Метрологическое обеспечение геодезических измерений

Одним из важных составляющих факторов измерений в геодезическом производственном процессе считаются средства наблюдений и замеров. С их помощью выполняются все запросы общества и экономики страны в геометрических построениях на поверхности земли и в ее недрах, кадастровые размежевания и картографические работы, задачи по решению обороноспособности страны и созданию единой государственной системы координат. Для выполнения, далеко не всех перечисленных выше задач, помимо геодезического оборудования, необходима, если можно так сказать, система единства, к которой можно причислить:

  • средства измерений;
  • систему координат;
  • общегосударственные сети геодезического обоснования;
  • способы построений;
  • методы измерений;
  • методики технологий работ;
  • теории погрешностей и вероятностей

Так вот помощником геодезии в этом выступает наука под названием метрология. В связи с тем, что они тесно связаны основными понятиями, принципами и способами измерений ту часть, в которой ее специалисты со специальным техническим оборудованием связаны с метрологическими исследованиями и поверками измерительной техники можно назвать, как геодезическая метрология.

Краткие сведения о метрологии, оборудовании и принципах поверок

Метрология считается наукой о мерах, об измерениях физических величин. Она охватывает ряд вопросов, связанных с различными методами, обеспечивающими единство измерений и способами, с помощью которых достигается их точность выполнения.

Измерением в ней считается определение значений величин практическим путем. Методом геодезических измерений выступает определенная последовательность действий, основанная на их основополагающих принципах с применением технических средств. В состав этих средств, входит целый набор специального оборудования и конструкций:

  • геодезический эталон;
  • локальная поверочная схема;
  • геодезический полигон;
  • стационарная и передвижная комплектно-поверочные лаборатории;
  • контрольно-поверочный стенд;
  • геодезическая контрольно-поверочная сеть;
  • геодезический имитатор;
  • компаратор;
  • контрольный базис;
  • геодезический жезл;
  • контрольная линейка;
  • экзаменатор;
  • коллиматор;
  • коллиматорный стенд;
  • автоматизированное рабочее место (АРМ-П).

Главным принципом метрологических измерений считается необходимость в их единстве. Он подразумевает под собой выполнение наблюдений и замеров, результаты которых выражены в одинаковых нормативных единицах. Возникающие при этом погрешности заданы с известной вероятностью и не превышают допустимых границ.

Все инструментальные наблюдения геодезическими приборами выполняются в неодинаковых условиях, различными типами конструкций и от разных производителей. Для получения единых результатов в одинаковой системе измерений и единых подходах в их определении выработана и применяется система стандартизации средств и способов измерений метрологической службой.

Следует также отметить, что необходимо создание единообразия измерительных средств по характеристикам. Оно заключается в том, что их технические параметры должны соответствовать тем нормам, которые прописаны и регламентированы в нормативных документах. Это состояние называется рабочим и обеспечивается путем проведения метрологического контроля.

Все геодезические приборы и инструменты через определенный временной отрезок должны быть проверены и проверяются в государственных метрологических службах. Проверки происходят на предмет соответствия их технических характеристик метрологическим эталонам единиц измерения тех параметров, которые данный прибор измеряет.

Метрологическая характеристика, методы поверок 

Основной метрологической характеристикой в геодезических инструментах считается среднеквадратическая погрешность (СКП) наблюдений.  Если инструмент, например теодолит, имеет обозначение Т-5, то это означает следующее. Прибор - теодолит (Т) замеряет горизонтальные углы со среднеквадратической погрешностью не более пяти секунд с вероятностью получения данной точности равной девяноста пяти процентам.

В метрологии определение среднеквадратических ошибок выполняют такими методами:

  • комплектным способом, который заключается в сравнении непосредственных величин с их эталонными значениями;
  • поэлементным способом, при котором общая погрешность определяется путем вычисления из формул теории ошибок всех ее составляющих погрешностей.

Метрологические поверки измерительных приборов проводятся на протяжении всего времени их работы. Начинается с момента выпуска их с завода производителя, при вводе в эксплуатацию как основного средства предприятия, при завершении срока действия даты последней поверки в метрологической организации, а так же после ремонта соответствующими лабораториями или предприятиями.

Поверка осуществляются для подтверждения соответствия метрологическим требованиям и заявленных технических характеристик приборов. По ее завершении на испытуемый инструмент выдается свидетельство о проверке рабочего состояния средства измерительной техники. В нем содержится наименование центра, который имеет аттестацию по выполнению таких работ. Номер, даты выдачи и окончание действия этого документа. Наименование инструмента, производителя и собственника. Метрологические характеристики прибора. Например, для электронных тахеометров это будут среднеквадратические погрешности горизонтальных и вертикальных углов, и определение СКП расстояний с их числовыми значениями. Наличие такого документа считается обязательным при сдаче исполнительной документации и отчетов о выполненных работах.