10.8 Геодезическое приборостроение в России и ссср

Начало приборостроения в России относится к 18в. В 1715г. при дворе Петра 1 работали два механика (И.Е. Беляев и Данилка Колоссов), делавшие оптические приборы, в частности «ватерпасы с перспективной трубой в футляре». Затем при Русской Академии Наук была открыта оптическая мастерская. С 1736г. этой мастерской руководил А.А.Нартов (1697-1756) – один из лучших механиков России. В мастерской делали астролябии, ватерпасы и др. приборы. С 1770г. стали делать теодолиты и астролябии в мастерских Адмиралтейской Коллегии, учрежденной в 1769г. В 1811г. была учреждена Механическая мастерская, переименованная в 1821г. в Механическое заведение. Для организации работ в ней был приглашен профессор математики и астрономии из Германии Корнелий Христианович Рейссиг (1781-1860) и уже в 1812г. в этой мастерской стали изготовлять различные астрономические, геодезические, топографические (мензулы)и чертежные инструменты. Выпускали повторительные теодолиты и базисные приборы. Мензула конструкции Рейссига пользовалась популярностью среди топографов.

Сам Рейссиг опубликовал описание и методику исследования инструментов, изготовил первый отечественны нивелир, секстант, ртутный барометр, отражательную буссоль, высотомер, повторительный теодолит, мензулу. В мастерской изготовляли также астролябии, секундомеры, пассажные и астрономические трубы, гелиотропы, нормальные меры, мерные ленты, поперечные масштабы, готовальни и др. Только с 1841 по 1856гг. было выпущено 3602 инструмента и исправлено 4962.

Дорогостоящие универсальные инструменты, вертикальные круги и др. приборы до 1840г. заказывались зарубежным фирмам Эртеля, Репсольда и др., а с 1840г. точные инструменты стали изготовлять в мастерской Пулковской обсерватории, в которой работал выдающийся механик Г.К. Брауэр (1816-1882), специалист в области астрономо-геодезического приборостроения. Под его руководством с 1845г. по 1866г. были изготовлены нивелир-теодолиты конструкции Э.И. Форша, переносные пассажные инструменты, универсалы 2” и 10” точности, вертикальный круг Брауэра, отличавшийся легкостью и компактностью. Совместно с другим механиком Порта им было создано несколько триангуляционных инструментов, налажено производство точных уровней. В 1875г. он изготовил первую в России машину для исследования и деления линейных мер. В мастерской Пулковской обсерватории работал ученик Брауэра Г.А. Фрейбер-Кондратьев (1854-1944). Он конструировал малые десятисекундные универсалы, переносные вертикальные круги, зенит-телескопы. Им создан большой зенит-телескоп (в 1904г.), который был одним из первоклассных астрономических приборов, до сих пор считающийся одним из лучших визуальных зенит-телескопов.

С 1881г. выпускались нивелиры ВТО-1 с уровнем при подставке. В 1883г. Механическое заведение начало выпускать первые отечественные нивелиры с уровнем при трубе ВТО-11, его зрительная труба имела увеличение 40 крат, фокусное расстояние 381мм, сетка нитей состояла из двух вертикальных и трех горизонтальных нитей, уровень имел цену деления 5”- 6''. К нивелиру прилагались трехметровые двусторонние рейки с делениями на черной стороне через 1см, а на красной через 0,02 сажени. Рейки снабжались круглыми уровнями. Вероятная ошибка на 1км хода оценивалась в 3мм.

В начале 20в. в нивелирных работах использовали зарубежные нивелиры фирм Бамберг, Керн, Гильдебранд и др., а в 30-е годы – нивелиры Цейсс-111 и Цейс А с элевационным винтом, что позволило применять «способ совмещения».

В19 и в начале т20в. геодезические инструменты средней и малой точности изготовлялись в механической мастерской Военно –топографического отдела , на фабриках Швабе, Герляха, Таубера и Цветкова.

