Кузьмин Б.С. и др. Топографо-геодезические термины

Подождите немного. Документ загружается.

91 Координатная сетка па топографических картах

в соответствии с оцифровкой ее на

карте.

КООРДИНАТНАЯ СЕТКА НА ТО-

ПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ —сет-

ка, образуемая вертикальными и

горизонтальными линиями, парал-

лельными осям прямоугольных ко-

ординат. В проекции Гаусса, при-

меняемой на советских топографи-

ческих картах, осями прямоуголь-

ных координат служат изображае-

мые прямолинейно осевой меридиан

координатной зоны и экватор. Ли-

ниям сетки на карте соответствуют

на земном шаре дуги больших кру-

гов, перпендикулярных к осевому

меридиану, и дуги малых кругов,

лежащих в плоскостях, параллель-

ных плоскости осевого меридиана.

Абсциссы х считаются по вертикаль-

ным линиям сетки от экватора, ор-

динаты у — по горизонтальным ли-

ниям с положительным направле-

нием к востоку от осевого мериди-

ана зоны. Чтобы исключить отрица-

тельные значения ординат, ординату

осевого меридиана зоны условно

принимают равной 500 км.

К. с. показываются на топографи-

ческих картах масштаба 1 : 500

ООО

и крупнее. Для связи с соседними

зонами на рамках листов карт, рас-

положенных на протяжении 2° к во-

стоку и западу от граничных мери-

дианов зон, показывают выходы ли-

ний К. с. смежной западной или

восточной зоны [см. еще Картогра-

фическая (географическая) сетка].

КООРДИНАТНЫЕ ЗОНЫ — огра-

ниченные двумя меридианами части

земной поверхности (сфероидиче-

ские двуугольники), каждая из ко-

торых изображается на плоскости

совершенно одинаковым образом

в плоских прямоугольных координа-

тах в принятой в СССР проекции

Гаусса. Зоны имеют размеры в 6 и

3° по долготе. Средний меридиан

зоны изображается на плоскости

осью абсцисс X, а экватор — осью

ординат У.

На рис. 45, а и б показаны соот-

ветственно вид на плоскости сетки

меридианов и параллелей и сетки

плоских прямоугольных координат

в координатной зоне проекции Га-

усса. Гринвичский меридиан принят

западным меридианом шестиградус-

пой зоны № 1. Номера зон возра-

стают с запада па восток. Долгота

осевого меридиана шестиградус-

ной зоны с номером N определя-

ется по формуле /,о=6°/У—3°; на-

пример, для седьмой зоны /.

=39°.

Порядок счета абсцисс и ординат

точек в зоне пояснен в статье Ко-

ординаты плоские прямоугольные.

Рис. 45. Координатные зоны:

а — сетка меридианов и параллелей; 6 —

сетка плоских прямоугольных координат

в проекции Гаусса

Чтобы облегчить пользование гео-

дезической сетью на стыках зон,

координаты пунктов и все элементы

сети, расположенные по краю зоны

в меридианной полосе 0°30' дол-

готы, вычисляются и в системе со-

седней зоны. Эти меридианные по-

лосы называются зонами пере-

крытия. Трехградусные зоны при-

меняются при топографических съем-

ках в масштабах 1 : 5000 и крупнее.

Осевым меридианом первой трех-

градусной зоны принят осевой ме-

ридиан первой шестиградусной

зоны. Для карт более мелких мас-

штабов в СССР применяются ше-

стиградусные зоны.

Преобразование координат в сис-

тему смежной 6-градусной или

3-градусной зоны, а также из 6-гра-

дусной зоны в 3-градусную и об-

ратно может выполняться разными

Координаты биполярные

способами: переводом через геогра-

фические координаты, введением

редукций в измененные расстояния

п направления в системе другой

зоны и при помощи таблиц.

КООРДИНАТНЫЕ МЕТКИ АЭРО-

ФОТОСНИМКА — четыре специаль-

ные метки, служащие для опреде-

ления координатной точки

аэрофотоснимка, которая на-

ходится как пересечение прямых,

соединяющих противоположные К.

