Добавил:
polosatiyk@gmail.com Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Литература / Закатов П.С. - Курс высшей геодезии (1976)

.pdf
Скачиваний:
733
Добавлен:
10.06.2017
Размер:
34.58 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

ф

 

 

 

 

 

 

1. Исходный пункт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i:;

Элементы

 

Дубровка

 

1

Дубровка

1

 

 

Маяк

 

:s

 

 

 

 

 

<:.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р'

формул

 

 

 

 

2. Определяемый пункт

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~,:;;:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ ~

 

 

 

Маян

 

1

 

 

Беркут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

А1

 

 

 

 

 

44°12'13,670"

 

 

224°30'53,557"

3

Угол треугольника

 

44°12'13,67"

+

67 26 58,999

 

-

 

50 20 19,979

6

А1.2

 

 

111 39 12,669

 

 

17410 33,578

57

t

 

+

18 42,428

-

+2123,091

 

-

+ 248,051

58

8

 

+

 

2,541

1

,320

 

 

о

,559

59

А1.2 ±

180°

2241213,67

2913912,669

 

 

354 10 33,578

60

t-8

+

18 39,887

+

21 24,411

 

+

 

248,610

61

А2.1

 

224 3n 53,557

 

292 00 37,080

 

 

35413 22,188

1

В1

 

+

47 46 52,647

-

47 46 52,6470

 

-

48 04

9,6384

27

ь

 

17 19,7427

7 45,7275

 

25

6,3049

28

Во=В1+Ь

48 04 12,3897

-

47 39

6,9195

 

 

47 39

3,3335

53

-d

 

 

 

2,7513

 

3,6487

 

 

 

00620

54

В2

 

 

48 ()4

9,6384

 

47 39

3,2708

 

 

47 39

3,2709

2

L1

 

 

35 49

36,330

 

35 4!) 36,3300

 

 

36 14 45,0504

55

l

 

+

2508,7204

+

28 56,1074

+

 

3 47,3870

56

L2

 

3614 45,0504

 

36 18 32,4374

 

 

36 18 32,4374

26

lg ь

 

 

3,()169 2586

 

 

2.6681 3184 п

 

3.1779 1288

п

25

-(4)1и+ (5)1v2+

 

-751

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

+(6) 1u2

 

 

+958

 

 

 

+1598

 

lg ~

 

3.0169 3337

 

2. 6681 2226

п

 

3.1778 9690

п

11

lg (1)1

 

8.5102 4471

 

8.5102 4471

 

 

8.5102 2282

 

10

lgu

 

4.5066 8866

 

4.1578 7755

п

 

4.6676 7408

п

8

lg cos А1.2

 

9.8554 3702

 

9. 5670 1799

п

 

9.9977 5249

n

5

lg s

 

4.6512 5164

 

4.5908 5956

 

 

4.6699 2159

 

7

lg sin А1.2

 

9.8433 6524

 

9.9682 1772

 

 

9.0063 5105

 

g

lg V

 

4.49461688

 

4.5590 7728

 

 

3.6762 7264

 

29

lg (2)о

 

8.5089 1798

 

8.5089 2857

 

 

8.ЕО89 2860

 

31

lg

 

3.0035 3486

 

3.0680 0585

 

 

2.1852 0124

 

32

1

 

 

-183

 

 

-37

 

 

 

-385

 

-(5)1u2

 

 

 

 

 

 

 

13 21

2

 

8.53 386

-1097,9

8.53 380

 

 

8.53 341

+ 1588,8

lg (4)1

-(4)1и

+491.7

15 22

lgu

+(5)1v2

4.50 669

+

346,9

4.15 788

+466,8

4.66 767

+

8.0

18 24

lg (4)1u

+ (6) u2

3.04 055

 

о

2.69174

о

 

3.20 108

1

 

lg \5)1v2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

19 23

(5)1u2

2.54 021

+

366,7

2.66 913

73,6

n.90 349

769,7

17

2 gv

 

