CC BY
55
УДК 006:378
Л.Г. Куликова, В.А. Середович, В.Д. Лизунов, Ю.В. Сурнин, К.М. Антонович,
В.А. Калюжин,О.П. Сучков, О.К. Ушаков СГГ А, Новосибирск
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА СИБИРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ
Метрологическая служба создана приказом ректора в 1980 г. В 1995 г. аккредитована Госстандартом России на право поверки геодезических средств измерений Аттестат аккредитации № 008. В 1996 г. создан научнопроизводственный Центр по метрологии, стандартизации, сертификации и сервисному обслуживанию средств измерений. Имеется лицензия Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
г. Москва № 000744-Р на ремонт средств измерений
Назначение, область применения, эффективность:
- Метрологическое обеспечение научно-исследовательских работ;
- Разработка и изготовление эталонов;
- Разработка нормативной документации по метрологии, стандартизации и систем качества;
- Исследование и поверка средств измерений;
- Ремонт средств измерений топографо-геодезического, картографического и оптического назначения;
- Прокат приборов и оборудования.
Основные научные направления в метрологии:
- Теоретические и экспериментальные исследования по созданию эталонов и поверке геодезических средств измерений;
- Разработка технологии аттестации эталонных пространственных геодезических полигонов, базисов;
- Разработка теоретических основ и методов создания эталонных компараторов для метрологической аттестации специальных геодезических мер длины
В результате созданы:
- Государственные нормативные документы на методы поверки геодезических средств измерении- рекомендации по метрологии государственной системы обеспечения единства измерений (Р 50.2.023. Методы поверки нивелиров, Р 50.2.024.Методы поверки теодолитов и тахеометров);
- Построена и реализована региональная поверочная схема для средств измерений геодезического назначения;
- Эталонный универсальный компаратор для поверки теодолитов (тахеометров) - рабочий эталон первого разряда.
Эталонный универсальный компаратор (УКТ), далее по тексту компаратор, предназначен для поверки и калибровки теодолитов по ГОСТ 10529 -96 , а также других типов, соответствующих указанному стандарту, в том числе зарубежных аналогов включая тахеометры.
Получен патент на изобретение 2116626 Яи МКИ 60 01 018/00. Устройство для аттестации системы измерения вертикальных углов теодолита. Патентообладатель СГГА.
Технические характеристики
Компаратор включает в себя автоколлиматоры и призматические угловые меры - рабочие эталоны (РЭ) 1 разряда.
Диапазон измерений - в горизонтальной плоскости О0 - 3600; в
„0 со с0
вертикальной плоскости 7 - 52,5 .
Основная погрешность аттестации углов в горизонтальной плоскости не превышает 0,4", в вертикальной - 0,5";
Эталонный универсальный компаратор для поверки нивелиров - рабочий эталон первого разряда.
Эталонный универсальный компаратор (далее, компаратор) предназначен для поверки и калибровки нивелиров типа Н-05, Н-1, Н-2, Н-3, Н-10 по ГОСТ10528-90 и равноценных им типов зарубежного изготовления, используемых в геодезии, строительстве и других отраслях. Получен патент на изобретение 2093794 Яи МКИ 60 01 Б18/00. Устройство для поверки нивелира / Россия. - №95108630/28; Заявл. 26.05.95; Опубл. 20.10.97. Бюл. №29. - 3 с. Патентообладатель СГГА.
Условия эксплуатации:
Температура воздуха в рабочем пространтве, °С 20±3
Влажность воздуха, не более, % 70
Атмосферное давление, кПа 101±4
(мм.рт.ст.) 760±30
Изменение температуры в рабочем пространстве не должно превышать 1°С за 1 час работы. Время установления рабочего режима аппаратуры не более 30 мин.
Технические характеристики
Предел измерения 10'.
Средняя квадратическая погрешность измерения угла i нивелира 0,15".
Базис пространственный эталонный им. О.П. Сучкова - рабочий эталон второго разряда.