м. а. В топографических АФА ка-

меры юстируются столь тщательно,

что координатная точка аэрофото-

снимка практически совпадает с его

главной точкой (см. Элементы

центральной проекции и Точки ос-

новные аэрофотоснимка).

КООРДИНАТОГРАФ—прибор, слу-

жащий для нанесения на горизон-

тальную плоскость точек по их

прямоугольным координатам. В кар-

тографической практике К. исполь-

зуется для нанесения на планшет

геодезических пунктов и точек съе-

мочной и фототриангуляциоиной се-

тей, углов рамок съемочных трапе-

ций, узловых точек картографиче-

ской сетки и прямоугольной коорди-

натной сетки.

Схематически К. представляет со-

бой две взаимно перпендикулярные

линейки, служащие осями прямо-

угольных координат. Линейки смон-

тированы на прямоугольной раме,

для отсчета координат х и у на них

имеются соответствующие шкалы.

Линейка, представляющая ось у, мо-

жет перемещаться параллельно са-

мой себе в направлении оси абсцисс,

а по ней самой передвигается карет-

ка с иголкой для накола точек. Та-

ким образом, каретка имеет две

степени свободы, и ее иголка может

быть установлена по шкалам ли-

неек в положение, соответствующее

координатам х и у любой наносимой

на планшет точки.

В СССР применяются К. малые

(полевые), большие (ста-

ционарные), в том числе авто-

матизированные и управляемые

ЭВМ. Точность нанесения на план-

шет пунктов по их координатам —

порядка 0,1 мм. С такой же точно-

стью при помощи К. могут опреде-

ляться координаты точек, имеющих-

ся на карте или на планшете.

КООРДИНАТОМЕР — прозрачная

целлулоидная пластинка с квадрат-

ным или прямоугольным вырезом,

по краям которого нанесены шка-

лы — координатные метки, служащие

для определения координат точек

на картах масштабов 1 :25 ООО,

1 : 50

ООО

и 1 : 100 ООО. Длина каждой

шкалы равна длине стороны квад-

рата координатной сетки на карте

соответствующего масштаба.

При определении координат ка-

кой-либо точки на карте горизон-

тальную шкалу совмещают с нижней

стороной квадрата, в котором рас-

положена данная точка, а верти-

кальную — с точкой. На рис. 46 по-

казан К. для карты масштаба

1 : 100 000. При таком же располо-

жении К. может наноситься на кар-

ту точка по ее координатам.

КООРДИНАТЫ БИПОЛЯРНЫЕ —

линейные или угловые величины,

определяющие положение точки М

на плоскости, сфере или эллипсоиде

относительно .двух исходных точек

А и В (рис. 47). Этими величинами

могут быть расстояния и х

от

точки М до точек Л и В; углы и

, образуемые направлениями АМ и

ВМ с прямой АВ\ дирекционные

углы или азимуты направлений АМ

и ВМ.

Координаты географические

дезическая широта В и угол <20С —

геодезическая долгота ^ точки А.

КООРДИНАТЫ ПЛОСКИЕ ПРЯ-

МОУГОЛЬНЫЕ — система коорди-

нат, состоящая из двух взаимно пер-

пендикулярных прямых: оси абсцисс

Рис. 47. Координаты биполярные

КООРДИНАТЫ ГЕОГРАФИЧЕ-

СКИЕ — угловые величины, назы-

ваемые широтой и долготой,

определяющие положение точки зем-

ной поверхности относительно эква-

тора и начального меридиана. К. г.

могут быть астрономическими и гео-

дезическими.

Широты и долготы точек, опреде-

ляемые из геодезических измерений

и последующих вычислений на по-

верхности референц-эллипсоида, на-

зываются геодезическими и

обозначаются обычно соответственно

буквами В и Ь. Астрономиче-

ские широты и долготы точек

определяются по наблюдениям в этих

точках небесных светил и обознача-

ются обычно буквами <р и X.