8.98 923

 

 

9.11815

 

 

7.35 254

 

 

14

lg (5)1

 

3.55 098

 

 

3.55 098

 

 

3.55 095

 

 

16

2 lgu

 

9.01 338

 

 

8.31 575

 

 

9.33 535

 

 

20

lg (5)1и2

 

2.56 436

 

 

1.86 673

 

 

2.88 630

 

 

46

lg t

 

3.0501 5840

 

3.1082 5752

 

 

2.22544208

 

43

-vл2- vт2

 

-601

 

-794

 

 

 

 

-13

 

37

]gт

 

3.0501 6441

 

3.1082 6546

 

 

2.2254 4221

 

35

lg tg Во

 

0.0466 3138

 

О.0402 5998

 

 

О.0402 4482'

 

зз

lg с

 

3.0035 3303

 

3.0680 0548

 

 

2.1851 9739

 

34

lg sec !3о

 

9.824919q8

 

9.8284 2330

 

 

9.8284 3158

 

;-ю

1.;

,.

 

3.17861305

 

3.2395 8218

 

 

2.3567 6581

 

44

-2yi;2

 

-428

 

-560

 

 

 

 

-9

 

47

tg l

 

3.1786 0877

 

3.2395 7658

 

 

2.3567 6572

 

30

lg (3)о

 

4.385

8;°J0

 

 

4.385

871

 

 

4.385

871

 

3

lg с

 

3.оr,з ~;33

 

 

3.068

005

 

 

2.185

197

 

39

]gт

 

3.050

1G4

 

 

3.108

265

 

 

2.225

442

 

40

lg б

 

0.439

547

 

 

ti.562

141

 

 

8.796

510

 

100

П р од о л ж е ни е т а б л. 8

-

 

 

 

 

 

 

 

1.

Исходный пуннт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы

Дубровна

1

 

 

Дубровна

 

1

маян

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P<,:s:

формул

 

 

 

 

2.

Определяемый луннт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~~

 

Маян

 

1

 

 

 

 

 

Вернут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

1

- 4

 

 

 

 

 

- 5

 

 

 

 

 

-vi:2-- vл2

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

2

0.439

 

550

 

 

 

0.562

133

 

 

8.796

 

 

8

lg d

 

 

 

 

 

 

510

 

9

Ig ь

3.01

 

693

 

 

 

2.66

813

п

 

3.17

791

п

50

lg с

3.00

 

353

 

 

 

3.06

801

 

 

2.18

520

 

51

lg (1 : 2р")

4.38

 

454

 

 

 

4.38

454

 

 

4.98

454

 

52

lg 8

0.40

 

500

 

 

 

0.12

068

п

 

9.74

765

п

41

vл2

387

 

 

 

 

 

513,1

 

 

8.3

 

 

42

vт2

214

 

i

 

 

 

280,0

 

 

4.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еро = В1 + Ьр";

'"С= С tg еро;

 

Л = С sec cro

 

 

 

 

 

 

t" = '"С ( 1 - ~

-

~

2

) .р"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l" = л (1 - ; 2

)

р"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

(

 

11,2

 

i;2 )

 

 

 

 

 

(25.42)

 

 

d=-2-

 

1

-12-т

 

 

 

 

 

 

 

Лq>= b-d

 

 

 

 

 

 

 

~ .

 

 

 

ЛВ"= Vi Лер ( 1.

- i ;,;sin 1

Лер-

е;2

cos 1

Лер2) р" 1

 

 

 

 

в"=_!.!!.._р"

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2Vi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В2=В1 +лв•,

L2= L1 + l"

 

 

 

1

 

 

 

 

А2 1+180- +t"-в"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эти формулы имеют много общего с формулами, полученными ранее; однако

их вывод иной - основан на перспективном: изображении сфероидическоrо треугольника АРВ на сферу радиуса N 1 Они удобны для программирования, вычисления на ЭВМ. Вспомогательные таблицы для приближенных вычислений

по этим формулам имеются в <<Руководстве по вычислению азимута и длины rеодезической линии на поверхности эллипсоида Красовского~> [49].

