PGS_4_prilozhenie

оси, угол поворота вокруг которой необходимо определить, в то время как другие два подъемных винта заняли положение перпендикулярно к ней. При такой установке инструмент может быть отнивелирован, используя только один винт подставки в течение фактической калибровки.

Прежде, чем начать калибровку, инструмент сначала ориентируется перпендикулярно к необходимой оси и нивелируется по уровню, насколько это возможно, с использованием только винтов подставки (на рис. 3A). Затем инструмент поворачивается в направлении необходимой оси и нивелируется в этом направлении, используя только винт подставки в этом направлении (рисунок 3B). Теперь берут два отсчета на нивелирных рейках, установленных одна на опорной точке впереди, а другая - на опорной точке сзади (рисунок 3C). Затем инструмент поворачивают параллельно необходимой оси по противоположному направлению, и снова нивелируют так же, насколько это возможно (рис. 3D), это необходимо для исключения систематических погрешностей. После этого берут два отсчета на нивелирных рейках, установленных одна на опорной точке впереди, а другая - на опорной точке сзади (рис 3E). Эта процедура повторяется не менее пяти раз, в течение которой компьютер регистрирует все необходимые данные, вырабатываемые ДБКК.

Рисунок 3 - Последовательность нивелирования при калибровке датчика бортовой и килевой качек на плаву судна.

В верхней части рис. 3 показано положение подставки, на которой установлен нивелир, при калибровке по углу крена. В нижней части – при калибровке по углу дифферента. Стрелками показана ориентировка трубы нивелира.

Затем измерения повторяются для другой комбинации судовых опорных точек. После осреднения выполненных измерений полученные превышения опорных точек и снятые со строительного чертежа расстояния между этими точками используются для вычисления углов крена и дифферента судна. Непараллельность линий, соединяющих попарно нивелируемые опорные точки с осями СКСО должна быть компенсирована математически. Разности между вычисленными значениями углов крена и дифферента с измеренными ДБКК представляют калибровочные поправки в углы крена и дифферента, измеряемые ДБКК.

2 Калибровка многолучевого эхолота по участкам дна с характерной геоморфологией рельефа

Калибровка МЛЭ данным способом имеет целью определение углов рассогласования по крену, дифференту и азимуту между приборными

122

координатными системами отчета антенны МЛЭ и ДБКК, а также определение времени задержки данных от радионавигационной системы определения места судна (носителя).

Калибровка должна выполняться после установки МЛЭ, после длительных перерывов в его применении или после изменений в месте установки его антенны на судне.

Перед калибровкой необходимо выполнить настройку эхолота и необходимые проверки, предусмотренные инструкцией по эксплуатации прибора. Необходимо также выполнять измерение скорости звука на вертикальном профиле, чтобы обновить данные для вычисления поправок на скорость звука.

Для определения систематической погрешности углов крена используются данные с галса, проложенного на участке с ровным дном. Разность глубин на концах съемочного профиля позволяет вычислить систематическую погрешность датчика крена.

Для корректировки погрешности в местоположении глубины вследствие времени задержки радионавигационной системы с момента обсервации до момента измерения глубины используют данные, полученные на совпадающих галсах, проложенных в противоположных направлениях через участок акватории с равномерным наклоном дна.

Процедура определения рассогласования по углу дифферента – суммарному углу рассогласования вертикали инерциального устройства измерения углов качки и вертикальной оси антенны эхолота с местной вертикалью в вертикальной продольной плоскости судна включает пробег двумя парами взаимно обратных галсов съёмки на той же самой скорости по участку акватории с равномерно наклонным дном.

Величину рассогласования по углу дифферента определяют, по величине продольного смещения профилей глубин по направлению галса и глубины. При этом при вычислении глубин и их положения необходимо учесть величину задержки момента определения места относительно момента измерения глубины.