К. г. геодезические связаны с про-

ходящей через данную точку нор-

малью к поверхности референц-эл-

липсоида, а К. г. астрономические —

с направлением отвесной линии в

этой точке (см. еще Широта геогра-

фическая и Долгота географиче-

ская) .

На рис. 48 О — центр; Р и —

полюсы; ^С^^ — экватор и РО.Р\ —

нулевой меридиан референц-эллипсо-

ида; А — точка земной поверхности;

АЕ — нормаль к поверхности эллип-

соида, пересекающая эту поверх-

ность в точке А1, плоскость экватора

в точке О и малую ось эллипсоида

в точке Е; <7 Ац1 — геодезическая

параллель и РА^СР\ — геодезический

меридиан точки А; угол АйС — гео-

// / \л

Рис. 48. Координаты геодезические

X и оси ординат У, делящих плос-

кость на четверти (рис. 49). Точка

О — начало координат. Направле-

ниям осей от начала координат

приписываются знаки

+ » и «—».

Положение точки определяется

абсциссой х и ординатой у, т. е.

м+

четв.

Хчетв,

>х

четв.

Рис. 49. Координаты плоские прямо-

угольные

в.

Координаты

биполярные

отрезками соответствующей оси от

начала координат до основания пер-

пендикуляра, опущенного из точки

на ось, с припиской этим отрезкам

знаков той четверти, в которой ле-

жит точка.

В геодезических и топографиче-

ских работах в СССР К. п. п. приме-

няются при создании и использова-

нии государственных, местных и

съемочных геодезических сетей, с

изображением поверхности эллипсои-

да на плоскости в проекции Гаусса

по частям (координатным зонам).

Ось абсцисс X изображает средний

меридиан координатной зоны, а ось

ординат

— экватор эллипсоида.

Сведения о вычислении плоских пря-

моугольных координат: абсциссы х

и ординаты у по данным геодезиче-

ским широте и долготе изображае-

мой точки эллипсоида даны в статье

Гаусса проекция.

Ординаты точек обычно указыва-

ются в условной записи: для шести-

градусных зон ординаты точек осе-

вого меридиана условно считаются

равными 500

ООО

м, т. е. к значениям

ординат всех точек зоны алгебраиче-

ски прибавляется 500

ООО

м, чем

устраняются в условной записи зна-

ки ординат. Слева от условной запи-

си ординат подписывается номер

зоны.

Пример:

Действительные значения ординат

у = +152 833,5 м пятой зоны;

у = —127 893,6 м седьмой зоны;

Условные записи ординат

У уел = 5 652 833,5 м;

</усл = 7 372 106,4 м

Сокращенные координаты приме-

няются при целеуказании по топогра-

фической карте, при этом записыва-

ются только десятки и единицы кило-

метров (показанные у линий кило-

метровой сетки, для абсцисс — у ниж-

ней, а для ординат —у левой линии

километрового квадрата) и метры.

Например, х=56 400 и {/=12 750;

эта запись означает, что цель распо-

ложена в квадрате 5612 на расстоя-

нии 400 м от нижней и 750 м от ле-

вой стороны квадрата. Не рекоменду-

ется пользоваться сокращенными

координатами на стыках зон, так

как из-за отсутствия в сокращенной

записи номера зоны цель ошибочно

может считаться расположенной не

в той зоне, в которой она действи-

тельно находится.

КООРДИНАТЫ ПОЛЯРНЫЕ —си-

стема координат на плоскости, сфе-

ре или поверхности эллипсоида, со-

стоящая из точки О — начала коор-

динат (рис. 50) и полярной оси, за

Рис. 50. Координаты полярные на

плоскости

которую обычно принимают: на

плоскости — направление ОТ, парал-

лельное оси абсцисс, а на сфере и

эллипсоиде — северное направление

меридиана точки О. Положение ка-

кой-либо точки М относительно точ-

ки О определяется дирекционным

углом ТОМ-а (на эллипсоиде и сфе-

ре — азимутом направления ОМ) и

кратчайшим расстоянием ОМ, счи-

таемым по поверхности.

