ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 1

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ, КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ИНСТРУКЦИИ,

НОРМЫ И ПРАВИЛА

У Т В Е Р Ж Д Е Н О

Главным управлением геодезии

и картографии

при Совете Министров СССР

26 февраля 1981 г.

РУКОВОДСТВО

ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ

ОПРЕДЕЛЕНИЯМ

ГКИНП-01-153-81

МОСКВА «НЕДРА» 1984

Приведены обязательные требования к выполнению высокоточных астрономических

определений на пунктах астрономо-геодезических сетей, изложена методика наблюдений и
даны  схемы  вычислений  при  определениях  широт,  долгот  и  азимутов.  Описаны  способы
определения координат и азимутов, основанные на применении современных высокоточных
астрономических  методов  и  приборов  в  различных  широтных  условиях.  Установлены
требования  и  дана  методика  при  определении  азимутов  с  погрешностью ± 2",  а  также  для
приближенных  астрономических  определений,  необходимых  при  выполнении  работ  на
астропункте.

Предназначено для предприятий, организаций и учреждений системы ГУГК. Может быть

использовано специалистами геодезических предприятий и отделов.

Разработано Центральным научно-исследовательским институтом геодезии, аэросъемки и

картографии им. Ф.Н. Красовского (ЦНИИГАиК).

В составлении Руководства принимали участие ст. инж. А.В. Ермоленко (разд. 2, 5, 7, 10,

11), инж. А.А. Исаев (разд. 9), канд. техн. наук В.Г. Львов (разд. 3, 6, 7, 10, 11), канд. техн.
наук В.З. Халхунов (разд. 2, 3, 4, 11), ведущий инж. О.В. Черневский (разд. 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9,
12), ст. науч. сотрудник В.И. Шашкин (разд. 10, 11).

С введением в действие настоящего «Руководства по астрономическим определениям»

использование «Практического руководства по геодезической астрономии» (Труды
ЦНИИГАиК, 1962, вып. 148) не рекомендуется.

1. В В Е Д Е Н И Е

Одной из составных частей в работах по построению Государственной геодезической сети

являются астрономические определения координат и азимутов. По точности исполнения они
должны удовлетворять следующим стандартным требованиям.

Средняя квадратическая погрешность определения широты пункта, выведенная по

внутренней сходимости результатов ее многократного измерения, не должна превосходить
0,30". Погрешность определения долготы - не более 0,03

, при этом учитывается

погрешность

лично-инструментальной

разности.

Погрешность

определения

астрономического азимута, выводимая по внутренней сходимости измерений 18 приемами
по Полярной, должна быть не более 0,5", а в определениях геодезического азимута
непосредственно из наблюдений звезд - не более 0,7", с учетом погрешности азимутальной
лично-инструментальной разности.

Указанная точность реальна, если надежно исключены различного рода систематические

погрешности, прежде всего инструментальные, а также личные, присущие самому
наблюдателю. Погрешности особенно велики в определениях долготы и азимута на пунктах,
расположенных в высоких широтах. В заполярной зоне возникают еще и трудности при
исполнении астрономических наблюдений в условиях полярного дня.

Все это потребовало совершенствования астрономических теодолитов и приборов,

методов их исследования, уточнения методики наблюдений звезд, разработки новых, более
эффективных способов астрономических определений в высоких широтах.

Необходимость в составлении нового Руководства была обусловлена тем, что

«Практическое руководство по геодезической астрономии» (Труды ЦНИИГАиК, вып. 148),
изданное в 1962 г., к настоящему времени заметно устарело: за истекший период в
геодезической астрономии произошли значительные изменения как в части применяемых
астрономических теодолитов и приборов, так и в методах астрономических определений, а
также и в вычислительной технике.

В астрономо-геодезическом производстве кроме отечественного теодолита АУ 2/10

применяются оптические теодолиты швейцарских фирм - Вильд Т4 и ДКМ3-А, снабженные
контактными микрометрами.

Находит применение фотоэлектрическая регистрация моментов прохождения звезд. Для

фиксирования  моментов  наблюдения  звезд  (и  приемов  радиосигналов)  успешно
применяются  цифропечатающие  хронографы.  Разработаны  радиоприемник  «Астра»  и
кварцевый  хронометр  «Альтаир».  Создан  ряд  новых  приборов: «Искусственная  звезда»,
многодиапазонные экзаменаторы, азимутальный стенд и т.п.

Применение кварцевых хронометров, обеспечивающих хранение времени с высокой

точностью в течение больших интервалов, и современного типа высокочувствительных
обладающих большой избирательной способностью всеволновых радиоприемников, а также
наличие более совершенной системы передач радиосигналов времени вызвали значительное
изменение программ астрономических определений.

Использование при окончательной обработке наблюдений в стационарных условиях

больших ЭВМ и микрокалькуляторов в полевых позволяет не только упростить, но и
привести к единообразию основные рабочие формулы и схемы для вычислений как в
зенитальных, так и в азимутальных способах астрономических определений.

Разработаны и прошли испытание в полевых условиях способы определений

геодезического азимута и координат в высоких широтах:

определение геодезического азимута из многократных наблюдений ярких звезд вблизи

меридиана;

способы многократного измерения - широты по зенитальным и долготы по азимутальным

наблюдениям пар ярких звезд вблизи меридиана;

способ совместного определения координат по азимутальным наблюдениям пар ярких

звезд на равных высотах.

Произведено уточнение методов наблюдений звезд с применением микрометра,

разработаны рекомендации по ослаблению влияния наклона подвижной нити при
определении широты по способу Талькотта в произвольных малых часовых углах.

