WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

«ГЕОТРОНИКА. Часть 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАССТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОННЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО КЛАССА. РАБОТА С ...»

-- [ Страница 1 ] --

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ (МИИГАиК)

_

Шануров Геннадий Анатольевич

Голубев Анатолий Николаевич

ГЕОТРОНИКА. Часть 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАССТОЯНИЙ

ЭЛЕКТРОННЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО КЛАССА.

РАБОТА С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ

Текст лекций и методические указания для студентов III и IV курсов геодезического факультета и факультета дистанционных форм обучения Москва 2012 Содержание Введение ……………………………………………………………………. 1. Принципы измерения метеорологических параметров и аналитические соотношения …………………………………………….. 1.1. Метеорологические параметры ………………………………… 1.2. Вычисление индекса преломления воздуха для ультракоротких радиоволн ………………………………….. 1.3. Вычисление индекса преломления воздуха для световых волн ………………………………………………… 1.4. Измерение температуры воздуха и определение парциального давления водяных паров ………………………… 1.5. Измерение давления воздуха …………………………………… 2. Влияние ошибок определения метеорологических параметров на ошибку измерения расстояния ………………………………………. 2.1. Влияние ошибок определения метеопараметров на ошибку измерения расстояния в диапазоне ультракоротких радиоволн ………… 2.2. Влияние ошибок определения метеопараметров на ошибку измерения расстояния в световом диапазоне …………………………….. 3. Необходимая точность определения метеорологических параметров ………………………………………………………………. 4. Методика определения метеорологических параметров …………. 5. Выполнение лабораторной работы ………………………………….. 5.1. Отсчитывание метеоприборов …………………………………. 5.2. Вычисление индекса преломления воздуха для ультракоротких радиоволн и для световых волн, вычисление рабочей скорости распространения ультракоротких радиоволн и световых волн ………… 5.3. Вычисление метеопоправки в результаты светодальномерных измерений …………………………………………………………………... Заключение ………………………………………………………………... Литература ………………………………………………………………… Введение Термин “рабочая скорость распространения электромагнитных волн” относится к области измерения расстояний между пунктами опорной геодезической сети электронными дальномерами. Эти измерения выполняют тогда, когда опорную геодезическую сеть создают наземными (не спутниковыми) методами: методом трилатерации, методом полигонометрии для измерения длин сторон полигонометрического хода, методом триангуляции для измерения длин базисных сторон. Рабочая скорость распространения электромагнитных волн, которую будем далее называть просто “рабочая скорость” это скорость распространения электромагнитных волн в приземном слое атмосферы, то есть в тропосфере, на момент (время, период, эпоху) выполнения измерений электронным дальномером. Значение рабочей скорости получают из результатов определения параметров атмосферы (тропосферы): температуры воздуха, давления воздуха и влажности воздуха. Эти параметры тропосферы называют метеорологическими параметрами - метеопараметрами. Далее использован именно этот термин.

В современной практике наземные методы создания опорных геодезических сетей в значительной мере потеснены спутниковым методом.

Другими словами, основной объем наблюдений выполняют геодезическими спутниковыми приемниками ГЛОНАСС и GPS Navstar. Это не означает, что высокоточные дальномерные измерения, сопровождающиеся измерениями метеопараметров, вытеснены из практики геодезических измерений полностью. Наиболее точные электронные геодезические дальномеры фазовые светодальномеры - позволяют определять расстояния длиной в несколько километров с ошибкой, лежащей в пределах одной десятой миллиметра. Такой уровень точности пока не достигнут спутниковым методом. Именно по этой причине метрологические полигоны, создаваемые для метрологической аттестации спутниковой аппаратуры и ее программного обеспечения, в своей основе имеют геодезические сети, стороны которых измерены высокоточными геодезическими дальномерами.

Определение метеопараметров является неотъемлемой частью высокоточных дальномерных измерений в опорной геодезической сети, создаваемой наземными методами. Программное обеспечение, используемое для обработки результатов геодезических спутниковых наблюдений, также включает возможность ввода метеопараметров, определенных на пунктах опорной геодезической сети, где установлены спутниковые приемники, в качестве результатов измерений. Следовательно, процедура определения метеопараметров является составной частью создания опорной геодезической сети с использованием как наземных, так и спутниковых методов измерений. Поэтому необходимо в процессе обучения дать студентам возможность получить навыки работы с метеорологическими приборами - с метеоприборами.

1. Принципы измерения метеорологических параметров и измеренное электронным дальномером расстояние D, имеет вид:

В этой формуле V - значение рабочей скорости распространения электромагнитной волны; - интервал времени, в течение которого электромагнитное колебание проходит измеряемую дистанцию в прямом и в обратном направлениях.

Значение V рабочей скорости связано со значением с скорости распространения электромагнитной волны в вакууме соотношением:

В этой формуле С = 299 792 458 м/с - это принятая международным соглашением фундаментальная геодезическая (физическая, астрономическая) постоянная. Величина n - это показатель преломления воздуха для электромагнитной волны. Поскольку значение С является эталонным, то есть не содержит ошибки, проблема определения рабочей скорости V сводится к определению значения n показателя преломления воздуха для электромагнитной волны.



