ГКИНП-01-153-81 РУКОВОДСТВО ПО АСТРОНОМИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ - часть 24

 

Каждый  последующий  прием  начинают  при  положении  верхней  части  теодолита, 

зафиксированном в последнем четверть приеме наблюдения земного предмета. 

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗИМУТА ИЗ МНОГОКРАТНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЯРКИХ 

ЗВЕЗД ВБЛИЗИ МЕРИДИАНА

 

Определение  геодезического  или  астрономического  азимута  из  многократных 

наблюдений  ярких  звезд  вблизи  меридиана  состоит  из  определения  азимутальной  лично-
инструментальной разности ∆T

a

 (АЛИР) до и после полевых работ, в порядке, изложенном в 

6.5, и измерений азимута на пунктах астрономо-геодезической сети. 

В  тех  случаях,  когда  непосредственно  из  астрономических  измерений  необходимо 

получить  геодезический  азимут  направления,  вычисления  азимута  в  приемах  выполняют  с 
геодезическими  координатами  B  и  L,  выбранными  из  каталога.  Если  же  требуется  знать 
астрономический  азимут  направления,  то  вычисления  ведут  с  точными  астрономическими 
координатами φ и λ данного пункта, полученными из широтных и долготных наблюдений. 

Если  наблюдатель  не  располагает  точными  значениями  геодезических  или 

астрономических  координат  пункта  наблюдений,  полевые  вычисления  выполняются  с 
приближенными координатами B

0

 и L

0

 этого пункта, снятыми, например, с топографической 

карты  с  погрешностью ± 10".  Окончательная  обработка  результатов  должна  вестись  с 
точными  геодезическими  или  астрономическими  координатами.  Следует  помнить,  что  чем 
больше  будут  отличаться  приближенные  координаты  B

0

  и  L

0

  от  точных  астрономических 

координат  пункта  наблюдений,  тем  больше  будут  расхождения  в  вычисленных,  но 
неуравненных  значениях  азимутов,  полученных  по  отдельным  приемам  из  наблюдений 
северных  и  южных  звезд.  Это  не  должно  смущать  наблюдателя,  так  как  о  действительном 
качестве измерений данным способом можно судить только после уравнивания результатов. 
При  этом  критерием  качества  измерений  азимута  служат  уклонения  v  для  отдельных 
приемов, которые не должны превышать ± 2,5". 

Программа определения азимута данным способом, состоящая из 18 приемов, включает в 

себя  многократные  наблюдения  как  минимум  двух  северных  и  двух  южных  звезд, 
кульминирующих в интервале зенитных расстояний 50 - 80°. Число приемов в программе по 
северным  и  южным  звездам  должно  быть  одинаковым.  В  виде  исключения  допускается 
исполнять 10 приемов по северным (южным) и восемь по южным (северным) звездам, в тех 
случаях, когда измерения ведутся в сложных погодных условиях. Порядок наблюдений звезд 
в  приемах  и  в  отдельных  вечерах  безразличен.  Предпочтение  отдается  ярким  звездам  на 
больших  зенитных  расстояниях.  Южные  звезды  не  должны  наблюдаться  в  удалении  от 
меридиана  большем  чем ± 12°, а  северные ± 8°. В  интервале  широт 10 - 40° северного 
полушария земли в качестве одной из северных звезд рекомендуется наблюдать Полярную. 
Порядок действий наблюдателя в приеме при измерении направления на Полярную должен 
соответствовать  в  этом  случае  изложенному  в 6.4. В  остальных  случаях  регистрация 
моментов прохождений звезд осуществляется с помощью контактного микрометра. 

В  подготовку  к  наблюдениям  данным  способом  входят  исследования  и  поверки 

астрономического  теодолита  (см. 11.24) и  составление  эфемерид.  Последние  должны 
включать в себя: 

отсчет  M  по  горизонтальному  кругу  теодолита  при  наведении  его  на  земной  предмет  с 

учетом перестановки горизонтального круга между приемами; 

отсчет  M

*

  по  горизонтальному  кругу  теодолита  при  наведении  его  на  звезду  в 

эфемеридный момент s

э

; 

зенитное расстояние Z

*

 звезды в эфемеридный момент s

э

. 