Зависимость между полярными

сферическими (г, а) и географиче-

скими (ф, X) координатами какой-

либо точки М на сфере (рис. 51) вы-

ражается формулами

СОЗ

2 =

31П

31П фо

+ соз

соз

фо

еоз

(А,

— Х

с1(» а = 1§ ф соз фо созес (X — ^о) —

—

3!П фо

с*8

(А.

—

Координаты полярные сферические

где фо и Ло—соответственно широта

и долгота начала координат Ео.

Система полярных сферических

координат с произвольно выбранным

началом координат (полюсом) 7,

широко применяется в картографии

при вычислении косых и попереч-

ных проекций.

Рис. 51. Координаты полярные на

сфере

КООРДИНАТЫ ПОЛЯРНЫЕ СФЕ-

РИЧЕСКИЕ— см. Координаты по-

лярные.

КООРДИНАТЫ СОКРАЩЕННЫЕ—

см. Координаты плоские прямоуголь-

ные.

КООРДИНАТЫ СФЕРИЧЕСКИЕ

ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ —система ко-

ординат на сфере, аналогичная пря-

моугольным координатам на плоско-

сти, состоящая из большого круга

РОРх (рис. 52), принимаемого за

ось сферических абсцисс, и перпен-

дикулярного к нему большого круга

ЯОЦ

принимаемого за ось сфериче-

ских ординат. Для земной поверх-

ности за ось сферических абсцисс

обычно принимают некоторый мери-

диан с положительным направлением

на север, а за ось сферических орди-

нат — экватор с положительным на-

правлением на восток. Для определе-

ния положения точки А из нее опу-

скают сферический перпендикуляр

Аа на ось сферических абсцисс ОР\

дуга О а будет сферической абсцис-

сой X, а дуга Аа — сферической ор-

динатой У точки А.

Рис. 52. Координаты сферические

прямоугольные

КООРДИНАТЫ ФОТОГРАММЕТ-

РИЧЕСКИЕ. В фотограмметрии для

точек аэрофотоснимка применяется

прямоугольная система координат.

За начало координат обычно прини-

мается главная точка снимка, но

в некоторых случаях (при анализе

аэрофотоснимка) за начало коорди-

нат берется точка нулевых искаже-

ний или точка надира (см. Точки

основные аэрофотоснимка). Оси ко-

ординат располагают с таким рас-

четом, чтобы аналитическая зависи-

мость между координатами X, У на

местности и К. ф. х, у на аэрофото-

снимке была возможно проще.

К. ф. перспективного (наклонного)

аэрофотоснимка. За ось у на аэро-

фотоснимке принимают главную вер-

тикаль VV (рис. 53), за ось х — глав-

Рис. 53. Координаты фотограмметри-

ческие перспективного (наклонного)

аэрофотоснимка

Координаты фотограмметрические

пую горизонталь Н

. На местности

им соответствуют: линия направле-

ния аэрофотосъемки г/о', принимае-

мая за ось У, и перпендикулярная

к ней прямая, проходящая через

точку О, соответствующую главной

точке о аэрофотоснимка, принимае-

мая за ось X. В этом случае коорди-

наты X и У произвольной точки М

местности и соответственной точки

ш аэрофотоснимка имеют следую-

щие аналитические зависимости:

Хм = Н

и соответствующей ей точки М на

местности имеют следующий вид:

Ум = Н-

} соз а — у

81П

(/ соз а — у зт а) соз а

где а — угол наклона аэрофотосним-

ка; Н — высота фотографирования;

(— фокусное расстояние камеры

ЛФА.

Для горизонтального аэрофото-

снимка а=0, поэтому

V Н , Н

X = х; У = у,

Г I

а осями координат служат прямые,

соединяющие координатные метки

аэрофотоснимка.

