СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ТРАССЫ
METHOD OF GENERATING REFERENCE GEODETIC NETWORK OF TEST ROUTE

Изобретение относится к геодезии, в частности к способам топогеодезической подготовки опорных геодезических сетей, используемых при испытании навигационной аппаратуры наземных транспортных средств.
Известен способ автоматизированного формирования локальных геодезических сетей высокого класса точности (см. патент RU №2500990, G01C 21/00, 10.12.13 г.), принятый за прототип.
Способ автоматизированного формирования локальных геодезических сетей высокого класса точности включает в себя определение с помощью навигационной системы координат, дирекционных углов на ориентирные направления пунктов локальных геодезических сетей, закрепление полученных данных на местности постоянными или временными центрами, составление списков координат на каждый позиционный район с дальнейшей топогеодезической привязкой позиций, пунктов, постов. При создании локальных геодезических сетей на первоначальном этапе выполняется в автономном режиме начальное ориентирование и определение начальных координат наземного транспортного средства комплектом бортового оборудования с дальнейшим вводом в бортовой вычислитель наземного транспортного средства значений начальных данных как вручную, так и автоматически. На втором этапе формируется район работ, где должна быть создана локальная геодезическая сеть, для чего в бортовой вычислитель с внешнего устройства производится загрузка пакета цифровых карт местности и выбираются необходимые файлы с цифровых карт местности. На третьем этапе производится прокладка маршрута на цифровой карте местности в соответствии с предполагаемой конфигурацией локальной геодезической сети. На четвертом этапе производится движение наземного транспортного средства в соответствии с проложенным маршрутом, во время которого происходит автоматическое определение координат пунктов создаваемой локальной геодезической сети. Точки сети при необходимости закрепляются на местности центрами с наружными знаками, и для них определяются дополнительные ориентиры и особые условия состояния маршрута. Для повышения точности производится коррекция навигационной системы по данным аппаратуры спутниковой навигации, либо при кратковременных остановках наземного транспортного средства при помощи ориентиров с известными координатами. На пятом этапе для сгущения пунктов локальной геодезической сети автоматически определяются геодезические данные точек на цифровой карте местности, отмеченных курсором оператора. На шестом этапе производится представление данных по сформированной локальной геодезической сети в печатном виде или электронном с возможностью их автоматизированной передачи по каналам связи объектам автоматизированной системы управления войсками.
Недостатками прототипа являются:
- высокий уровень временных и материальных затрат при проведении инженерно-технических работ по созданию испытательной трассы;
- недостаточная точность пунктов опорной геодезической сети испытательной трассы;
- недостаточная точность определяемых навигационной аппаратурой наземного транспортного средства параметров;
- сложность изготовления и установки разметки испытательной трассы;
- невозможность обеспечения контроля функционирования высокоточных систем навигационных систем;
- необходимость проведения большого количества контрольных замеров для обеспечения требуемой точности.
Предлагаемым изобретением решается задача по повышению эффективности контроля точности определения навигационных параметров.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в реализации способа формирования опорной геодезической сети испытательной трассы, который позволяет при использовании трассы осуществлять весь комплекс операций по контролю навигационной аппаратуры, формировать инфраструктуру испытательной трассы с наименьшими временными и материальными затратами.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе формирования опорной геодезической сети испытательной трассы, заключающемся в том, что осуществляется формирование района работ, где должна быть создана опорная геодезическая сеть, прокладка маршрута на карте в соответствии с предполагаемой конфигурацией сети, определение и закрепление координат контрольных пунктов создаваемой сети, определение ориентиров с известными координатами, представление данных по сформированной сети, новым является то, что при создании опорной геодезической сети на первоначальном этапе составляется физико-географическая характеристика района работ и оценивается топографо-геодезическая изученность района работ, на втором этапе в общем виде формируется схема размещения оборудования испытательной трассы: количество контрольных пунктов, предельные значения длины трассы и расстояний между контрольными пунктами, разрабатываются схема обустройства контрольного пункта, схема размещения контрольной точки, схема размещения створного знака, на третьем этапе производится привязка сформированной схемы испытательной трассы к конкретным топографическим условиям местности с прокладкой маршрута трассы по карте местности, на четвертом этапе определяется конкретное расположение контрольных пунктов на маршруте трассы с составлением схемы и карты их расположения, на пятом этапе определяются схема расположения контрольного пункта и точки углов на цифровой карте местности, формируется схема ориентирных направлений, при этом определяются перечень ориентиров с их кратким описанием с присвоением номеров и изображением внешнего вида, дирекционные углы ориентирных направлений, расстояния линии визирования до ориентира, координаты выбранных ориентиров, на шестом этапе выполняется формализация и каталогизация выполненных работ: составление каталога всех контрольных точек с указанием координат Χ, Y и высоты H в нескольких системах координат для каждой контрольной точки, при этом указываются контрольные пункты, на которых рекомендуется проводить контроль определения высоты, составление каталога ориентирных направлений на выбранных контрольных точках.