Рассогласование по углу рыскания – суммарный угол рассогласования направлений оси абсцисс ДБКК и оси абсцисс антенны эхолота с осью абсцисс горизонтной системы координат в горизонтальной плоскости. Процедура определения рассогласования по углу рыскания состоит в пробеге двумя смежными парами взаимно обратных галсов на той же самой скорости на участке акватории с отличительной батиметрической особенностью, типа протяженного поднятия дна. Смежные полосы съёмки должны перекрываться (не больше чем 20% от ширины полосы захвата на данных глубинах) во внешних лучах на участке положения батиметрической особенности

2.1 Определение запаздывания получения данных от системы определения места судна относительно момента измерения глубин Время задержки или запаздывания – временной сдвиг между измерением глубины и определением места с помощью радионавигационной системы.

123

Процедура определения временного сдвига состоит из пробега судна двумя парами съёмочных галсов на различных скоростях (отличающихся не менее чем на 5 узлов) по участку акватории с равномерно наклоненным морским дном. Чем больше градиент глубин по галсу, тем выше разрешение искомого параметра. Наклон должен быть достаточной протяженности, чтобы гарантировать осуществление представительной выборки. Рис. 4 иллюстрирует калибровку запаздывания.

Рисунок - 4. Калибровка временной задержки: а) вид сверху двух галсов: b) Продольное сечение, на котором видно положение двух профилей, полученных по данным измерения реального морского дна

Запаздывание получают, измеряя продольное смещение глубин по направлению галсов из-за различных скоростей судна. Чтобы исключить влияние дифферента судна, галсы следует проложить одним и тем же курсом.

Запаздывание t вычисляется по формуле

	t	x
		v2 v1 ,		(1)

где x - смещение в плане между двумя профилями глубин около надира; v1 и v2 - скорости судна на галсе 1 и 2 соответственно.

2.2 Калибровка по углу дифферента Рассогласование по углу дифферента – суммарный угол

рассогласования вертикали инерциального устройства измерения углов качки и вертикальной оси антенны эхолота с местной вертикалью в вертикальной продольной плоскости судна. Процедура определения рассогласования по углу дифферента состоит из пробега двумя парами взаимно обратных галсов съёмки на той же самой скорости по участку акватории с равномерно наклонным дном. Как и при калибровке времени запаздывания, чем больше градиент, тем выше разрешение искомого параметра. Наклон также должен быть равномерным и с достаточной протяженности. Рис. 5 изображает калибровку рассогласования по углу дифферента.

124

Рисунок 5 - Калибровка рассогласования по углу дифферента: a) Вид сверху двух галсов и продольного смещения профилей b) Продольное сечение, на котором видны различные положения двух профилей глубин вследствие наличия рассогласования по дифференту

После учета запаздывания момента выработки данных определения места относительно момента измерения глубины, рассогласование по углу дифферента определяют, измеряя продольное смещение поперечных профилей глубин по направлению галса для точек измерения глубины по вертикальному лучу.

Величину рассогласования по углу дифферента p, вычисляют по формуле

	x
P arctg
	2z ,		(2)

где x - расхождение в плане между двумя поперечными профилями глубин около точки измерения глубины по вертикальному приемному лучу;

z - глубина, измеренная по вертикальному лучу.

2.3 Определение рассогласования по углу рыскания Рассогласование по углу рыскания – суммарный угол рассогласования

направлений оси абсцисс ДБКК и оси абсцисс антенны эхолота с осью абсцисс горизонтной системы координат в горизонтальной плоскости. Процедура определения рассогласования по углу рыскания состоит в пробеге двумя смежными парами взаимно обратных галсов на той же самой скорости на участке акватории с хорошо определенной батиметрической особенностью, типа поднятия дна. Смежные полосы должны перекрываться (не больше чем 20% от ширины полосы захвата на данных глубинах) во внешних лучах на участке положения батиметрической особенности. Рис. 6 изображает калибровку по азимуту.

125

Рисунок 6 - Калибровка рассогласования по углу рыскания

После правильного определения запаздывания и рассогласования по углу дифферента рассогласование по углу рыскания получается измерением продольного смещения на смежных галсах профилей глубин, соответствующих батиметрической особенности с учетом указанных рассогласований.

Величина рассогласования по углу рыскания α вычисляется по формуле

		x
arctg
		L ,		(3)
где x - величина смещения	в	плане профиля,		соответствующего

батиметрической особенности на смежных взаимно обратных галсах;L - расстояние между галсами.