Значение показателя преломления воздуха в тропосфере для световых волн и для радиоволн близко к единице. Например, это значение может быть равным 1,000295, то есть n = 1,000295. Три последних цифры после запятой в этом примере в конкретных метеоусловиях меняются, но единица перед запятой и три нуля после запятой присутствуют всегда. Другими словами, численное значение показателя преломления n определяется только тремя последними цифрами, стоящими после запятой. Эти три последние цифры обозначают буквой N и называют индексом преломления воздуха для электромагнитной волны. Индекс преломления воздуха представляет собой отклонение показателя преломления воздуха от единицы, выраженное в единицах шестого знака после запятой. Величины N и n связаны соотношениями:

Таким образом, если известно значение n, то по формуле 1.3 можно вычислить значение N. И наоборот, если известно значение N, то по формуле 1.4 можно вычислить значение n. Поскольку существует такое однозначное соответствие, то (для сокращения записей) принято давать формулы именно для индекса преломления.

Как видно из формулы 1.2, показатель преломления - это величина безразмерная. Следовательно, в соответствии с формулой 1.3, индекс преломления - это тоже величина безразмерная. Однако принято говорить и писать, что индекс преломления выражен в N-единицах. В приведенном выше численном примере индекс преломления равен 295-и N-единицам.

Можно также сказать, что показатель преломления отличается от единицы на 295 N-единиц или на 295 единиц шестого знака после запятой.

Метеопараметры - это температура, давление и влажность воздуха. В Российской Федерации общепринято выражать температуру в градусах Цельсия. Температуру обозначают t0C или просто t0. В формулах же, используемых для вычисления индекса преломления воздуха в геодезической дальнометрии, используют абсолютную температуру, то есть температуру воздуха выражают в градусах Кельвина. В этом случае температуру обозначают T0K или просто T0. Значения температуры, выраженной в градусах Кельвина и в градусах Цельсия, связаны соотношением:

Давление воздуха Р складывается из давления р смеси газов, входящих в состав воздуха, и из давления е водяных паров, растворенных в этой смеси газов:

Давление Р воздуха еще называют полным давлением воздуха. Именно это парциальным давлением смеси сухих газов. Давление е называют парциальным давлением водяных паров. Эту величину для краткости и называют влажностью воздуха. Влажность воздуха определяют с помощью психрометра.

1.2. Вычисление индекса преломления воздуха В спутниковых системах глобального позиционирования ГЛОНАСС и GPS Navstar длины волн несущих колебаний, излучаемых спутниками, равны примерно двадцати сантиметрам, то есть лежат в ультракоротковолновом (УКВ) диапазоне. Можно также сказать, что спутники излучают колебания, лежащие в диапазоне сверхвысоких частот - в СВЧ-диапазоне. В этом же диапазоне работали и радиодальномеры, ныне вытесненные из производства спутниковыми приемниками. Индекс преломления Nрад воздуха для ультракоротких радиоволн вычисляют по формуле Фрума и Эссена [1-3]:

В этой формуле температура Т воздуха выражена в градусах Кельвина. В данной работе давление Р воздуха выражено в миллиметрах ртутного столба - мм. рт. ст.; влажность воздуха е также выражена в миллиметрах ртутного столба; Коэффициенты, входящие в формулу, имеют следующие значения: a = 103,49; b = -17,23; c = 496000. Давление и влажность воздуха можно выражать в миллибарах, в этом случае значения коэффициентов будут иными.

1.3. Вычисление индекса преломления воздуха Из содержания предшествующего подраздела 1.2 видно, что процедура вычисления индекса преломления воздуха для УКВ-радиоволн включает только один этап - вычисление по формуле 1.7. Процедура вычисления индекса преломления воздуха для световых волн более сложна - она включает два этапа. Это вызвано тем, что индекс преломления воздуха для световых волн зависит не только от метеопараметров. Он зависит также от длины волны света. Эту зависимость (этот эффект) называют дисперсией.

Существуют два понятия индекса преломления воздуха для световых волн [1-3]: фазовый индекс преломления и групповой индекс преломления. При обработке результатов светодальномерных измерений используют именно групповой индекс преломления Nгр.

На первом этапе вычисляют значение N0гр группового индекса преломления в стандартных метеоусловиях. Международным стандартным метеоусловиям соответствует температура Т0 = 2730,16 К, или t0 = 00 C;

давление Р0 = 760 мм. рт. ст.; парциальное давление водных паров (влажность воздуха) е0 = 0 мм. рт. ст. - абсолютно сухой воздух. Для вычисления индекса преломления в стандартных метеоусловиях используют формулу Коши [1-3]:

В этой формуле длина волны света выражена в микрометрах, то есть в тысячных долях миллиметра. Дисперсионные коэффициенты имеют следующие значения:

Групповой индекс преломления воздуха для световых волн при температуре Т воздуха, выраженной в градусах Кельвина, при давлении Р воздуха и при парциальном давлении е водяных паров (влажности воздуха), выраженных в миллиметрах ртутного столба, вычисляют по формуле Баррела и Сирса [1-3]:

В этой формуле, как написано ранее, Т0 = 2730,16 К, Р0 = 760 мм. рт. ст.