§ 26. Решение геодезической задачи по формулам

со средними аргументами.

Вывод формул путем разложения в ряд

разностей широт, долгот и азимутов

В § 23 даны общие основания применения рядов для вывода разностей

IПирот,' долгот и азимутов; отмечена целесообразность использования рядов

СО средними аргументами:

Вт=

В1+В2

И Ат=

А1. 2 ± 180° 2. 1

2

2

 

 

101

Поясним это подробнее. Пусть на рис. 47 кривая АВ представляет гео­

р;еэическую линию между начальной точкой А и конечной В.

Воэьмем точку С, расположенную на середине кривой АВ. Если длина rеодезической линии АВ равна s, то точка С будет находиться от точек А и В

на одинаковом расстоянии, равном ; . Обозначим координаты точки С через

В0, L0 и аэимут геодезической линии в этой точке череэ А0• Применим первую

строку рядов (23.4), т. е.

(В2В1)= ( ~~ ) 1

s т ( ~:~ ) 1

;

2 + ( ::~ )1

:

 

+ · · .

(26.1)

для выражения раэностей широт В 1

-

В0

и В

2 -

 

В0

 

 

 

 

 

 

Получим

 

 

 

 

 

+ ~

( ~:~ )0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s; + ··· (26.2)

(Bi - Во)= -

(

~~ ) 0

;

~

-

 

~

(

~:~ )

0

(В2-Во)- + ( ~~ )о ;

+ : ( ~~ )о

s~

+ ~

( ~:~ ) о

~ + •••

(26.3)

Вычитая (26.2)

из (26.3),

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(26.4)

Поступая аналогично

для (L 2

-

L 1 )

 

и (А

2

1

-

А

1

2

± 180°), находим

(L2L1) = ( ~~)0 s + 14

( ~:f

)0

s + ···

 

(26.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(А2 1 -

А

 

2 :±: 180°) = ( dA )

 

 

 

1

(~!__)

 

s3

(26.6)

1

о

s +--

о

 

 

 

 

 

ds

 

24

 

ds 3

 

 

'

 

 

 

 

 

где нулевой индекс при производных покаэывает, что

 

 

 

 

они должны вычисляться по ВO и А 0

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение

выражений

(26.4)

и (26.1)

показы­

 

 

 

 

вает

выгоду

использования

рядов

со средними ар­

 

 

 

 

гументами: члены

с четными проиэводными в рядах

C(B0 L0 Ao)

 

 

 

(26.4) исчезли,

в

реэультате

чего

они будут иметь

 

 

 

лучшую сходимость, а в оставшихся членах с нечет­

 

 

 

 

\

 

 

 

ными проиэводными

коэффициенты при них умень­

 

 

 

шились в несколько

раз.

Но

координаты

точки С

\

 

 

 

 

 

 

0 ,

L 0 и А 0), расположенной на середине дуги АВ,

\

 

 

 

 

 

 

т.

е.

на равных расстояниях от точек А и В, не будут

\равны среднему значению координат этих точек (Вт,

А( 81 L, A1.z)

Lm, Ат).

 

 

 

.Найдем зависимость между этими координатами.

 

Складывая (26.2) и (26.3), после

деления на два

Рис. 47

получаем

 

 

 

 

Вт- Во

1

( d2B "

(26.7)

 

= 8

ds2 ) о s2

ианалогично

_ 1

( d2L )

2

(26.8)

Lт-Lo -т

ds2

os,

 

 

 

(26.9)

102

Как видно, разности (Вт - В 0 ); (Lт - L 0 ) и (Ат - А O ± 180°) - малые

величины второго порядка.

Формулы (26.4) и (26. 7) в общем виде решают задачу. Конечная цель -

получить формулы для разностей координат и азимутов в функции Вт и Ат.

