента. В работе даны методы и результаты исследований дальномеров типа Телеметр а также оценка их точности для определения стандартной ошибки.

17 ZO FIA M A JD A N Ó W Л G E O D E TIC E A M IN A T IO N S OF P O L IS H -M A D E M IC R O W A V E M E A S U R IN G E Q U IP M E N T T Y P E T E L E M E T R Summary Since 1962 at the Department of Geodetic Survay of the Institute of Geodesy and Cartography the examinations of polish-made MDM equipment of Telemetr type are continued. These investigations called type-test concern the prototype series of Telemetr and are intended to determine: 1) range of variation of the carrier wave frequency, 2) instrumental corrections, 3) practical range of the instrument, 4) individual exploatation factors, 5) accuracy of instruments. Apart from these type-tests the Institute is carrying out the laboratory and the geodetic examinations of separate instruments for making its certificates. The paper contains the description of the method and the results of the,,ty,pe- -tests as well as the estimation of the accuracy of the Telemetr instrument for determination its standard error.

18