автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Обоснование и разработка технологии создания маркшейдерско-геодезических сетей на горных предприятиях спутниковой аппаратурой

На правах рукописи

Обоснование и разработка технологии создания маркшейдерско геодезических сетей на горных предприятиях спутниковой аппаратурой .

05.15.01 "Маркшейдерия"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Государственном научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела ( ВНИМИ ).

Научный руководитель: доктор технических наук,

старший научный сотрудник Д.С. Михалевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В.Н. Земисев

кандидат технических наук,

доцент С.П. Павлов

Ведущее предприятие: ПО "ЛЕНИНГРАДС.ПАНЕЦ"

Защита состоится " 2Ь " СК^Р^1996 г. в "]£_!' час. на заседании диссертационного Совета Д.135.06.01 при Государственном научно- исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела ( ВНИМИ ) по адресу: 199026, г. С.-Петербург, В-26. Сре.;иип пр., 82, зал заседаний Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в бпблшчскс института

с 9 до 15 час.

Автореферат разослан " I " О-Ц&^С| 1990 | .

Исх. N .

Ученый секретарь ✓

диссертационного Совета

доктор технических наук

профессор с/^—" В. М. ШИК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. За последние годы резко возрос интерес со стороны спсшьишстов, жимаюпшхея вопросами координатных определений, к проблеме использования спутниковых 1CTCM глобального позиционирования (Global Positioning System - GPS). Это связано с высокой роишоднгслыюстью и точностными характеристиками, которые значительно превышаю! апало-14тле показатели большинства маркшейдерско-гоодезическпх приборов и инструмент!;. нс-плыуемых при традиционных методах измерений. Вопросы маркшейдерскою обслуживания >рпых предприятий пс находят отражения в большинстве работ зарубежных и отечественных поров. Горные предприятия обладают рядом специфических особенностей, которые Moiyr ссрь-1По повлиять на точность определения координат и дирекпионных углов в локальной системе ри создании сетей спутниковой аппаратурой. К этим особенностям следует отнести то, что сияния па поверхности торного предприятия должна быть отражена в системе координат торных лработок - это является одной из приоритетных задач маркшейдерской службы; сравнительно ¿большие (50 - 100 км") занимаемые площади; наличие подработанных или нарушенных вслс.1-вие ведения горных работ участков земной поверхности; отсутствие на территории горного г>сдприятия геодезических пунктов одного класса точности; низкое качество сети ГТС; невыгод->с для процесса трансформирования взаимное расположение пунктов; необходимость обсспечс-тя горных работ высокоточными - в соответствии с Инструкцией но производству маркшейдер-;их работ - (в первую очередь - угловыми) измерениями при создании маркшейдерских опорах геодезических и специальных разбивочных сетей с длинами сторон 150 - 350 м. Последнее ■•язапо с задачами, которые решает маркшейдерская служба горного предприятия: обеспечение лопаемого ведения горных работ, обслуживание комплекса подъемного и машетрачыюго кон-■.йерного оборудования, наблюдение за сдвижением, высокоточные работы при сбойках и 1.д. актичсские величины погрешностей взаимного положения существующих в пределах горного гвода пунктов могут достигать 500 - 600 мм, а иногда и более, в координаты пунктов создавас-:>й маркшейдерской сети, а также в значения дирекпионных углов будут внесены ошибки, пре->сходяише допустимые от 3-х до 6-ти раз. Оюжившаяся ситуация требует обеспечить стандар-нованпын подход к производству спутниковых измерений по видам решаемых'задач, потому

0 достоверность этих результатов связана с обеспечением безопасности ведения работ и юрн-(ческими аспектами деятельности предприятий. Для горнодобывающей промышленности iiatpe-

1 необходимость разработки технологии использования спутниковой аппаратуры в маркшеидер-:ой практике, чему и посвящена данная работа.

Цель работы заключалась в разработке технологии создания маркшейдерско-геодезических [аркшейдерских опорных и специальных разбивочных) сетей на горных предприятиях сиунш->вой аппаратурой.

>едприятиях спутниковой аппаратурой в соответствии с требованиями, регламентированными нструкцией по производству маркшейдерских работ и другими нормативно-методическими до-'ментами, на основе применения новых методов, учитывающих специфику задач, стоящих пе-д маркшейдерской службой, а также качество и состояние сетей на территориях, занятых горами предприятиями.

- обеспечить создание маркшейдерско-геодезических сетей на горных

к следующему:

определить фактические точностные характеристики спутниковой аппаратуры; установить факторы, влияющие на точность спутниковых координатных определений;

установить зависимость допустимых погрешностей взаимного положения смежных пунк юв от условий радиовидимости, длины сторон и класса (разряда) сетей, создаваемых спутнико вой аппаратурой.