Подготовка эфемерид входит в обязанности помощника, и он должен хорошо освоить этот 

процесс с тем, чтобы выдавать эфемеридные данные наблюдателю через 1 - 2 мин после его 
запроса. Вычисление и составление эфемерид ведут в такой последовательности. 

До выезда на полевые работы или сразу после прибытия на пункт наблюдений составляют 

ведомость  эфемерид  (табл. 6.1), в  которой  около  номера  азимутального  приема  указывают 
положение  верхней  части  теодолита  (КЛ,  КП)  для  первого  наведения  на  земной  предмет. 
Записывают отсчеты по горизонтальному кругу M при наведении трубы теодолита на земной 
предмет, вычисляемые по формулам 

M

КЛ

 = (10°05')n; M

КП

 = (10°05')n + 180°, 

где n - порядковый номер азимутального приема. 

Т а б л и ц а  6.1 

Ведомость вычисления эфемерид 

Пункт Крутой B

0

 = 60°00', A

0

 = 45°00' 

Номер 

приема

 

M

 

Номер 

звезды z

м

 

 

s

э

 

∆s

 

∆a

 

M'

 

M

*

 

∆z

 

z

*

 

1КЛ

 

10°05'

 

506N

 

8

h

41

m

 

8

h

31

m

 

-10

m

 

-2°47'

 

325°05'

 

322°18'

 

4'

 

74°51'

 

 

 

 

74°47'

 

16,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2КП

 

200 10

 

 

 

 

 

8 41

 

0

 

0

 

155 10

 

155 10

 

0

 

74 47

 

3КЛ

 

30 15

 

 

 

 

 

8 51

 

+10

 

+2 47

 

345 15

 

348 02

 

4

 

74 51

 

4КП

 

220 20

 

245S

 

9 27

 

9 05

 

-22

 

-3 55

 

355 20

 

351 25

 

12

 

68 22

 

 

 

 

 

68°34'

 

10,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5КЛ

 

50 25

 

 

 

 

 

9 15

 

-12

 

-2 08

 

185 25

 

183 17

 

3

 

68 31

 

6КП

 

240 30

 

 

 

 

 

9 27

 

0

 

0

 

15 30

 

15 30

 

0

 

68 34

 

Отсчеты M' по горизонтальному кругу, соответствующие месту юга, M' = M - A

0

, где A

0

 - 

приближенный  азимут  направления  на  земной  предмет,  который  снимают  с  карты, 
выписывают из каталога или измеряют с погрешностью 2 - 3'. Здесь и далее счет азимутов 
ведется от точки юга по ходу часовой стрелки от 0 до 360°. 

Непосредственно  перед  началом  наблюдений  из  АЕ, FK-4 или  списка  ярких  звезд AT 

выбирают северную или южную звезду, кульминирующую в интервале зенитных расстояний 
50 - 80°. Желательно, чтобы момент кульминации звезды был на 20 - 30 мин больше момента 
начала  измерений  в  данном  вечере.  Это  позволит  наблюдать  данную  звезду  в  нескольких 
приемах,  симметрично  относительно  меридиана.  В  табл. 6.1 меридиональные  зенитные 
расстояния вычисляют по формулам 

 

 

а моменты кульминаций звезд 

 

 

Из таблиц AT выбирают скорости v

a

 движения звезд по азимуту. Можно скорость v

a

 найти 

по формуле: 

v

a

 = 15cosδcosecZ

м

. 

Все последующие вычисления производят в процессе исполнения азимутального приема. 

Используя  эфемеридный  момент  s

э

,  в  который  предполагается  начать  поиск  звезды  в  поле 

зрения трубы, вычисляют разность ∆s = s

э

 - s

м

. 

По формуле ∆a = ∆s · v

a

 находят горизонтальный угол между направлением на звезду в 

момент s

э

 и меридианом. 

По формуле M

*

 = M' + ∆a определяют эфемеридный отсчет M

*

 по горизонтальному кругу 

теодолита,  соответствующий  вертикалу  звезды  в  момент  s

э

.  Этот  отсчет,  а  также 

меридиональное  зенитное  расстояние  звезды  z

м

  сообщают  наблюдателю  сразу  же  после 

вычислений, с тем, чтобы он мог начать поиск звезды. 