Для лабораторных исследований астрономических теодолитов созданы прибор

«Искусственная звезда», экзаменаторы новой конструкции и специальный коллиматорный
стенд, позволяющий определять неправильности в положениях визирной оси при установках
трубы на различные зенитные расстояния.

Вместо устаревших Каталога 1967 звезд и Программы способа Талькотта применяются

Каталог геодезических звезд (КГЗ-2), содержащий 2957 звезд с редукциями их координат на
современную систему международного каталога FK 4, и Рабочие эфемериды способа
Талькотта для широтной зоны от +35 до +65°. Кроме того, на основе нового Каталога
геодезических звезд (КГЗ-3, 4949 звезд, эпоха координат 1990,0), охватывающего все небо,
составлены Рабочие эфемериды пар Талькотта для всех широт.

В настоящем Руководстве описание астрономических теодолитов и приборов, методов

исследования их, а также изложение способов наблюдений и обработки материалов
произведено в расчете на то, что общая теория астрономических теодолитов, приборов,
способов астрономических определений исполнителю работ известна.

Так как методы астрономических определений используются нашими геодезистами,

выполняющими съемочные работы в некоторых частях южного полушария Земли, например
в порядке оказания помощи развивающимся странам и ежегодно с научными целями в
Антарктиде, то при изложении были отмечены особенности наблюдений и обработки
результатов в условиях южных широт.

В тексте приняты следующие сокращенные названия:
АЕ - Астрономический ежегодник СССР [1];
АТ - Таблицы по геодезической астрономии (см. приложение).
Основные обозначения, принятые в Руководстве:
φ - астрономическая широта. Для северного полушария со знаком «плюс» (обычно знак

опускается), для южного «минус»;

λ - астрономическая долгота. К востоку от Гринвича считается положительной, к западу -

отрицательной;

α - прямое восхождение светила;

∆ - полярное расстояние светила; ∆ = 90° -

δ;

z - зенитное расстояние светила;
h - высота светила;
В - геодезическая широта;
L - геодезическая долгота;
N, S, E, W - страны света: север, юг, восток, запад;
U - поправка часов (хронометра) относительно Гринвичского времени;
и - поправка часов относительно местного времени;
ω - ход хронометра;
X - показания хронометра в момент приема сигналов времени;
Т - показания хронометра в момент наблюдения (измерения) светила;
s - местное звездное время;
S - гринвичское звездное время;
S

- звездное время (истинное) в среднюю гринвичскую полночь;

UT1 - всемирное время - время среднего гринвичского меридиана, определяемого

средними положениями полюсов Земли;

UTC - координированное (согласованное) время (в равномерной шкале атомного

времени). Часы и минуты совпадают с UT1;

- московское время. Отличается от координированного зимой на 3

, летом на 4

; D

UTC + 3

или D

= UTC + 4

;

ET - эфемеридное время;
µ - коэффициент перевода среднего времени в звездное, равный 0,002737909;
v - коэффициент перевода звездного в среднее время, равный 0,002730434;
MZ - место зенита на вертикальном круге;

MN (S) - место севера (юга) на горизонтальном круге;
КЛ, КП - положение верхней части теодолита - вертикальный круг слева, справа;
МЛ, МП, М - отсчеты по горизонтальному или вертикальному кругу при положениях

соответственно КЛ, КП и средний отсчет;

Q - горизонтальный угол между направлениями А и В, Q = М

- М

;

С - коллимационная ошибка;
ψ - наклон горизонтальной нити микрометра;
t °C - температура в градусах по шкале Цельсия;
ρ - вертикальная рефракция;
ЛИР - долготная лично-инструментальная разность;
АЛИР - азимутальная лично-инструментальная разность;
R - цена оборота винта микрометра;
µ

гт

пт

- цена одного деления винта микрометра соответственно главной и поверительной

труб;

τ - цена одного деления уровня;
m (

µ) - средняя квадратическая погрешность единицы веса;

М - средняя квадратическая погрешность среднего значения из n измерений;
∆ - обозначение для поправок. Рядом с этим символом должен стоять второй,

показывающий, куда вводится поправка, и третий, подстрочный, за что она вводится.
Например,

∆a

- поправка в азимут за редукцию визирной цели.

Сокращения, употребляемые как подстрочные при обозначении поправок:
аб - за аберрацию;
r - за редукцию визирной цели;
I - за центрировку теодолита;
γ - за сближение меридианов;
ц - за неправильности цапф;
w - за ускорение;
p - за движение полюса;
мш - за мертвый ход и ширину контактов;
бг - за боковое гнутие;
вл - за смещение визирной линии;
в - за уровень.

2. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2.1. ОРГАНИЗАЦИЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

Выбор способа производится заранее, при составлении проекта. При этом учитывается

ряд факторов:

- определяемые элементы (широта, долгота и астрономический азимут; геодезический

азимут);

- расположение района работ по широте;
- наличие теодолитов и приборов (в частности фотоэлектрической установки);
- сезон предстоящих определений (особые требования к способу возникают при работе в

летний период в высоких широтах);

- условия передвижения астрономической партии.
При выполнении полных определений рекомендуется использовать два теодолита, один -

устанавливаемый на столике сигнала - для определения азимута, второй - внизу на столбе -
для наблюдения широты и долготы. Это приводит к значительному повышению
производительности труда.

Требования к астрономическому столбу изложены в 2.2.

содержание .. 1 2 3 ..