К. ф. стереоскопической пары. При

обработке стереопары за начало ко-

ординат принимают главную точку

левого аэрофотоснимка, ось я совме-

щают с начальным направлением, за

ось у принимают прямую, перпенди-

кулярную к оси х в главной точке

каждого из аэрофотоснимков, соеди-

няющих стереопару. При обработке

маршрута каждый правый аэрофото-

снимок в последующей стереопаре

становится левым, поэтому на каж-

дом аэрофотоснимке (кроме первого

п последнего в маршруте) образу-

ются две оси абсцисс х

{

, х

и две —

ординат у\, уг (рис. 54), благодаря

чему обеспечивается непрерывность

в обработке маршрута.

В идеальном случае аэрофотосъем-

ки, когда базис и аэрофотоснимки

горизонтальны и одноименные оси

координат X и х, У и у взаимно па-

раллельны, формулы связи между

координатами точки аэрофотоснимка

г = в-

У = В

Уг

где В — базис фотографирования;

р — продольный параллакс точки т;

У,3

°1

1 У

У,

Рис. 54. Координаты фотограмметри-

ческие стереоскопической пары

1 — высота фотографирования над

определяемой точкой.

Поскольку такой идеальный слу-

чай аэрофотосъемки редко имеет

место, то зависимости между коор-

динатами точек аэрофотоснимка и

местности более сложные, поэтому

на практике результаты измерений

плановых аэрофотоснимков стереопа-

ры обычно приводят к идеальному

случаю аэрофотосъемки, а затем

координаты точек местности вычис-

ляют по формулам (*).

Корреляция

КОРРЕЛЯЦИЯ (линейная стати-

стическая) — тип зависимости между

двумя случайными величинами х и

у, при которой с изменением х изме-

няется математическое ожидание у

по линейному закону.

Теснота корреляционной зависимо-

сти между двумя случайными вели-

чинами х и у измеряется так называ-

емым коэффициентом корре-

л я ц и и, определяемым следующим

образом:

г=

ху

л/ОхОу

где к

ху

=М{[х-М{х)1у-М{у)\}-

0*=М{[л:—М(л:)]

}; М — математиче-

ское ожидание.

Коэффициент корреляции изменя-

ется в пределах —

Когда коэффициент корреляции ра-

вен +

или —1, между хну суще-

ствуют точные прямолинейные

функциональные связи, т. е.

у — ах + с.

В случае когда г<0, имеет место

отрицательная корреляция: с умень-

шением (увеличением) х имеет тен-

денцию увеличиваться (уменьшаться)

у, при г>0 говорят о положительной

корреляции: с уменьшением (увели-

чением) х имеет тенденцию умень-

шаться (увеличиваться) у.

Если корреляционная зависимость

между измеряемыми (определяемы-

ми) величинами будет установлена,

то ее можно использовать для надле-

жащей организации измерений и об-

работки их результатов.

КОСМИЧЕСКАЯ (СПУТНИКОВАЯ)

ГЕОДЕЗИЯ—раздел геодезии, сфор-

мировавшийся в основных чертах за

последние 15—20 лет, изучающий

проблемы использования искусствен-

ных спутников Земли (ИСЗ) в гео-

дезических целях. Основными зада-

чами К- (с.) г. являются:

определение геоцентрических коор-

динат пунктов мировой геодезической

сети;

изучение гравитационного поля

в околоземном пространстве;

обобщение полученных данных пу-

тем вывода фундаментальных геоде-

зических постоянных, характеризую-

щих фигуру и гравитационное поле

Земли в целом.