Очевидно, это будет достигнуто в результате вычислений и подстановки про­ изводных в формулы (26.4) с принятием во внимание (26. 7).

Дальнейший ход вывода: а) нахождение исходных дифференциальных

уравнений и вычисление производных; б) получение рабочих формул путем

подстановки найденных производных в уравнения (26.4) с учетом Исходные дифференциальные уравнения (13.4):

 

dB

cosA

А

 

 

a:s= -к;:г-=

-c-cos '

 

dL

dl

sin А sec В

 

V

 

-- = - = ----- = -sinA secB,

ds

ds

N

 

с

 

dA

dt

sin А tg В

=

V

А tg В.

ds -

ds

N

-с- :~in

(26.7).

(26.10)

(26.11)

(26.12)

Переходим к вычислению производных следующего порядка

 

 

d2B

3у2

 

 

dV

 

 

 

 

 

 

 

 

.

dA

 

 

(26.13)

 

 

--=----cosA---sшA - .

 

 

 

 

ds2

 

с

 

 

 

 

ds

 

 

 

 

 

 

 

 

с

ds

 

 

 

Вспомним, что

V2 = 1 +е'2

cos2 в= 1 + 11 2

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В .

 

 

 

 

 

 

 

2V dV

 

 

 

 

 

 

2е

,2

 

 

В

 

 

 

 

 

 

---;п;г- = -

 

 

COS

Slll

,

 

 

 

 

 

 

 

dV

 

 

 

 

 

 

 

е'2 cos2 В tg В

 

 

 

 

 

 

 

dB

 

 

= -

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

Обозначая

t = tg В,

последнее

 

выражение

примет

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dV

 

 

 

 

 

 

112

 

 

 

 

 

(26.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

7в= -т,t.

 

 

 

Далее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112

 

 

 

 

 

 

 

dV

 

 

 

 

 

 

dV

 

dB

 

 

 

 

уз

 

 

 

 

 

 

-- =

 

---- = -- t - cosA

'

 

 

 

 

 

ds

 

 

 

 

 

 

dB

 

ds

 

v2

 

V

с

 

 

 

 

 

 

dV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(26.15)

 

 

 

 

- = - 112 -cosAt.

 

 

 

 

 

 

 

ds

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

Подставляя найденные :выражения первых производных в (26.13), полу­

чаем

d2B зv2 (

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

v

 

 

 

-11

2

-

 

cos At

cos

 

 

 

 

-- = --

 

 

с

 

 

A--sinA-sinAt

 

ds2

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

с

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2B

 

 

 

 

 

V4

 

 

{sin2 А+ 31') 2 cos2 А}.

 

 

(26.16)

 

 

ds2 = -

 

 

с2 t

 

 

Переходим

к вычислению

 

 

производной

 

 

 

 

 

d2l

 

sec В sin А dV + V

 

t

sec

В .

А dB

+ V

В

cos

А dA

ds 2

-

с ds

 

 

 

 

-с-

 

 

 

 

ds

с sec

 

ds'

d2Z

 

sec В sin А

(

 

 

2

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

)

 

V

.

 

 

-- -----

-1')

 

 

 

-cosAt

 

+-tsecBsшA- cosA+

ds2

-

с

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

с

 

+_!:_ sec Всos А _!_ si n А · t

сс

103

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2l

2V2t

 

.

 

 

 

 

ds

2

2

sec В sш А cosA

(26.17)

 

 

 

= -с--

и, наконец,

находим

производную

 

 

 

 

 

 

 

 

d2A

 

d2t

 

 

 

 

 

 

ds2 =

ds2

 

Так как

 

 

 

dA =dl sinB,

 

 

 

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dA

d.l .

В

 

 

 

 

 

--=-SШ

 

 

 

 

 

 

ds

ds

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2A

 

d2l .