2.4 Определение рассогласования по углу крена Рассогласование по углу крена - суммарный угол отстояния вертикали

ДБКК и вертикали преобразователя эхолота относительно местной вертикали в поперечной вертикальной плоскости. Процедура определения рассогласования по углу крена состоит в пробеге парой взаимно обратных галсов съёмки на той же самой скорости участка акватории с горизонтальным плоским дном. Полосы покрытия на галсах должны перекрываться. Рис. 7 изображает калибровку МЛЭ по углу крена.

126

Рисунок 7 – Калибровка рассогласования по углу крена: a) вид сверху двух взаимно обратных галсов и поперечного смещения двух профилей; b) Поперечное сечение, на котором показаны различия профилей глубин от надирных до внешних лучей МЛЭ вследствие рассогласования по углу крена

После правильного определения запаздывания и рассогласований по дифференту и углу рыскания рассогласование по крену получается измерением смещения по вертикали точек на профилях дна, измеренных по соответствующим внешними лучам на взаимно обратных галсах.

Чтобы исключить влияние запаздывания по времени, рассогласования по дифференту и азимуту, систему нужно ввести поправки на эти параметры.

Смещение по углу качки R вычисляют по формуле

			z
	R	arctg
					(4)
			2 y ,

где z - вертикальное смещение глубин измеренных по идентичным внешним лучами на взаимно обратных галсах;

y - половина ширины полосы или расстояния от точки измерения по вертикальному лучу к точке профиля, где вертикальное расхождение глубин измерено.

Точное определение всех рассмотренных рассогласований возможно только при введении в измеряемые глубины поправок на высоту уровня.

Программное обеспечение, используемое для выполнения калибровки МЛЭ по участкам акватории с характерной геоморфологией рельефа дна должно иметь диалоговые инструменты, обеспечить возможность исключения грубых промахов, обеспечивать возможность нахождения оптимальных параметров калибровки и оценки их точности, а также наглядного представлении оператору результатов промежуточных и окончательных результатов вычисление этих четырех параметров с привлечением набора измерительной информации: данных измерения датчиков угловой и вертикальной качки, данных обсерваций по радионавигационной системе и курса, геометрические ординаты теоретического чертежа каждого датчика (ДБКК, MЛЭ, компаса) и вертикального профиля скорости звука в воде.

127

3 Отчет о выполненной калибровке МЛЭ по тестовым участкам акватории

Отчет о выполненной калибровке МЛЭ по участкам дна с характерной геоморфологией рельефа включает следующие разделы:

3.1 Общие сведения:

-дата калибровки;

-наименование судна;

-наименование эхолота;

-наименование системы определения места;

-наименование датчика качки;

Тип калибровки (ежегодная, установка эхолота на судне, изменения в системе эхолота, периодическая, перед съемкой и др.)

Полнота калибровки (полная, ограниченная). 3.2 Исходные данные

Координаты положения датчиков (качки, антенны РНС, антенны МЛЭ) К данному разделу прилагаются схемы размещения оборудования и таблицы значений координат и установочных углов.

3.3 Калибровка датчиков вертикальной и угловой качки

-положение датчика относительно антенны РНС;

-положение датчика относительно центра вращения судна;

-установочные углы поворота датчика качки вокруг осей судовой координатной системы отсчета.

3.4 Определение статической осадки судна Определение положения ватерлинии в СКСО (как статической

поправки на осадку судна); 3.5 Определение динамической осадки (данные представляются в виде

таблицы значений «скорость-осадка»). 3.6 Данные о калибровочной съемке.

Результат калибровки оформляется в виде таблицы с указанием номеров калибровочных галсов, их направления и скорости судна на галсе и измеренных на галсе систематических смещений по углам дифферента, крена

ирыскания, а также времени задержки. Схему расположения калибровочных галсов на карте.

3.7 Данные об измерении скорости звука в воде (оформляются в виде таблицы с указанием номера гидрологической станции, её координат, даты и времени выполнения измерений и глубины станции) в непосредственной близости от участка калибровки.

3.8 Данные о поправках на высоту прилива

-способ получения поправок;

-расстояние до уровенного поста от места проведения калибровки.