В 20в. до 1936г. высокоточные угловые измерения производились импортными инструментами Гильдебранда, Бамберга и др.

В 1929г. на базе оптико-механических мастерских был создан завод «Аэрогеоприбор, который в 1934г. выпустил первый универсальный теодолит пятисекундной точности У-5”, а в 1936г. – триангуляционный теодолит ТТ 2/6 с ценой деления горизонтального круга 2”, а вертикального – 6''. Его выпуск прекратили в 1965г., сняли с производства. Одновременно выпускали астрономический универсал АУ 2/10 почти одинаковой конструкции с ТТ 2/6.

С1940 г. начато производство оптического теодолита ОТ-02, двухсекундной точности, предназначенного для угловых измерений в сетях триангуляции 2-4 классов. С 1965г. стали выпускать его модификацию ОТ-02М , в 1968г. - теодолит Т05, а с конца 70-х годов теодолит Т1. С 1986г. Экспериментальный оптико-механический завод( ЭОМЗ) ЦНИИГАиК начал серийный выпуск астрономического универсала АУ-01, предназначенного для измерения широт, долгот и азимутов на пунктах государственной геодезической сети.

В 1935г. на заводе «Аэрогеоприбор» был разработан и изготовлен прецизионный нивелир, не уступающий зарубежным. После Великой Отечественной войны начали выпускать новые отечественные нивелиры типов НПГ, НБ, НА-1 и нивелирных реек. Нивелир НБ с плоско-параллельной пластинкой выпускали с 1954г. Его модификации выпускались более 30 лет. С 1972г. выпускали нивелир Н2, а с 1978г. – высокоточный нивелир Н-05, применяемый в настоящее время.

Способы измерений углов.

Угловые измерения на пунктах ГГС с 1910г. до средины 20в. выполнялись способами повторений, круговых приемов и Шрейбера (способ всевозможных комбинаций). В триангуляции 1кл. с 1939г. применяли только способ Шрейбера, в триангуляции 2кл. разрешалось применять и способ круговых приемов, в 3 и 4 классах – только круговыми приемами. Алидаду в полуприемах вращали в противоположные стороны. Наблюдения на пунктах 1кл. выполнялись как правило на световые цели – днем на гелиотропы, ночью – на фонари. С 50-х годов в качестве визирных целей стали использовать малофазные визирные цилиндры и уже с 60-х годов прекратили угловые измерения в ночное время и днем на гелиотропы. Появились новые способы: «Видоизмененный способ измерения углов в комбинациях» (А.Ф. Томилин, в 1950г.) и «Способ неполных приемов» (Ю.А. Аладжалов, в 1954г.) для измерения углов в триангуляции 2кл.

Приборы для линейных измерений

В конце 19в. в России базисные измерения производились жезловым прибором В.Я.Струве и импортными базисными приборами Едерина (с инварными проволоками). В 30-х годах 20в. был получен отечественный инвар и стали изготавливать мерные проволоки и ленты.

В 1960 г. на заводе «Аэрогеоприбор» началось серийное производство светодальномера ЭОД-1, с 1963г. – светодальномера СДД. В 1967г. на заводе ЭОМЗ начали изготавливать лазерный светодальномер «Кварц». Еще ранее, в 1953г., был разработан светодальномер СВВ-1, который широко применялся для измерения расстояний до 15км в сетях триангуляции. С 80-х годов заводы стали выпускать ряд новых светодальномеров, малой и средней дальности действия. В 1960г. был разработан радиодальномер РДГ, а затем «Луч» - высокоточный радиодальномер с дальностью действия 80-100км и с точностью (3+3*10^-6 D).

Средства вычислений

При математической обработке результатов угловых измерений применялись логарифмический метод, различные таблицы, номограммы, арифмометры, счеты (вплоть до 60-х годов), затем настольные электромеханические вычислительные машины и с 60-х годов - электронные вычислительные машины (ЭВМ) и позднее – микрокалькуляторы и персональные компьютеры.