 

dt

dB

 

 

 

-d"

= - d2 sшB-1--d cosB-d-,

 

 

 

s~

 

s

'

s

s

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

d2A

2V2t

.

 

 

.

V

.

уз

- d

= - -secBsmA cosA sшВ+-sшА secB--cosA cos В

s2

с2

 

 

 

 

с

 

с

иокончательно

 

 

d2A

 

у2

 

+11

2).

 

(26.18)

 

 

- d2

= -" sin А cosA (1 + 2t2

 

 

 

s

 

с-

 

 

 

 

 

Приведем без вывода

третьи производные:

 

 

 

 

 

dЗВ

 

.

 

911 2t2) +

 

 

ds3

= - с3 {cos А sш2 А (1- Зt2 + 112 -

 

 

 

+ cos3 А (311 2 -

З112t2 + З11'-15114t2)},

 

(26.19)

 

d3l

2vз

 

 

. .

 

 

.

(26.20)

 

dsз = c3secB{cos2

A sшА (1+3t2 +112)-t2

sшA},

d3A

V3t

.

 

 

 

.

 

+ 2t2 +112 )}.

(26.21)

ds3

= са {cos2 А sшА

(5+ 6t2 + 112 - 4114 ) - 3 А (1

Переходим к получению выражений для (В 2 -

В

1 ),

(L 2 - L 1 ) и (А 2 1 -

- А 1 2 ±

180°) согласно (26.4).

 

 

 

 

·

Так как мы ставим цель получить искомые разности координат в функции

Вт и Ат,

а в выражениях (26.4) производные отнесены к аргументам В O и А 0 ,

то в первую очередь необходимо установить зависимость между указанными

производными, т. е. между

d2B)

( ds2 т и т. д.

Предварительно отметим, что разности (В O - Вт)1 и (А O - Ат) малы.

Рассматриваемые производные - некоторые функции от В и А и других ве­

.nичин, которые здесь можно рассматривать как постоянные. Таким образом:, аадача заключается в получении выражения функции при некоторых малых приращениях аргумента; конечно, для этого следует применить ряд Тейлора.

Попутно сделаем замечание: широта Вт не соответствует Ат в том смысле,

что если взять на дуге АВ точку с широтой Вт, то азимут геодезической линии в ней не будет равен Ат. Поэтому при вычислении приращений в ряде Тейлора

104

.,,J

следует В и А рассматривать как независимые переменные и брать частные

производные по В и А .

После этих пояснений имеем

j!!_)

 

= (_!!!_)

 

+

а ( dB)

 

-В)+

а

о

т

Тs т (В

 

( ds

ds

 

дВ

O

т

 

( dB)

 

 

 

~ т (А

т

) (26.22)

дА

О

 

 

(с ошибкой на малые величины четвертого порядка) или, принимая во внимание

(26.7) и (2о.9)

!!!..__)

= (~)

_ ~ (!!:!!_)

д

(

dB)

т _

~ (

 

 

д (!!!_)

 

 

т

 

dS

 

d2A

).

ds

т

(26.23)

( ds

о

ds т

8

ds 2

 

 

дВ

 

 

 

8

ds2

т

дА

 

 

Делая

подстановку (26.23)

 

в (26.4),

получаем

 

 

 

 

 

 

 

(В2-В1)= ( dB ). s - ~

 

 

 

д

( dB)

т

 

 

 

 

 

( d2~)

iis

 

 

 

 

 

 

ds

 

т

 

8

 

 

ds2

т

дВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

( dB)

т +~ ( d3B)

 

 

 

 

 

 

- ~ ( d2A)

 

ds

 

 

 

(26.24)

 

 

 

8

ds2

 

т

 

дА

 

 

 

24

ds3

т'

 

 

причем в

последнем принято, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d3B )

 

(

 

d3R )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( --;[i3

т=

-;Ji3

 

 

 

 

 

Входящие в (26.24) частные производные будут равны:

д ( dB )

ds т

-----=-дв-- -

д _vсcos А

-----=-ав-- =

а(_!!!_)

ds т

дА

3V2

дV

 