3.9Данные об использовавшихся принципах и пакетах программ обработки.

3.10Результаты калибровки (в виде таблицы с указанием полученных систематических отклонений по углам крена, дифферента и рыскания и времени задержки).

128

Приложение 13

к ст. 2.1.4

Закрепление пунктов АС на местности и порядок их наименования

При закреплении пунктов съёмочного обоснования знаками долговременного типа надлежит руководствоваться следующим.

В качестве знаков долговременного типа применяют:

–бетонный пилон (рисунок 1 а) размерами 12×12×90 см, в верхний конец которого заделан кованый гвоздь, а в нижнюю часть для лучшего скрепления с грунтом вцементированы два металлических штыря;

–бетонный монолит (рис. 1б) в виде усечённой четырёхгранной пирамиды с нижним основанием 15×15 см, верхним 10×10 см и высотой 90 см, с заделанным в него кованым гвоздём;

–стальная труба (рис. 1 в) диаметром 35-60 мм, отрезок рельса или уголкового стального профиля 50×50×5 мм (либо 35×35×4 мм) длиной 100 см с железобетонным якорем внизу и металлической пластиной для надписи вверху; якорь выполнен как скреплённая с трубой (рельсом, уголком) стальная арматура, заделанная в бетон, в виде усечённой четырёхгранной пирамиды, имеющей нижнее основание 20×20 см, верхнее - 15×15 см и высоту 20 см;

–деревянный столб (рисунок 1г) диаметром не менее 15 см с крестовиной, установленный на бетонный монолит в виде усечённой

четырёхгранной пирамиды с	нижним основанием	20×20 см,	верхним
15×15 см и высотой 20 см;	на верхней грани	монолита	имеется

крестообразная насечка или заделан гвоздь. Верхняя часть столба затёсана на конус, ниже затёса имеется вырез для надписи;

–пень свежесрубленного хвойного дерева (рисунок 1д) (используют

взалесённых районах) диаметром в верхней части не менее 20 см, обработанный в виде столба, с вырезом для надписи и полочкой с забитым в неё кованым гвоздём;

–марка, штырь, болт, закреплённые цементным раствором в бетонных конструкциях различных сооружений, участки земли с твёрдым покрытием или скалы.

Бетонные пилоны и монолиты знаков (рис. 1а-г) закладывают на глубину 80 см.

Знаки долговременного типа должны быть окопаны канавой в виде квадрата со стороной 1,5 м, глубиной 0,3 м, шириной 0,2 м в нижней части и 0,5 м в верхней части. Вокруг знака должна быть сделана насыпь грунта высотой 0,1 м. В районах болот, залесённой местности и многолетней мерзлоты насыпь заменяют срубом (1×1×0,3 м), заполненным грунтом. При этом знак не окапывают.

Во всех случаях знаки долговременного типа устанавливают в местах, обеспечивающих их сохранность, технику безопасности и удобство

129

использования при топографической съёмке, изысканиях и строительстве, а также при последующей эксплуатации построенного объекта. Не разрешается производить закладку долговременных знаков на пахотных землях и болотах, проезжей части дорог, вблизи размываемых бровок русел рек и берегов водохранилищ и в других местах, где может нарушиться сохранность знака и где сам знак может явиться помехой хозяйственной деятельности.

При закреплении пунктов съёмочного обоснования временными знаками необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

Временными знаками могут служить пни деревьев (рисунок 2а), деревянные колья диаметром 5-8 см (рисунок 2б), деревянные столбы (рисунок 2в) или металлические трубы (уголковая сталь), забитые в грунт на 0,4-0,6 м, с установленными рядом сторожками (рисунок 2г), либо нанесённый краской крест на валуне (рис. 2д). Временные знаки окапывают канавой по окружности диаметром 0,8 м.

Центр временного знака обозначают гвоздём, вбитым в верхний срез кола (столба) или насечкой на металле. В залесённой местности для облегчения нахождения знака в случае необходимости делают отметки на деревьях краской.

Каждому знаку съёмочного обоснования присваивают порядковый номер с таким расчетом, чтобы на объекте не было знаков с одинаковыми номерами.