Составление на первоначальном этапе при создании опорной геодезической сети физико-географической характеристики района работ и проведение оценки топографо-геодезической изученности района работ позволяет:
- определить характер рельефа выбранного участка работ;
- определить состояние дорожного покрытия.
Формирование на втором этапе в общем виде схемы размещения оборудования испытательной трассы позволяет:
- определить оптимальное количество контрольных пунктов, необходимое для проведения испытаний;
- исключить излишнюю протяженность трассы и расстояний между контрольными пунктами.
Разработка схемы обустройства контрольного пункта, схемы размещения контрольной точки, схемы размещения створного знака позволяет:
- обеспечить обустройство трассы;
- обеспечить конструктивные параметры при проектировании опорной геодезической сети испытательной трассы, исключающие излишние затраты при обустройстве;
- по результатам проектирования снизить временные затраты на обустройство трассы.
Выполнение на третьем этапе привязки сформированной схемы испытательной трассы к конкретным топографическим условиям местности с прокладкой маршрута трассы по карте местности позволяет:
- выбрать оптимальный маршрут трассы и размещение начальной и конечной точек;
- оптимально использовать существующую в данном районе дорожную сеть.
Определение на четвертом этапе конкретного месторасположения контрольных пунктов на маршруте трассы с составлением схемы и карты их расположения позволяет:
- по возможности использовать данных уже существующих опорных точек;
- обеспечить оптимальное размещение контрольных пунктов, исходя из заданных пределов расстояний между ними;
- обозначить контрольные пункты на топографической карте.
Определение на пятом этапе схемы расположения контрольного пункта и точки углов позволяет:
- обеспечить проведение контроля угловых параметров навигационной аппаратуры транспортных средств;
- при определении схемы расположения контрольного пункта и схемы углов подобрать необходимое количество ориентиров.
Выполнение на шестом этапе формализации и каталогизации выполненных работ позволяет:
- оценить технические характеристики испытательной трассы и контрольных пунктов;
- составить каталог всех контрольных точек с указанием координат Χ, Y и высоты H в Балтийской и СК-42 системах координат для каждой контрольной точки;
- составить каталог ориентирных направлений на выбранных контрольных точках;
- зафиксировать внешний вид ориентиров, дирекционные углы ориентирных направлений, расстояния линии визирования до ориентира и координаты выбранных ориентиров.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана общая схема размещения оборудования ИТ; на фиг. 2 - схема обустройства КП; на фиг. 3 - схема размещения КТ; на фиг. 4 - схема размещения створного знака; на фиг. 5 - пример маршрута ИТ на карте местности; на фиг. 6 - пример схемы ориентирных направлений.
Способ формирования опорной геодезической сети испытательной трассы реализуется следующим образом.
Испытательная трасса (ИТ) 1 предназначена для проведения испытаний навигационной аппаратуры, установленной на базе наземных транспортных средств. Процесс формирования опорной геодезической сети испытательной трассы рассмотрен на конкретном примере.