3v2т

 

е12

cos2Rm tg Вт

-с- cosA

ав = -

-с- cos Ат

 

Vm

ЗVт'Уl;/т COS Ат

 

 

 

 

(26.25)

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д -c-cos Ат

 

 

 

 

дА

= -

ст

slnAm,

(26.26)

Подставляя в (26.24) значения производных согласно (26.10), (26.16),

(26.25), (26.12), (26.26) и (26.19), получаем

-

[ V ~

2

2

] [

-

v;

]

+

8

с2 sin Ат cos Ат (1

+2tm +11m)

 

-с- sin А rn

 

 

+ ~: {- ::'[cos Amsin2 Ат (1- 31;" + 11;:,- 91');;,tm) +

 

 

 

+ соsз Ат (?ri2m -

3112 mt2rn -

Зr14 т -

15ri4mt2m)]}

(26.27)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

•.,

Опуская в (26.27) малые величины в пятой степени, после алrебр,аических преобразований получаем

21) =

 

 

 

 

J

+ ;4

v2

s2 [ sin2Ат (2+ 3t~ + 2'rt;)+

 

 

ст s cos

Ат l1

/;

 

 

 

 

 

+311;_ cos2 Ат(t;_ -

1- ТJ;_-411;.t;_)]} .

 

 

(26. 28)

Из (26.28) следует, что с ошибкой на величину третьего порядка малости

можно написать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

2

) =Ь=

scos

А

т

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2?!:.. scosAm

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Мт

 

 

с

 

 

 

 

 

j

 

 

(L 2

-

L 1)

= l ·=

s sin Ат

sec

Вт

V т

 

.

Ат

sec

Вт

(26.29)

 

 

N

 

 

 

= -

с

s s1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A 2 _ 1 -A 1 2 ±180°)=t=

ss~mAm

tgBm=

ssinAmtgBm 1

 

 

Используя эти выражения для преобразования поправочных членов,

допускаем ошибку пятого порядка малости и выше. Поэтому, принимая во

внимание (26.29), уравнение (26.28) примет вид

 

 

"

 

(i

S

 

А

f

 

l"2

cos

2Вт (

2

 

2

 

2)

 

2-

в1)

=

 

COS

 

m1

+

 

24

р"1

+

3tm

+

2Чm ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

+

b"2 ri; (t;-1-ri~-4ri~t;})

 

 

 

(26.30)

 

 

 

 

 

 

8р"2

 

 

 

V4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная формула пригодна для вычисления координат на расстояния

ДО 200-250 КМ,

 

 

для (L 2

 

L 1) и (А

 

 

 

 

±

180°)

 

 

Вывод формул

 

-

2 1 -

 

А 1 2

произво·дится ана­

логично, поэтому, не приводя этих выводов, напишем формулы в окончательном

виде:

L 2 -

 

 

 

 

 

{

1

+

Z"2 sin2 Вт

 

Ь"

( 1+ri~ -9ri~t~} }

 

(26.31)

L 1 =- (2)m s sш Ат sec Вт

 

 

24р"

2

-

-- 2

 

v4

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24р"

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

+180°=(2)

 

ssinA

 

tgB

 

 

1+

Ь

,,.

(2 +7ri2 +9'1'12 t2

+5

 

4)

--1--

2. 1

т

т

т

 

т

·•тт

 

 

'YJm

 

 

1, 2 -

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

у4

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24р

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

+t2 +

 

2)} .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

l" cos2Bm (

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24р"2

 

 

m

2rJт

 

 

 

 

 

 

 

(26.32)

Для вычисления координат при расстояниях, соответствующих длинам

сторон треугольников 1 класса, в

формулах достаточно сохранить малые ве-

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

2

 

и меньше.