При включении в состав съёмочного обоснования знаков, принадлежащих ранее созданным геодезическим построениям, номера этих знаков изменять не разрешается.

На долговременных знаках масляной краской, а на временных - пикетажным карандашом – пишут: сокращённое название организации, проводящей работу, номер закреплённого пункта (точки) и год установки знака.

Закладка центров Выбранные в натуре места для закладки пунктов закрепляются

временными знаками (кольями, металлическими штырями, окопкой и др.), и на них составляются абрисы с привязкой к постоянным предметам местности не менее чем тремя промерами. При закладке указанные промеры уточняются. На пунктах сетей триангуляции и полигонометрии, создаваемых для обоснования крупномасштабных съемок, сооружаются наружные геодезические знаки следующих типов: туры и металлические пирамиды-штативы со съемными визирными целями, металлические пирамиды четырехгранные и трехгранные (последние только для сетей 1 и 2 разрядов) и, как исключение, сложные сигналы. Г-образные вехи могут быть использованы только как временные геодезические знаки. При постройке наружных знаков должны соблюдаться требования действующего Руководства по постройке геодезических знаков (М., Недра, 1969). Пункты геодезических сетей 2, 3, 4 классов, 1 и 2 разрядов на территориях городов, поселков и промышленных площадок закрепляются центрами в

130

соответствии с требованиями, изложенными в действующем общеобязательном нормативном акте "Центры геодезических пунктов для территорий городов, поселков и промышленных площадок" (М., Недра, 1972), а также в принятых к нему ГУГК дополнениях и изменениях.. При выполнении работ разрешается использование "Руководства по применению стенных знаков в полигонометрических и теодолитных ходах" (М., Недра, 1972). При развитии геодезического обоснования в городах, поселках и на промышленных площадках все пункты триангуляции и полигонометрии 2, 3, 4 классов, 1 и 2 разрядов независимо от физико-географических условий закрепляются постоянными центрами типов 1 г.р., 2 г.р., 3 г.р., 4 г.р., 5 г.р., 6 г.р., 7 г.р., 8 г.р.

На территории сельской местности в триангуляции 4 класса, 1 и 2 разрядов и полигонометрии 4 класса постоянными центрами типов 5 г.р. или 6 г.р. закрепляются пункты не реже чем через 1000 м, а в полигонометрии 2 разряда - 500 м. Центры должны располагаться попарно, обеспечивая закрепление обоих концов линии. Узловые точки подлежат обязательному закреплению постоянными центрами типов 1 г.р., 2 г.р., 3 г.р., 4 г.р. Над центрами, как правило, устанавливаются постоянные наружные знаки. На точках полигонометрических ходов, на которых центры типов 5 г.р. и 6 г.р. не устанавливаются, должны закладываться знаки долговременного закрепления, предусмотренные для съемочной сети.

В тех случаях, когда на геодезических пунктах 4 класса, 1 и 2 разрядов установлены металлические или железобетонные наружные знаки, окопка не производится. При отсутствии на пунктах таких знаков на расстоянии от 1 до 3 м от центра пункта устанавливается опознавательный железобетонный столб размерами 15 15 160 см или столб из асбоцементных труб с якорем.

Для лучшего опознавания выступающая над поверхностью земли часть столба окрашивается желтым цветом с горизонтальными черными полосами. Металлические охранные пластины с надписью "Геодезический пункт. Охраняется государством" крепятся на пирамиде или вцементируются в столб.

На застроенной территории опознавательные столбы не устанавливаются. Пункты съемочных сетей закрепляются на местности знаками, обеспечивающими долговременную сохранность пунктов, и временными знаками, с расчетом на сохранность точек на время съемочных работ.

В качестве знаков долговременного типа применяются:

-бетонный пилон размерами 12 12 90 см, в верхний конец которого заделывается кованый гвоздь, а в нижнюю часть для лучшего скрепления с грунтом вцементируются два металлических штыря;

-бетонный монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды с

нижним основанием 15 15 см, верхним 10 10 см и высотой 90 см, с заделанным в него кованым гвоздем; железная труба диаметром 35-60 мм,

131