Первоначальное определение гео-

центрических координат пунктов ми-

ровой сети выполняется динами-

ческим методом, сущность ко-

торого заключается в совместном

выводе координат пунктов и пара-

метров гравитационного поля Земли

(ГПЗ) из длительных траекторных

измерений многих ИСЗ с различ-

ными наклонениями орбит к плоско-

сти экватора. Высоты спутников вы-

бираются оптимальными (~1000 км),

так как на больших высотах сгла-

живаются детали поля, а на малых

трудно исключить из движения

спутника негравитационный эффект

атмосферного торможения. Когда

параметры ГПЗ уже известны, поло-

жение пунктов можно определять

более простым и оперативным о р -

витальным методом. Име-

ются и чисто геометрические

методы развития космической

геодезической сети (см. Спутнико-

вая триангуляция), позволяющие

распространять на значительные тер-

ритории систему координат исход-

ных пунктов. Геометрический метод

может применяться и в комбинации

с указанными выше методами.

Спутниковые выводы параметров

ГПЗ с малыми номерами (они соот-

ветствуют длинным волнам геоида)

являются более надежными по срав-

нению с гравиметрическим выводом.

Зато последний позволяет точнее

получить параметры с высокими но-

мерами (коротковолновые). Поэтому

современные методы изучения фигу-

ры н гравитационного поля Земли

основаны на совместном использова-

нии спутниковых и гравиметрических

данных. В последнее время для изу-

чения фигуры геоида стали приме-

нять спутниковый радиовысотомер

высокой точности (см. Спутниковая

альтиметрия). Разрабатываются и

другие методы.

В развитии космической геодезии

на первых порах основной объем

измерений составляли фотографиче-

ские наблюдения ИСЗ на фоне звезд.

Затем широкое применение получили

Лазерная локация Луны

доплеровские измерения. На следую-

щем этапе ведущая роль переходит

к дальномерным измерениям — ра-

диотехническим и лазерным. Послед-

ние обеспечивают наиболее высокую

точность, но их применение зависит

от погодных условий.

Основные результаты в К. (с.) г.

получены из наблюдений специаль-

ных геодезических ИСЗ. Такой

спутник компактен, поэтому имеет

устойчивую орбиту на высоте около

1000 км. Для оптических наблюде-

ний спутник оборудован импульсны-

ми лампами и отражателями для

лазерных лучей, для радиотехниче-

ских измерений — доплеровской и

дальномерной аппаратурой, для ре-

гистрации моментов — часами высо-

кой точности. Назначение спутника

универсальное: изучение гравита-

ционного поля и развитие (уточне-

ние) мировой или региональной гео-

дезической сети.

Становление и развитие К-(с.) г.

связано с новыми требованиями

к геодезическим данным, предъяв-

ляемым астрономией, ракетно-косми-

ческой техникой, геофизикой и дру-

гими науками.

КОЭФФИЦИЕНТ ЗЕМНОЙ РЕ-

ФРАКЦИИ — коэффициент, на ко-

торый нужно умножить величину

, чтобы получить величину угла

земной рефракции (см. Рефракция

вертикальная); 5 — расстояние ме-

жду точками земной поверхности и

Р — земной радиус. Для приземного

слоя воздуха при температурном

градиенте 7=—0,0098°/м коэффици-

ент рефракции может быть подсчи-

тан по формуле

к = 16,31-

ный коэффициент рефракции может

быть вычислен по формуле

к= 18,56 - .

(273° + О

В равнинных районах в летнее

время К. з. р. обычно принимается

равным 0,14.

КРУГ СКЛОНЕНИЯ —см. Небес-

ная сфера.

КРУТИЗНА СКАТА —угол, обра-

зуемый направлением ската с гори-

зонтальной плоскостью в данной

точке. К. с. на топографической кар-

те определяется по графику заложе-

ний или вычисляется по формуле

а = — ,

где а — крутизна ската; к — высота

верха ската над его основанием;

й — заложение ската.

К. е., не превышающую 20—25°,

обычно вычисляют по приближенной

формуле

а° = 60°—.

КУЛЬМИНАЦИЯ СВЕТИЛА —см.

Небесная сфера.

КУРВИМЕТР—прибор для измере-

ния длины кривых линий на картах

и чертежах.

(273° + О

где I — температура воздуха по

шкале Цельсия; Р — атмосферное

давление, выраженное в миллимет-

рах ртутного столба.