разработать критерии целесообразности использования спутниковой аппаратуры на гор иых предприятиях;

разработать способы создания, контроля и реконструкции маркшейдерских опорных гео дезических и специальных разбивочных сетей на горных предприятиях с использованием спуг пиковой аппаратуры;

разработать способы перевода координат определяемых пунктов из системы \VGS84 в лс кальную (систему плоских прямоугольных координат), позволяющие создавать сети, свободны от ошибок трансформационных пунктов;

Меюды исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включаю ший анализ и обобщение опыта и научных разработок, теоретические и практические исследовг нии, проведенные на моделях сетей и реальных объектах, большой объем экспериментальных р; бот в производственных условиях, а также опытно-промышленную проверку способов создан» сетей и анализ их результатов.

Научные положение выносимые на защиту;

1. Способы полевых измерений и контроле достоверности результатов при создании мар> шейдерских опорных геодезических и специальных (в том числе при наблюдении за сдвижение поверхности) разбивочных сетей спутниковой аппаратурой должны соответствовать требования Инструкции по производству маркшейдерских работ и Инструкции по наблюдениям сдвижением поверхности в части обеспечения регламентированной погрешности плоских прям* у1 ольных координат, превышений, а также горизонтальных и дирекционных углов.

2. Величины ошибок плоских прямоугольных координат, обусловленные процессе трансформации, в ходах маркшейдерско-геодезических сетей и точность определения дирскщ онных углов сторон зависят от величин ошибок взаимного положения трансформационных пум гов, кратчайшего расстояния от пунктов стороны, (хода) до линии, на которой расположен трансформационные пункты, а также от длины хода (стороны).

3. Мархшейдерско-гсодезические сети на горных предприятиях должны быть свободны < влияния ошибок исходных пунктов, для чего в процессе трансформации предлагается испольч вать только два подходных пункта, от координат которых раззита сеть в горных выработках.

■(. Точность оиределенил координат и значений дпрекнионных углов в неблагоприятш \слов!1ях радиовидимости, характерных для горных отгодое, может бьггь увеличена путем нен средственных измерений на каждой из сторон сети, а также уменьшением длительности эпо наблюдения.

Научная новизна заключается в разработке технологии создания маркшейдере» геодезических сетей.на основе использования спутниковой приемной аппаратуры, включаюш методы полевых измерений, учитывающие условия радиовидимости, длины сторон и величи средней квадратической погрешности горизонтальных углов, а также способы контроля юс, верности их результатов на основе оценки погрешностей взаимного положения смежных пункт сети, применение которой позволяет с высокой производительностью создавать маркшейдер« геодезические сети, свободные от ошибок исходных пунктов, с точностью, регламентировапн Инструкцией по производству маркшейдерских работ.

Лично ангаром разработаны основные положения методики создания, контроля и реке струкции маркшейдерско-геодезических сетей на горных предприятиях; разработаны и обосно ны критерии целесообразности использования спутниковой аппаратуры на горных предприяти разработана и обоснована классификация схем полевых измерений, зависящая от средней кв ратической ошибки измерения углов, условий радиовидимости и длин сторон в сетях, а та«

ненки достоверности их результатов в соответствии с требованиями Инструкции по ирончводст-/ маркшейдерских работ: разработан способ создания свободных сетей, обеспечивающий проценте маркшейдерских работ на поверхности и определение положения пунктов профильных нний при наблюдении •¡а сдвижением в системе координат горных выработок; разработан спо-)б перевода координат из системы WGS84 в локальную с использованием только двух пунктов, Зеспсчиваюший возможность использования подходных пунктов шахт и разрезов для трангфор-апнн; предложен способ проведения измерений на промплошадках горных предприятий в усло-1ях неудовлетворительной радиовидимости.

апаином речультагов применения методов создания, контроля и реконструкции маркшей-;рско-1содсзических сетей, использованных на территории Соколовского и Ерунаковского очьных месторождений, шахтах ПО "Ленинградсланец" и ПО "Ростовуголь" и моделях марк-[ейдсрских опорных геодезических сетей, показавшим, что расхождение значений координат и фскпионных углов в сетях, созданных спутниковой аппаратурой и традиционными методами, е превышает регламентируемых нормативными документами величин;

большим объемом информации о методах и точностных характеристиках маркшейдсрско-юдезических сетей, созданных с использованием ОР5-анпаратуры, и значительным объемом на-,'рных исследований, включающих в ссбя определение координат более 200 пунктов триашуля-ии различных классов и около 2000 пунктов полигонометрии различного класса и разряда;

высокой сходимостью расчетных величин ошибок плоских прямоугольных координат и фскпионных углов с их фактическими значениями;

Практическое значение работы состоит в том, что внедрение результатов выполненных ^следований в производство позволяет не только создавать спутниковой аппаратурой свободные аркшейдерекпе опорные геодезические и специальные рачбивочные сети на горных предпри-тиях с требуемыми точностными характеристиками, но также проводить реконструкции» ранее «данных сетей, повысив тем самым как уровень контроля за безопасным ведением горных ра-лт, так и достоверность представляемой маркшейдерской службой информации. Научные иссле-)вания, положенные в основу разработанной технологии (с учетом окончательного развертыва-ия отечественной системы ГЛОНАСС), могут являться надежной научной базой создания обос-оканных нормативно-методических документов дня маркшейдерской службы горнодобывающей ромышленности, которая через короткое время начнет использование не точько импортной, но отечественной аппаратуры аналогичного класса точности.