Базис является единичным средством измерений и предназначен - в условиях, приближающихся к эксплуатационным для поверки средств измерений длины и плоского угла (светодальномеров, тахеометров, нивелиров, измерительных лент, буссолей, навигационной и геодезической спутниковой аппаратуры.
Принцип действия Базиса заключается в определении его метрологических параметров (длин линий, высот, угловых размеров и
приращений координат) рабочими средствами измерения (СИ) и сравнения полученных значений с эталонными значениями соответствующих параметров Базиса.
По линии Базиса заложено двадцать два сваенабивных центра (восемнадцать центров заложены в одном створе и по два центра на первом и восемнадцатом центрах перпендикулярно створу, с двух сторон от створа, на расстоянии 24 м от створа) по типу фундаментальных реперов на глубину 6,8 м. На верхней поверхности каждого центра вмонтированы (накручены) центрировочные столики с установочными винтами.
Построен в 1976 году, усовершенствован в 1994 г. Контрольные измерения выполнялись ежегодно до 1992 года, после 1992 - один раз в 2 года.
Основные технические характеристики
Диапазон измерений длин линий D, м...................от [12, 24,48] до
1104
Абсолютная погрешность Базиса при доверительной вероятности 0,95 при температуре от минус 10 до плюс 30 °С, 50, мм, на длине (интервале):
0-192 м........................................................±0,5
192-1104 м....................................................± 1,0
Базис эксплуатируется на открытом воздухе по гр. Д1 ГОСТ 12997, со следующими уточнениями:
Температура окружающей среды, °С...............................(20+24°0);
Верхнее значение относительной влажности
Без конденсации влаги, %........................................98;
Атмосферное давление, кПа......................................(100 );
Средний срок службы, лет, не менее .............................60.
Номинальные значения длин линий Базиса (Ьі 01^Ьі18), м .„12, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192, 408, 420, 648, 660, 888, 900, 1091, 1104.
Допускаемая «невязка» при нивелировании, мм.....................0,3 V«
где п - количество штативов в ходе.
Допуск створности пунктов Базиса, мм, в диапазоне:
От 24 до 500 м..................................................±50
От 500 до 1104 м...............................................± 100
Высота центра над уровнем земли, м..............................1,2
Общий уклон трассы, не более....................................1/20
Полигон геодезический эталонный - рабочий эталон второго разряда.
Полигон является единичным средством измерений и предназначен - в условиях, приближающихся к эксплуатационным, для хранения и передачи рабочим средствам измерений (СИ) размера единиц длины, плоского угла и напряженности гравитационного и магнитного полей Земли посредством следующих метрологических параметров: геоцентрических координат,
разностей геоцентрических координат, плоских прямоугольных координат и их разностей в проекции Гаусса-Крюгера, длин линий, горизонтальных и вертикальных углов, астрономических широт, долгот и азимутов, составляющих отклонения отвеса в плоскостях меридиана и первого вертикала, высот квазигеоида, нормальных высот, разностей нормальных высот, ускорений силы тяжести и магнитных азимутов.
Полигон представляет собой специальную спутниковую геодезическую сеть (ССГС) рис. 1, и базу данных в виде модели локального гравитационного поля Земли (ГПЗ). Геодезическая сеть Полигона ССГС создана спутниковым методом.
Модель локального ГПЗ получена путём совместной математической обработки традиционных геодезических данных и результатов спутниковых измерений, выполненных на Полигоне. Геодезические данные для вывода ГПЗ в основном заимствованы из высокоточных геодезических измерений прежних лет (нивелирных, астрономических и гравиметрических), произведенных на территории г. Новосибирска и области при создании государственной координатной (плановой и высотной) и гравиметрической основы страны.
Сеть состоит из 20 пунктов. Четырнадцать пунктов сети заложены и координированы СГГА. Остальные 6 пунктов, являясь пунктами государственной координатной основы, выполняют вспомогательную роль промежуточных геометрических точек, через которые передаются координаты на удаленные пункты Полигона. Данные этих шести пунктов участвуют в выводе модели локального ГПЗ.