Список литературы

1.Г.Н.Тетерин. История геодезии с древнейших времен. Новосибирск: СГГА, 2001.—432с.

2. Г.Н.Тетерин. История геодезии – двадцатый век (Россия, СССР). Новосибирск: Агентство «Сибпринт», 2001. – 324с.

3.Выгодский М.Я. Математика древних вавилонян //Успехи математических наук. – 1940 вып.7, 1941 – вып.8

4. Тураев Б.А. История древнего Востока. – М.,1935. – т.1.

5. Цейтен. История математики в древности и в средние века. М-Л. ГТТИ, 1938 – 232с.

6. Хренов Л.С. Хронология отечественной геодезии с древнейших времен и до наших дней. – М. 1987, 291с.

7. Нарходжаев К.Н. Геодезические работы Беруни. Ташкент: Узбекистан.1977. – 110с.

8. Селиханович В.Г. Алексей Павлович Болотов – военный геодезист и педагог. М., 1958. – 66с.

9. Селиханович В.Г. Дмитрий Данилович Гедеонов – военный геодезист и астроном. – М.,1959

10. Сираджинов С.Х. , Матвиевская Г.П. Ал – Хорезми – выдающийся математик и астроном средневековья. – М., 1983. – 80с.

11. Стебницкий И.И. Иосиф Иванович Ходзько. //Известия РГО,1881 – Т. ѴΙΙ

12. Налбандян МС.К. Из истории развития геодезических работ в России.//Труды МИИГАиК. – 1959. – Вып.ѴΙΙΙ. – с. 37-44.

13. Негебауер О. Лекции по истории античных математических культкр. – М-Л.: ОНТИ. 1937, - Т.Ι.

14. Негебауер О. Точные науки в древности. - М., Наука, 1968.

15. Новокшанова-СоколовскаяЗ.К. Картографические и геодезические работы в России вХΙХ-начале ХХв. – М. : Наука. – 1967. – 267с.

16. Новокшанова З.К. Карл Иванович Теннер. – М.,1957.

17. Новокшанова З.К. Василий Яковлевич Стуве. – М.,1964.

18. Папковский П.П. Из истории геодезии, топографии и картографии в России. – М.: Наука, 1983. – 160с.

Темы рефератов по истории геодезии

1. Геодезия в Древности

2. Геодезия в Средневековье

3. Геодезия в Древней Греции

4. Геодезия в Древнем Риме

5. Геодезия Герона Александрийского

6. Развитие геодезии в Китае

7. Древние мерные устройства и инструменты

8. Единицы мер в Древности

9. Геодезии в период Средневековья в Европе

10. Геодезия в Средневековье в Средней Азии и на Среднем Востоке

11. Способы и точность определения размеров Земли с древнейших времен до Новейшего времени

12. Ускоренное развитие геодезии в 17-18вв.

13. Единицы мер длины в России

14. Техника вычислений в Вавилоне и Древнем Египте

15. Геометрические основы Римского кадастра

16. Координатизация пространства в Древнем мире и в Средневековье

17. Градусные измерения, их роль в определении размеров Земли и обеспечении съемок

18. Измерительные средства для нивелирования

19. Геодезическое образование в Древнем Египте, Греции и Риме

20. Геодезия в СССР

21. Эволюция средств вычислений

22. Мобильность пространства

23. Успехи геодезии в России в 20в.

24. Вклад российских ученых в развитие геодезии

25. Спутниковая геодезия

26. Геодезическое образование в России и СССР

27. Спутниковая картография

28. Развитие прикладной геодезии

29. Вклад ученых Древнего мира в развитие геодезии

30. Вклад ученых 13-18веков в развитие геодезии

31. Геодезическая литература в Новое время в Европе и России

32. Эволюция точности измерений

33. Фотограмметрический метод изучения земной поверхности

71