Структурная схема гиротеодолита
На основании рассмотрения гироскопического способа ориентирования можно наметить следующую структурную схему гиротеодолита. Гиротеодолит (рис. 7.8) должен иметь чувствительный элемент, например, гироскопический датчик маятникового типа; угломерное устройство на штативе со следящей системой, позволяющей производить отсчеты по горизонтальному кругу в моменты реверсии и визирование на земной предмет (ориентирный пункт) для передачи азимута; блок питания с источником питания всех энергетических узлов гиротеодолита.
Рис. 7.8.
Структурная схема гиротеодолита
При наблюдениях гиротеодолитом все измерения относят к отвесной линии в точке наблюдений и к плоскости горизонта. Следовательно, азимут, определенный гироскопически, тождественен астрономическому азимуту.
Имея отсчеты n1, n2 и n3 точек реверсии по горизонтальному кругу, отсчет положения равновесия N0 колебаний чувствительного элемента ЧЭ (рис. 7.7) находят по формуле:
N0 = 0,5 [(n1 + n2)/2 + (n2 + n3)/2]. (7.3)
Обычно по конструктивным соображениям отсчетное устройство по горизонтальному кругу располагают под некоторым углом D по отношению к оси вращения ротора гироскопа. Поэтому на горизонтальном круге вычисляют:
МС = N0 — ∆, (7.4)
где ∆ — постоянная поправка гиротеодолита.
Астрономический азимут на ориентирный пункт (ОРП):
A = M — MC = M + ∆ — N0, (7.5)
где М — отсчет по горизонтальному кругу при наведении трубы гиротеодолита на ОРП.
Для получения геодезического азимута Аг следует ввести поправку δА в азимут за уклонение отвесной линии:
Аг = А + δА. (7.6)
Для перехода к дирекционному углу α вводят поправку за сближение меридианов γ в проекции Гаусса-Крюгера:
α = Аг + γ. (7.7)
В настоящее время для инженерно-геодезических работ используют гиротеодолиты ГИ-Б1 (рис. 7.9) и ГИ-Б2, а также маркшейдерский гирокомпас МТ-1 и гиротеодолит МВ-2М. Средняя квадратическая ошибка определения азимута с помощью этих приборов составляет 20".
Рис. 7.9.
Гиротеодолит ГИ-Б1
1 — штепсельный разъем; 2 — штатив; 3 — гироблок; 4 —
бесконечное наводящее устройство; 5 — алидада; 6 — дополнительный окуляр
теодолита; 7 — зрительная труба; 8 — окуляр; 9 — подъемные винты со сферическими
подпятниками; 10 — трегер теодолита; 11 и 12 — арретиры I и II; 13 —
аккумулятор; 14 — штепсельный разъем; 15 и 16 — переключатель фазы и контроль;
17 — установка нуля; 18 — регулировка напряжения; 19 — миллиамперметр; 20 — блок
питания; 21 — тормоз; 22 — ампервольтметр; 23 — переключатель ток-напряжение; 24
— мотор; 25 — штепсельный разъем; 26 — термостат; 27 —
освещение