Для горных районов, когда луч

света проходит на больших высотах

и температурный градиент 7 =

= —0,0065°/м, нормальный стандарт-

ЛАЗЕРНАЯ ЛОКАЦИЯ ЛУНЫ яв-

ляется перспективным методом ре-

шения задач высшей геодезии и

геодинамики. Впервые лазерная ло-

кация Луны осуществлена в 1963 г.

учеными Физического института

АН СССР и Крымской астрофизиче-

ской обсерватории. В этом методе

ведутся измерения расстояний до

отражателей, установленных на Лу-

ноходе-1 и Луноходе-И, использу-

ются также американские отража-

тели Аполлоп-11, Аполлон-14, Апол-

лон-15. Большие перспективы имеет

Лазерный метод наблюдений ИСЗ

синхронное (одновременное) измере-

ние расстояний до лунных отража-

телей с двух станций на земной по-

верхности.

Высокая точность измерений по-

зволяет обнаружить составляющие

взаимного движения Земля — Луна,

не учитываемые современными суще-

ствующими теориями. К задачам

геодинамики, решение которых об-

легчается применением локационных

наблюдений Луны, можно отнести

изучение приливов, современных

движений земной коры, вариаций

частоты вращения Земли, неравно-

мерностей движения полюсов и др.

ЛАЗЕРНЫЙ МЕТОД НАБЛЮДЕ-

НИЙ ИСЗ позволяет получать вы-

сокоточные расстояния пункт наблю-

дения — ИСЗ. В настоящее время

созданы лазерные дальномеры, по-

зволяющие измерять расстояния

в тысячи километров с ошибкой от

нескольких сантиметров до одного

метра.

В лазерных дальномерах, приме-

няемых в космической геодезии, ис-

пользуется импульсный принцип из-

мерения расстояния. Лазерный пе-

редатчик посылает в направлении

ИСЗ световой импульс, который, от-

разившись от специальных отражате-

лей, установленных на борту ИСЗ,

возвращается обратно и фиксиру-

ется приемником на станции. Изме-

рение временного интервала между

посылкой и приемом сигнала позво-

ляет вычислить расстояние до ИСЗ

в средний момент между посылкой

и приемом сигнала:

Р = — ст,

где с — скорость света.

На спутнике устанавливаются

уголковые отражатели, представляю-

щие собой трехгранные пирамиды,

образованные сечением куба по диа-

гональной плоскости. Отражатели

изготавливают из сплошного куска

кварца, специального стекла или по-

лыми, состоящими из трех плоских

зеркал. Основное свойство уголко-

вых отражателей заключается в от-

ражении падающего излучения в на-

правлении, противоположном на-

правлению падающих лучей.

Максимальная измеряемая даль-

ность Я может быть получена по

формуле

-к )'

где — энергия излучения пере-

датчика дальномера; — мини-

мальная энергия, регистрируемая

приемником; А

—площадь апертуры

приемного устройства; р

— коэффи-

циент передачи световой энергии

в оптике приемного устройства;

— коэффициент отражения отра-

жателей на борту ИСЗ; А

— пло-

щадь зоны отражения; Т — коэффи-

циент передачи энергии в земной

атмосфере; ш* — угловая апертура

луча лазерного дальномера; ш

—

угловая апертура отраженного луча.

Точность определения расстояния

лазерными дальномерами определя-

ется ошибками приема ослабленного

и искаженного в атмосфере сигнала,

которые зависят от энергии дли-

тельности импульса (с увеличением

длительности и уменьшением энер-

гии ошибки растут); разрешающей

способностью и стабильностью счет-

чика, применяемого для измерения

временного интервала т; нестабиль-

ностью запаздывания сигнала в ап-

паратуре; ошибками учета влияния

атмосферы на , измеряемую даль-

ность, которая изменяет скорость

прохождения световой волны и ис-

кривляет путь следования лазерного

импульса, и др.

