Postup

Gyroteodolity
Netolický
Lukáš
Gyriteodolity
• Přístroje sloužící pro přímé určování azimutů
určovaných směrů
• Pro orientaci k severu se využívá speciální setrvačník
gyroskop
• Při měření není potřeba pro orientaci bodové pole
• Využití především v podzemních prostorách
• Přesnost určení směru se pohybuje v ozmezí 10“-1’
Princip činnosti
• Gyroskop je setrvačník (těleso tvaru hmotného prstence
nebo kruhové desky rychle rotující kolem osy kolmé k
rovině prstence/desky)
• Není-li setrvačník ovlivňován vnějšími silami, udržuje
jeho rotační osa v prostoru stálý směr
• Pokud je setrvačník umístěn na povrchu Země, je unášen
spolu s rotující Zemí, a tím se obecně mění směr jeho
rotační osy. Setrvačník na to reaguje tak, že se snaží
srovnat svou rotační osu s rotační osou Země.
• Stabilizovaný setrvačník svou osou ukazuje k severu a
vytyčuje tak jedno rameno azimutu.
Mechanická konstrukce
• Pohyb gyroskopu je závislý především na
mechanickém provedení závěsu (Cardanův závěs),
tření v ložiskách a vzájemnou polohou svislice
pozorovacího místa a zemské rotační osy
• Konkrétní konstrukce různá pro výrobce vždy však jde
o setrvačník ve formě rotoru roztáčející se kolem
vodorovné osy na vysoké otáčky (přes 20000 ot/min)
• Setrvačník zapouzdřen spolu s optickým elementem.
• Pouzdro zavěšeno na tenkém pásmu upevněném k
alhidádě.
Postup při měření
• Hlavním problémem při měření pomocí gyroteodolitu
je zkrut závěsu gyroskopu
• Z tohoto důvodu je potřeba určit takzvanou
rovnovážnou polohu
• Pro rychlejší určení rovnovážné polohy se využívá
metoda čtyř kyvů
• Po roztočení setrvačníku se gyroskop bude snažit
dostat svou osu do směru na sever
• Pokud bychom neodečetli rovnovážnou polohu došlo
by k systematické chybě právě vlivem torze závěsu
Metoda čtyř kyvů
Postup
• Nejprve se na stupnici odečte hodnota čtyř po sobě
následujících maximálních výkyvů výsledná poloha se
určí postupným průměrováním dvojic čtení podle:
Metoda čtyř kyvů
• Z následujícího se dá dokázat že prostý aritmetický
průměr je odchýlen na stranu prvního odečtu
zatímco postupná extrapolace vede ke správné
hodnotě
Postup měření
• Ke správnému přenesení směru rotační osy
setrvačníku na vodorovný kruh teodolitu je potřeba
zjistit dva údaje.
– Nulovou torzní polohu
– Čtení kruhu odpovídající směru na sever
• Měření se většinou provádí v měřických jednotkách
–
–
–
–
–
Postup
Čtení na kruhu na orientační bod v obou polohách
První určení nulové torzní polohy
Roztočení setrvačníku, určení směru na sever, stop setrvač.
Druhé určení nulové torzní polohy
Čtení na kruhu na orientační bod v obou polohách
Převod azimutu na směrník
• Gyroteodolitem se měří azimuty tedy veličiny vztažené k
poledníku daného místa.
• V geodezii se však většinou pracuje v rovině kartografického
zobrazení, k orientaci potom využívají úhly ok kladného směru
osy +X tedy směrníky a jižníky.
• Obrazem poledníku však není přímka ale křivka jejíž tečna v
daném bodě svírá s osou X jistý úhel γ , ten je závislý na
zobrazení a na poloze bodu. Tomuto úhlu se říká meridiánová
konvergence (pro S-JTSK nabývá 4°-12°)
• Dále je směrník ovlivněn ještě vlivem tížnicové odchylky a
stočení sítě S-JTSK proto se zavádí další člen ΔA (blízký 10“)
• Konečný vztah je tedy dán vztahem
Příklady gyroteodolitů
• MOM Gi B1
• Přesnost určení
azimutu 15“
Příklady gyroteodolitů
• Gyromat 3000
• Přesnost určení
azimutu 1,0 mgon
Děkuji za pozornost.