личины в третьеи степени, т. е. не принимать во внимание члены :нзТ1

 

 

С этой точностью перепишем формулу (26.28),

тогда

 

 

 

 

 

 

 

21) =

J

 

 

1

v2

 

 

 

 

 

 

1

v2

2sin2Атtg2Вт

}

 

ст s cos Ат l1+~ /; S2~in2Ат+

8

/; s

 

(26.33)

106

или

2

1)" = Ь" = s cos Ат (1)т

 

l"2

zп1

}

{

1+--2

cos2 Вт +--2 sin2

Вт

 

 

12р"

8р"

 

иокончательно

 

 

 

2

 

2

 

 

 

b"=(1)mscosAm 1+--2

+-t-2

 

 

 

Z"

 

 

" )

 

 

 

 

{ 12р"

 

24р"

 

 

Из (26.31)

и (26.32) с той же точностью

 

получаем:

 

L 2

- L 1

= l" = (2)т s sin Ат sec Вт

 

 

Ь""

,, 2

)

{

1 - --2

+-t-2

,

 

 

 

 

24р"

24р"

 

(26.34)

(26.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь"2

 

 

t"2

+--

 

<

А

2

1

1

2 ± 180°)" = t"= (2)mssinAm tg Вт

{

1 +--2 -

-- 2

12р"

2

. (26.36)

 

 

 

 

 

12р"

 

24р"

 

 

 

 

 

Обозначим v = 108~; после логарифмирования

формулы примут вид:

 

 

 

 

 

 

 

6р"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ig Ь" = lg [(1)m s cosAm] + Т vt"

+ 2

vl"

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg Z" = lg [(2)тs sin Атsec Вт]+f vt"

-+vb"

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

(26.37)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

1

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1g t" = 1g [(2)т S S.Ш Ат t g вт]+z

'VЬ"

+2 V Z"

- -4- 'Vt"

 

 

Поправочные члены формул (26.37) могут быть еще представлены так:

 

 

1

 

 

11

 

 

 

 

1

 

2

 

Лlg b=-vl"

 

Sin2 B

т

+- vl"

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

л

-

1

'V

l "I

. 2 в

т

-

1

'V

Ь"2

 

1g l -

4

 

 

4

 

 

 

1

2

 

1

 

 

2 .

 

 

 

 

1

 

 

J

cos2 B

л lg t=-vb"

+-vl" 2 В

т

-+--vl"

 

2

 

 

4

 

 

 

 

'

2

 

 

 

m

Искомые координаты точки В:

)

1

1

}(26.38)

]

Б2=В1

}

 

L2= L 1 + l

.

(26.39)

А2. 1 = А1. 2 ± 180° + t

В формулах (26.37) определяемые величины Ь, l и t - функции средней широты Вт и среднего азимута Ат, которые неизвестны. Неизвестны также и аргументы Ь и l в поправочных членах. Поэтому задача решается методом последовательных приближений.

Полагая в первом приближении

в;= В1+ s cos А1. 2 (1)1 = В1 + Ь',

l' = s sin А1. 2 sec В1 (2)1 ,

А;. 1 =-- А1. 2 ± 180° + ssinA 1 2 tg В1 (2)1 12 ± 180° + t\

1()7

ВЫЧИСЛЯЮТ%

В' _ _!!_1~в;

т-

2

'

А, _ А1. .,+(л;. 1 ±

180°)

т-

2

Со значениями Ь', l' и t' рассчитывают поправочные члены фор:мул (26.37),

(26.38) и вычисляют, принимая во

внимание В'т и А'т, значения Ь",

l" и t ". Таким образом, получаются новые значения искомых величин в третьем

приближении. Так поступают до тех пор, пока результаты вычиелений из двух смежных приближений не станут одинаковыми. ·

Полученные формулы очень просты и достаточно точны для вычислений координат в триангуляции. Единственный, но существенный недостаток их - необходимость применения приближений, что увеличивает объем вычислений.

§ 27. Решение обратной геодезичес«ой задачи

по формулам со средними аргументами

Искомые s, А 1 2 и А 2 1 легко определяются из формул для решения прямой

геодезической задачи (26:37).