г—| Фундаментальный —1 гравиметрический пункт
Рис. 1. Специальная спутниковая геодезическая сеть Полигона
Полигон построен в 1995-2002 годах.
Полигон эксплуатируется на открытом воздухе по гр. Д1 ГОСТ 12997, со следующими уточнениями:
Температура окружающей среды, °С от минус 10 до плюс 30,
Верхнее значение относительной влажности без конденсации влаги, % 98;
Атмосферное давление, кПа от 85 до 105,
Средний срок службы не менее 60 лет.
Основные технические характеристики Полигона приведены в табл. 1.
В настоящее время проводятся работы по созданию:
- Интерференционного компаратора-эталона первого разряда для поверки и испытаний высокоточных геодезических средств измерений (трехмерных лазерных сканеров, лазерных светодальномеров, кодовых нивелиров и реек, инварных проволок и лент и др.), научные основы которого были разработаны по ГРАНТУ Минобразования России;
- Лаборатори с постоянно-действующей станцией для приёма сигналов и обработки GPS - измерений.
Таблица 1
Наименование параметра Диапазон измерений параметра Абсолютная погрешность параметра при доверительной вероятности 0,95
Основные параметры
1. Геоцентрические координаты X, У, 2 по X: от 4,3 до 4,9 Мм, по Y: от 3,6 до 3,7 Мм, по Z: от 5,1 до 5,2 Мм ¿х=0,1 м, ¿Y=0,1 м, ¿2=0,2 м
2. Разности геоцентрических координат АХ, АY, ^ по АХ: от 1 до 6x104 м, nozi7: от 1 до ЗхЮ4 м, noziZ: от 1 до 2х104 м ¿ax = 4 мм, ¿ay = 6 мм, ¿az =12 мм,
3. Параметры модели локального ГПЗ район Полигона ¿v = 80 мм
4. Ускорения силы тяжести на опорных пунктах g от 9,81 до 9,82 м/с2 ¿g = 1-10-7 м/с2
5. Магнитные азимуты Ат от 0 до 360 ¿Am 8
Производные параметры
6. Геодезические координаты B, L, H по B: от 54°50' до 55°08' по L: от 82°15' до 83°15' ¿B = 0,0004", ¿l = 0,0003",
по Н: от 76 до 126 м Sh = 0,03 м
7. Плоские прямоугольные координаты х, у в проекции Гаусса-Крюгера по х: от 1 до ЗхЮ4 м, по у: от 1 до 6х104 м Sx = 14 мм, Sy = 10 мм,
8. Разности плоских прямоугольнах координат Ах, Ау в проекции Гаусса-Крюгера пох: от 1 до ЗхЮ4 м, по^: от 1 до 6х104 м Sx = 12 мм, Sy = 8 мм
9. Длины линий Б от 1 до 6х104 м Sd =14 мм
10. Горизонтальные углы Q и от 0 до 180 Sq^ = 1"'ф(км)/3)
11. Вертикальные углы к от -0 01' до 2 20' Sh =2"ф(км)/3)
12. Астрономические долготы X от 82 10 'до 83 15' Sa =1"
13. Астрономические широты ф от 54 40 до 55 10' Stp =1"
14. Астрономические азимуты а от 0 до 360 Sa =2"
15. Дирекционные углы а от 0 до 360 2" =
16. Отклонения отвеса в плоскостях меридиана £ и первого вертикала щ от -5" до +5" S£=1", Sn=1"
17. Высоты квазигеоида С от -37 до -34 м Sz=10 см
18. Нормальные высоты Ну от 110 до 160 м SH =10 см
19. Разности нормальных высот АН7 от -30 до +40 м Sahy=4 см
20. Ускорения силы тяжести g в промежуточных точках, не совпадающих с опорными гравиметрическими пунктами от 9,81 до 9,82 м/с2 Sg = 3-10-5 м/с2
© Л.Г. Куликова, В.А. Середович, В.Д. Лизунов, Ю.В. Сурнин, К.М. Антонович,
В.А. Калюжин,О.П. Сучков, О.К. Ушаков, 2006
