ФОТОКИНОТЕОДОЛИТНЫЙ МЕТОД
Этот метод по существу давно известен в практике геодезических изысканий. В практике отечественной авиации теодолитный метод был применен Рыниным в 1910 г.
Ofl-L Фиг. 12.2. Схема определения координат объекта при помощи фотокинотеодолитов и радиолокаторов. |
Самолет, находящийся в точке 5 (фиг. 12.2), засекается при помощи двух теодолитов, установленных в двух точках О и Л на расстоянии L друг от друга. При этом определяются два угла азимута 0i и 02 и два угла превышения tyi и ф2.
Сущность метода такова. Зная углы и длину базы L, можно найти координаты самолета. Выберем начало координат в точ
ке О, ось х направим вдоль базы, ось у вертикально вверх, ось z перпендикулярно к ним. Обозначим искомые координаты самолета буквами х, у, z.
Из треугольников OCD и ACD имеем
Таким образом апликату у можно вычислить двояко, что служит хорошей проверкой правильности замеров.
Можно также описать траекторию самолета при помощи трех полярных координат: углов фх, 0i и радиуса вектора г, который легко вычисляется по формуле
Зная координаты x, у, z в функции времени считать скорость самолета по формуле
VIх« — [15]п-)* + ( — У» — У„_0!*’+ (Zn — г„.-1 )2 |
Так как засечки обычно делаются через короткие промежутки времени, то на интервале времени тп-± — тп скорость вычисляют по приближенной формуле
Следует заметить, что таким путем получается путевая скорость, т. е. скорость относительно земли, а не скорость относительно воздуха.
Таким образом идея метода очень проста и могла бы быть реализована при помощи всего двух теодолитов. Однако практически невозможно вести самолет точно в перекрестии окуляра теодолита и производить отсчеты по лимбам. Поэтому теодолиты обычного типа заменяются фотокинотеодолитами, в которых самолет снимается на кинопленку одновременно’ в обоих пунк
тах; углы поворота лимбов тоже снимаются на ту же пленку. Так как наблюдатели не могут вести самолет точно в перекрестии, приходится по положению изображения вносить соответствующие поправки. Оба пункта связываются телефоном и электросвязью (кабелем).
Изучение траектории самолета при помощи фотокинотеодолитов является одним из наиболее точных методов. При наличии хорошо отлаженной аппаратуры координаты объекта определяются с точностью до 10—20 м.
Однако фотокинотеодолитный способ связан и с рядом неудобств. Во-первых, необходимо иметь весьма сложную аппаратуру; аппаратура обычно привязывается к определенному месту, так как теодолиты должны быть поставлены на хорошие фундаменты; требуется связь. Далее, метод требует весьма большой квалификации и слаженности обслуживающего технического персонала. Наконец, требуется хорошая видимость, что сильно уменьшает число летных дней, когда возможно производить эксперименты, и ограничивает радиус действия аппаратуры практически 10 км. По этим причинам указанный метод в последнее время в значительной мере вытесняется радиолокационным методом, менее точным, но более простым и гибким.