1.4. Измерение температуры воздуха и определение Температуру воздуха, также как и парциальное давление водяных паров (влажность воздуха), определяют с помощью аспирационного психрометра Ассмана. Психрометр изображен на рисунке 1.1.

Психрометр состоит из двух ртутных термометров и аспирационного механизма. Цена деления каждого термометра - две десятых градуса.



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:

«КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА (НАЗНАЧЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО) САМАРА 2006 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра уголовного процесса и криминалистики КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА (НАЗНАЧЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО) Методические указания по спецкурсу Издательство Самарский университет 2006 Составитель: канд. юрид. наук Д.В. Дробинин Рецензент: д-р. юрид. наук, проф. В.А. Лазарева...»

«Томский межвузовский центр дистанционного образования Е.В. Дерябина ОРГАНИЗАЦИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И ОПЛАТА ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ОТРАСЛИ Учебное пособие 2006 Корректор: Осипова Е.А. Дерябина Е.В. Организация, нормирование и оплата труда на предприятиях отрасли: Учебное пособие. — Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2006. — 224 с. Дерябина Е.В., 2006 Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2006 3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1 ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСА 1.1...»

«ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА Методические указания к выполнению контрольных работ для студентов всех форм обучения Омск 2012 -0Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра физического воспитания ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА Методические указания к выполнению...»

«ОКРУЖАЮЩИЙ МИР К УЧЕБНИКУ А.А. Плешакова (М.: Просвещение) 2 -е издан ие, пер ер а б о тан н о е 1 класс МОСКВА • ВАКО УДК 373.167.1:502 ББК 74.262 К64 Контрольно измерительные материалы. Окружающий К64 мир: 1 класс / Сост. И.Ф. Яценко. – 2-е изд., перераб. – М.: ВАКО, 2011. – 96 с. – (Контрольно-измерительные материалы). ISBN 978-5-408-00380-8 В пособии представлены контрольно-измерительные материалы по курсу Окружающий мир для 1 класса в тестовой форме. Все задания соответствуют программе...»

«ЕВРОАЗИАТСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ ЗООПАРКОВ И АКВАРИУМОВ МОСКОВСКИЙ ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ПАРК Руководство по научным исследованиям в зоопарках. Ред. С.В.Попов Москва 2008г. 2 В Руководство включено второе, расширенное и переработанное, издание Методических рекомендаций по наблюдениям за поведением млекопитающих в зоопарке, впервые опубликованных Московским зоопарком в 1990 году, и подготовленные специально для данного выпуска Методические рекомендации по изучению звукового поведения животных. Мы...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный университет им. А. М. Горького Институт управления и предпринимательства ИОНЦ Студенческий инкубатор инновационных бизнес- и социальных проектов Кафедра государственного и муниципального управления Управление проектом Методические указания по изучению дисциплины Руководитель ИОНЦ _ 2008 Екатеринбург 2008 1 УТВЕРЖДАЮ Руководитель ИОНЦ Студенческий...»

«1 2 Содержание 1 Цели и задачи освоения дисциплины. 2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО. 3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины 4 Содержание и структура дисциплины (модуля). 4.1 Содержание разделов дисциплины 4.2 Структура дисциплины 4.3 Практические занятия (семинары)..12 4.4 Лабораторные работы.. 4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины.13 5 Образовательные технологии 5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях 6 Оценочные...»

«Дальневосточный федеральный университет Школа естественных наук ОБРАБОТКА И ОБОБЩЕНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ВОДНЫМ РЕЖИМОМ Учебно-методическое пособие Составитель И.А. Лисина Учебное электронное издание Владивосток Дальневосточный федеральный университет 2013 1 УДК 26.23 ББК 551.5 О-23 Обработка и обобщение наблюдений за водным режимом О-23 [Электронный ресурс] : учебно-методич. пособие / сост. И.А. Лисина. – Владивосток : Дальневост. федерал. ун-т, 2013. – Режим доступа: http://www.dvfu.ru/meteo/book....»

«Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 2 УДК 519.1 Основы теории графов: методические указания к практическим занятиям по дисциплине Основы дискретной математики для студентов дневного и заочного отделения специальности 7.080401 ИнСост. формационные управляющие системы и технологии С.В.Доценко, Е.Н.Татарченко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. – 14 с. Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине...»

«ЗАО Фирма АйТи. Информационные технологии МОДУЛЬ ПУБЛИКАЦИИ ОБЪЯВЛЕНИЙ О ПРЕДСТОЯЩИХ ЗАЩИТАХ КАНДИДАТСКИХ И ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ Методические рекомендации по публикации объявлений о защите диссертаций На 8 листах Москва 2013 2 СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 3 1.1. Полное наименование системы и ее условное обозначение 3 1.2. Область применения 3 1.3. Краткое описание возможностей ЭБД ВАК 1.4. Аудитория пользователей и уровень их подготовки 2. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ 3. ПУБЛИКАЦИЯ И ПРОСМОТР ОБЪЯВЛЕНИЙ ©...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.