Уточняют зенитное расстояние звезды, применяя для этой цели формулу Z

*

 = Z

м

 ± ∆Z, в 

которой ∆Z = 0,13B

0

∆s∆a. Величины ∆s и ∆a в приведенной формуле выражают в минутах 

времени и градусах соответственно и округляют до десятых долей. Коэффициент 0,13cosB

0

 

вычисляют  заблаговременно.  Поправке  ∆Z  придают  знак  плюс,  если  наблюдается  южная 
звезда и знак минус, если северная. 

Для  получения  поправки  ∆Z  в  меридиональное  зенитное  расстояние  Z

м

  может  также 

применяться формула ∆Z = 0,5 ∆s · v

Z

. Скорость движения звезды по высоте v

Z

 в этом случае 

выбирают из таблиц AT по аргументам B

0

 и ∆a. 

Сразу  же  после  вычисления  уточненного  зенитного  расстояния  Z

*

  его  сообщают 

наблюдателю для корректировки положения трубы теодолита по высоте. 

При  составлении  эфемерид  следует  стремиться  к  тому,  чтобы  каждая  из  звезд 

наблюдалась симметрично относительно меридиана по обе стороны от него. 

Азимутальные  наблюдения  выполняют  в  следующем  порядке.  За 35 - 40 мин  до  начала 

измерений  производится  тщательное  горизонтирование  астрономического  теодолита  и 
проверка работоспособности всей аппаратуры. Непосредственно перед началом наблюдений 
в  соответствии  с  расписанием  передач  радиосигналов  точного  времени  производят  прием 
радиосигналов  и  вычисляют  поправку  хронометра  (см. 2.3). Приступают  к  выполнению 
первого приема. 

1.  КЛ  (КП).  Трубу  астрономического  теодолита  закрепляют  на  зенитном  расстоянии 

земного  предмета.  Алидаду  горизонтального  круга  отводят  от  направления  на  земной 
предмет на 30 - 40° против хода часовой стрелки, а затем, вращая по ходу часовой стрелки, 
наводят  трубу  на  земной  предмет.  При  этом  нить  микрометра  должна  расположиться 
относительно  изображения  земного  предмета  так,  чтобы  окончательное,  точное  наведение 
можно  было  выполнить  ввинчиванием  наводящего  винта  алидады  горизонтального  круга. 
Если  последнее  условие  не  удалось  соблюсти,  все  действия  повторяют  заново.  Действуя 
наводящим  винтом  трубы,  устанавливают  изображение  земного  предмета  по  высоте  на 
расстоянии 0,3 - 0,5 оборота  от  горизонтальной  нити,  всегда  с  одной  и  той  же  стороны, 
например между горизонтальной нитью и шкалой оборотов или гребенкой. 

2. КЛ (КП). Наблюдатель и помощник по команде первого три раза подряд, с интервалом 

в 15 - 20 с, наводят одновременно подвижные нити микрометров главной и поверительной 
труб  на  земной  предмет  и  миру  соответственно,  берут  отсчеты  по  шкалам  микрометров  и 
заносят  их  в  журнал  наблюдений  (табл. 6.2). Взятые  отсчеты  не  должны  отличаться  от 
отсчетов  в  нуль-пунктах  микрометров  более  чем  на 10".  Расхождения  между  отсчетами  в 
серии  не  должны  быть  больше  3".  Заканчивают  четвертьприем  наблюдения  земного 
предмета отсчетами по горизонтальному кругу, дважды совмещая противоположные штрихи 
лимба. Разность отсчетов при двух совмещениях не должна превышать 1". При наблюдении 
со столба поверительная труба не применяется. 

3. КП (КЛ). Переводят трубу через зенит и вновь закрепляют ее на зенитном расстоянии 

земного предмета. Верхнюю часть теодолита поворачивают против хода часовой стрелки до 
тех  пор,  пока  подвижная  нить  микрометра,  установленная  в  нуль-пункте,  не  подойдет  к 
изображению  земного  предмета  на 5 - 10'.  Ввинчивая  наводящий  винт  алидады 
горизонтального  круга,  совмещают  подвижную  нить  с  изображением  земного  предмета. 
Вращая  наводящий  винт  трубы,  устанавливают  изображение  в  ту  же  точку  на  подвижной 
нити, в которой оно находилось в первом четвертьприеме (см. пункт 1). 