Используя прежние обозначения по заданным координатам конечных

точек, имеем:

 

 

 

(27.1)

Вычисляя по формулам (26.38) и значения Л lg Ь и Л lg l

на осповании

(26.37) легко получаем

 

 

 

lg s sin Ат= Ig z cr;):т -

Л lg Z= lg Р }

 

(27.2)

ь

 

'

lgscosAm=lg (1)т -Лlgb=lgQ

 

 

откуда

Ig Q.

 

(27 .3)

lg tg Ат= lg Р -

 

По Ат находим далее:

 

 

 

lg s = lg P- lg sin Ат= lg Q- lg cos Ат•

(27 .4)

Для вычисления t имеем последнюю формулу из системы (26.37); целе­

сообразно вычисления проводить по следующей формуле, которую получаем

из сопоставления второго и третьего

 

выражений в формулах (26.37).

 

lg t = lg Zsin Вы+ :

 

vb2 +-½-

vl 2 cos2 Вт.

(27 .5)

Искомые азимуты определяются:

 

 

 

 

 

А

"=А

т

-- t

 

 

 

1.~

 

2

}

 

 

 

 

 

1

(27 .6)

 

 

1

А2. 1 =Ат+

2 180

 

 

f08

ЧР

Формулы для решения обратной геодезической задачи для нелогарифми­ ческих вычислений при помощи арифмометра или иной счетной машины при­

Еедем без

вывода:

т +cos2

 

 

 

 

 

 

.

Вт

-

-2-

]=D~ 1 ,

(27.7)

 

ssmAm=

п+соs2

Вт

1Z+а2

ЛВ z+a3l

где

т = +

593,602160;

 

 

 

 

D= т+соs2Вт

(27 .8)

n+cos2 Вт

 

а1 =+103422,05 cosBm;

а2 = + 9,5144 cos Вт+ 0,5525 cos3 Вт-0,0078 cos5 Вт;

а3 = - 10, 1287 cos Вт + 10,1287 cos3Вт

scosAm=

т+соs2 Вт

-

--

-

]=D~2,

(27.9)

п

+

т

[а4ЛВ+а5ЛВZ2

+авЛВ3

 

 

cos.

 

 

 

 

 

где а4 = + 103 422,05-696,9116 cos2 Вт+ 4,6954cos4

Вт-0,0310 cos6 Вт;

а5 = - 30,3860 + 10,3334 cos2 Вт- 0,2061 сш,4 Вт+ 0,0014 cos6 Вт;

а6 = - 0,2048+ 0,4192 cos2 Вт-0,0124 cos4 Вт;

t• = sin Вт [ai+ а8 Лffil + а/3] = sin Вm~з,

(27.10)

где

а7 = + 10 000=104;

 

 

а8 = 2, 9381 + 0,0132 cos2 Вт;

 

 

а9 = + 1,9587 cos2 Вт+ 0,0132 cost Вт;

 

 

 

1

 

 

А1. 2 = Ат- 2 ЛА;

 

 

А2. 1 =Ат± 18G0 +-½-сЛА;

(27 .11)

 

s = D~1

 

 

1

sin Ат '

 

 

 

 

 

 

 

(27 .12)

Пример на решение обратной геодезической задачи по нелогарифмическим

формулам приведен в табл. 9.

 

L 1 и В 2 , L2

Пр им ер. По

заданным геодезическим координатам В 1 ,

точек 1 и 2 вычислить расстояние s между этими точками, а также прямой А 12 и обратный А 21 геодезические азимуты.

Заметим, что неудобство, возникающее при решении прямой геодезической

задачи, - необходимость применения последовательных приближений, при решении обратной геодезической задачи по формулам со средними аргументами

отпадает.

Образец таблиц для D при решении обратной геодезической задачи по

формулам со средними аргументами (нелогарифмические вычисления).

109