1. При создании опорной геодезической сети ИТ 1 на первоначальном этапе составляется физико-географическая характеристика района работ и оценивается топографо-геодезическая изученность района работ. Участок, выбранный в качестве проведения инженерно-геодезических изысканий, представляет собой дорожную сеть преимущественно с асфальтовым покрытием. Рельеф участка - спокойный. По данному участку инженерно-геодезических изысканий материалы прошлых лет отсутствуют.
2. На втором этапе в общем виде формируется схема размещения оборудования испытательной трассы 1: количество контрольных пунктов (КП) 2, предельные значения длины трассы и расстояний между контрольными пунктами, разрабатываются схема обустройства контрольного пункта, схема размещения контрольной точки (КТ) 3, схема размещения створного знака (СЗ) 4.
Длина (протяженность) испытательной трассы - до 100 км. Максимальное время продвижения по маршруту - 2 ч 10 мин. Минимальная длина радиус-вектора между начальной (HT) 5 и конечной (КТ) 6 точками, ограничивающими ИТ 1-15 км. Требования к ориентации испытательной трассы не предъявляются. ИТ 1 оборудована КП 2, в том числе в начале и конце трассы. Расстояния между КП 2 должны удовлетворять условию: S=(3-11)±0,5 км. На каждом КП 2 оборудованы КТ 3. КТ3 установлены в одном уровне с дорожным полотном, расположены на правом краю дорожного полотна в прямом и обратном направлении и дополнительно обозначены пронумерованными створными знаками 4, установленными с каждой стороны дороги. Створные знаки 4 должны быть легко визуализированы механиком-водителем транспортного средства.
3. На третьем этапе производится привязка сформированной схемы испытательной трассы к конкретным топографическим условиям местности с прокладкой маршрута трассы по карте местности. При прокладке маршрута учитываются заданные на втором этапе параметры, состояние дорог, возможность установки на них оборудования ИТ 1.
4. На четвертом этапе определяется конкретное расположение контрольных пунктов на маршруте трассы с составлением схемы и карты их расположения. На проложенном на карте маршруте отмечаются КП 2, а на базе картографических данных составляется схема расположения КП с присвоением номеров: КП №1-КП №10.
5. На пятом этапе определяются схема расположения контрольного пункта и точки углов (КПУ 7 и КТУ 8) на цифровой карте местности, формируется схема ориентирных направлений, при этом определяются перечень ориентиров с присвоением номеров с их кратким описанием и изображением внешнего вида, дирекционные углы ориентирных направлений, расстояния линии визирования до ориентира, координаты выбранных ориентиров: ОР1-ОР6 с углами ориентирных направлений α1-α6.
Определяется перечень ориентиров, которые имеют характерный внешний вид, ориентиры нумеруются, определяются дирекционные углы ориентирных направлений, расстояния линии визирования до ориентира, координаты выбранных ориентиров. На основании имеющихся данных формируется схема ориентирных направлений.
6. На шестом этапе выполняется формализация и каталогизация выполненных работ:
а) составление каталога всех контрольных точек с указанием координат Χ, Y и высоты H в нескольких системах координат для каждой контрольной точки. Прямоугольные координаты определяются со среднеквадратической погрешностью не более 1 м относительно пунктов государственной геодезической сети. Высота определяется со среднеквадратической погрешностью не более 0,5 м в 2-х координатных системах;
б) составление каталога ориентирных направлений на выбранных контрольных точках. При этом кроме пронумерованного перечня ориентиров приводится краткое описание ориентира с детализацией признака того, что является ориентиром в неоднородном объекте. Каталогизируются изображения внешнего вида ориентиров как на фоне прилегающей местности, так и в увеличенном состоянии.
Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача по достижению технического результата, заключающегося в создании способа формирования опорной геодезической сети испытательной трассы, который позволяет при использовании трассы осуществлять весь комплекс операций по контролю навигационной аппаратуры, формировать инфраструктуру испытательной трассы с наименьшими временными и материальными затратами.