4. КП (КЛ). Выполняют измерения в порядке и объеме, перечисленном в пункте 2. 
5.  КП  (КЛ).  Устанавливают  алидаду  горизонтального  круга  и  трубу  по  эфемеридным 

данным  M

*

  и  Z

*

  и  находят  избранную  звезду  в  поле  зрения  трубы.  После  того  как  звезда 

обнаружена  и  приведена  в  центр  поля  зрения,  поворачивают  алидаду  на 30 - 40° по  ходу 
часовой  стрелки  и  вновь  наводят  на  звезду.  Подвижную  нить  микрометра  отводят  на 1,5 
оборота  навстречу  движения  звезды.  Дают  успокоиться  пузырьку  уровня,  заняв  место  у 
микрометра теодолита. 

6.  КП  (КЛ).  Берут  отсчеты  сначала  по  левому,  а  затем  по  правому  концам  пузырька 

уровня.  Порядок  отсчетов  дан  для  наблюдателя,  обращенного  лицом  к  светилу. 
Перекладывают уровень на оси, развернув его на 180°. Отсчитывают горизонтальный круг. 
Разность двух отсчетов не должна превышать 1". Вращая наводящий винт трубы, приводят 
изображение звезды к горизонтальной нити и устанавливают его на том же расстоянии и с 
той же стороны, где наблюдался земной предмет. Когда звезда в своем движении достигнет 
подвижной  нити  микрометра,  дают  команду  помощнику  на  включение  регистрирующего 
устройства и, вращая ручки привода микрометра, удерживают нить на изображении звезды 
до тех пор, пока не будет зафиксировано 10 центральных контактов винта микрометра. 

Т а б л и ц а  6.2 

Журнал наблюдений 

         Пункт Крутой                           Прием № 1                       Теодолит АУ 2/10 

µ

г. т

 = 1,150" µ

п. т

 = 1,420" τ = 1,257" 

Горизонтальный круг

 

ГТ

*

 

ПТ

**

 

A

 

B

 

1/2(А + Б)

 

Поправки

 

КП, КЛ

 

Земной предмет

 

КЛ

 

3,3

***

 

0,5

 

10°04'44,0"

 

43,2"

 

10°04'47,70"

 

+4,41'

 

 

 

4,1

 

1,0

 

43,9

44,3

 

 

 

+1,04

 

10°04'53,15"

 

4,1

 

0,7

 

47,9

47,5

 

 

 

 

 

 

 

3,83

 

0,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

1

 = -1,94"

 

КП

 

2,4

 

0,9

 

190°04'53,8"

 

53,1

 

190°04'57,70"

 

-2,38"

 

 

 

2,0

 

1,2

 

54,1

54,4

 

 

 

+1,70

 

190°0457,02"

 

1,8

 

1,5

 

57,9

57,5

 

 

 

 

 

 

 

2,07

 

1,20

 

 

 

 

 

 

 

M

1

 = 10°04'55,09"

 

Звезда 506N Z = 74°47'

 

КП

 

0,9

 

28,3-12,9

 

321°58'04,2"

 

04,0

 

321°58'08,40'

 

+1,47"

 

 

 

1,0

 

10,5-26,0

 

04,4

04,2

 

 

 

+0,40

 

321°58'10,27"

 

1,1

 

38,8-38,9

 

08,6

08,2

 

 

 

 

 

 

 

X = 38,85

 

 

 

0

(Л + П) = 36,50

 

 

 

1,00

 

b = +2,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КЛ

 

1,8

 

28,6-13,2

 

142°36'33,5"

 

33,2

 

142°36'37,10"

 

+2,69

 

 

 

1,9

 

10,0-25,4

 

33,5

34,0

 

 

 

+0,55

 

142°36'40,34"

 

1,8

 

38,6-38,6

 

37,0

37,2

 

 

 

 

 

 

 

X = 38,60

 

 

 

 

 

 

 

M

*

 = 142°17'25,30"

 

0

(Л + П) = 35,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,83

 

b = +3,20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Земной предмет

 

КЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

2

 = 10°04'53,16"

 

97,7

 

2,4

 

10°04'50,3"

 

50,3

 

10°04'50,65"

 

-2,65

 

 

 

97,8

 

2,2

 

50,4

50,3

 

 

 

+3,41

 

10°04'51,41"

 

97,6

 

2,6

 

50,70

50,6

 

 

 

 

 

 

 

97,70

 

2,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КП