В спутниковых лазерных дально-

мерах часто применяются оптические

квантовые генераторы на рубиновых

кристаллах, обеспечивающие генера-

цию мощных импульсов с длиной

волны %=0,6943 мкм. Длительность

импульсов находится в пределах от

десятков до единиц наносекунд,

энергия импульса составляет не-

сколько джоулей.

В последнее время созданы даль-

номеры с оптическими генераторами

на неодимовом стекле. Такие лазеры

позволяют получать более короткие

Линейка логарифмическая 95

импульсы, что повышает эффектив-

ность системы.

Разрешающая способность счетчи-

ков составляет 1—10 не, что соот-

ветствует разрешению по дальности

0,15—1,5 м. Частота генерации им-

пульсов передатчиками лежит в пре-

делах 1—30 Гц. При тщательном

учете инструментальных постоянных,

определяемых из регулярной калиб-

ровки дальномеров, уровень инстру-

ментальных ошибок не превосходит

20 см. В перспективе имеется воз-

можность снизить их уровень до

5 см. Поправка за влияние атмосфе-

ры имеет ошибку 0,10—0,15 м, что

обусловлено отклонением принятой

модели атмосферы от действитель-

ной.

ЛАЗЕРЫ — оптические квантовые

генераторы (ОКГ). Применяются в

геодезии как источники оптического

излучения в фазовых и импульсных

светодальномерах, в гироскопах,

гравиметрических приборах, во мно-

гих приборах инженерной геодезии

и т. д.

Широкое использование лазеров

в геодезии объясняется свойствами

лазерного излучения, необычными по

сравнению с тепловыми источниками

света (лампами): монохроматич-

ностью и когерентностью в прост-

ранстве и во времени. Следствием

этих свойств является высокая на-

правленность и большая спектраль-

ная плотность лазерного потока.

Любой лазер имеет три основ-

ных элемента (рис. 55):

активное вещество (активное

тело);

оптический резонатор, образован-

ный зеркалами;

кого резонатора

Рис. 55. Схема лазера

устройство для подачи энергии,

необходимой для процесса генера-

ции в лазере (блок «накачкн»).

Высокая направленность (малая

расходимость) излучения лазера

объясняется тем, что из резонатора

лазера выходят лишь те волны, ко-

торые при многократном отражении

от зеркал не отклонились сколько-

нибудь значительно от оси резона-

тора.

Высокая направленность даже при

относительно малой мощности ла-

зерного излучения обеспечивает

большую дальность действия даль-

номерных и угломерных лазерных

устройств. Например, дальность дей-

ствия светодалыюмера «Кварц»,

равная 40 км, обеспечивается при

мощности излучения лазера 2 мВт.

Узкий лазерный луч используют как

отсчетный индекс при нивелирных и

инженерно-строительных работах.

Большая спектральная плотность

лазерного излучения позволяет ра-

ботать с лазерами в дневное время.

Наиболее широкое применение

в геодезии находят газовые лазеры

непрерывного излучения. В малых

светодальномерах используют полу-

проводниковые лазеры. В импульс-

ных топографических светодальноме-

рах применяют твердотельные лазе-

ры, работающие в моноимпульсном

режиме с очень высокой мощностью

излучения в импульсе.

Некоторые характеристики приме-

няемых в геодезии лазеров даны

в таблице на стр. 96.

ЛАПЛАСА АЗИМУТ —см. Азимут

геодезический.

ЛАПЛАСА ПУНКТ — см. Азимут

геодезический.

ЛЕГЕНДА — пояснение к условным

знакам карты. Иногда в Л. приво-

дятся также некоторые дополнитель-

ные сведения о местности, не ото-

бражаемые на карте условными

знаками. Помещается Л., как прави-

ло, на полях карты.

ЛИМБ — см. Угломерный круг.

ЛИНЕЙКА ЛОГАРИФМИЧЕ-

СКАЯ — портативный вычислитель-

ный прибор, которым широко поль-

зуются, когда результат достаточно

знать с двумя-тремя значащими