Реализация работы. Методы полевых работ, оценки достоверности результатов ишерсний, >(Дания свободных сетей и перевода координат из системы \VGS84 в локальную, изложенные в чсссрчации. применены при создании маркшейдерских опорных геодезических сетей в ПО Леши ралсланеп", ПО "Ростовуголь" н на горных предприятиях Ерунаковского и Соколовского ссгорождсний.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения работы докладыва-1сь и получили одобрение на секции "Аэрокосмические технологии" Всероссийского молодеж-шо научного форума (С.-Петербург, 22 - 24.11.95г.)

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и ео-:ржн1 159 страинп. в ¡ом числе 124 страницы машинописного текста, 27 таблиц, 10 рисунков, шеок литературы из 52 наименований и 7 приложений.

Чвгор ьыражает при чшельность сотрудникам ВНИМИ за помошь. оказанную в пр. кече-кп натурных иссчедований. сотрудникам НИИ "Геодинамика" (Москва) (а внимание, полешые «леи* I. юдснавие, а также доктору техн. наук, профессору В.А. Коушя за паучно-четлг . ■ помошь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведены краткая характеристика спутниковой геодезической приемной ап паратуры различных фирм, основные источники ошибок, окатывающие влияние на точносп спутниковых координатных определений, и итожено состояние исследований в области исполь зования GPS-аппаратуры при создании маркшейдерско-геодезических сетей па горны: предприятиях.

Космический сектор для всех гражданских пользователей является одним и тем же, однакс приемная аппаратура изготавливается достаточно большим количеством фирм. Наиболее извест пы среди них "Аштек", "Лайка", "Тримбл", "Серсель", "Турборокк" и ряд друтих. В пастоянм время работа GPS-приемпиков всех фирм-изготовителей основана на использовании диффереп ululibhoio метода, т.е. одновременной работы не менее чем двух приемников, каждый и которых принимает сигналы не менее чем от 4-х ИСЗ. Один из приемников находится на пункт с уже известными координатами в систем; WGS84 (в дальнейшем - базовая станция шн "reference" но терминологии концерна "Лайка"). Положение пункта, па котором расположе! второй приемник (передвижной или "rover"), определяется по разностям декартовых коордипа (X, Y и Z) между этими пунктами. Точность определения приращений такова, что обсспсчисае измерение базовой линии с iioipciuiiocibfo 5 - 20 мм + (1 - 2)xSxl()"6, где S - расстояние межд "leicrence" и "rover" станциями.

Источники ошибок, влияющие на точность получаемого результата измерений, делятся п две 1-руипы: первые пользователь в состоянии исключить или минимизировать и вторые, устр; пить которые общедоступными средствами невозможно. К ошибкам, устранение которых нево можно, следует отнести связанные с космическим сектором и алгоритмами программною обссш. чения. по которым проияюдится обработка полученной информации. Источниками ошибок космическом секторе являются темная, лунная и солнечная гравитация, солнечная радиация, от ражение от Земли солнечной радиации, а также приливы и отливы. В алгоритмах ирофаммног обеспечения заложено ограниченное количество ионосферных моделей, реальное же состоянп ионосферы, наибольшим обраюм оказывающее влияние на прохождение радиосигналов, не Mi же 1 быть учтено в интервале времени, в течение которого проводятся измерения. Ко второ ipyime относятся ошибки, зависящие oi расстояния между исходным и определяемым пунктам! плопкчтп ecu: исходных (трл^мрчашюышх) пунктов; наличия или отсутствия удовлствор) •vjiM-.tsj ; АЦ-.овнднмости; MCTiwiKH производства полевых измерении; конструкции пунктов, i которых проводя)ся наблюдения; времени коордпнашых определений единичного пункта; мси /ов перевила координат определяемых пункта из сисчемы WGS84 в локальную; способов onei кн величин фактических ошибок координатных определений.

К настоящему времени вопросу использования СРЗ-тсхнолошй посвящено зиачитслык количество работ как зарубежных (Ринг, Лайк, Мастере, Станселл, Слютер, Зомсрджик). так отечественных (М.М. Машимов, A.A. Генике, В.Я. Лобазов, П.П. Шсбшасвич, П.П. Дмшрпе В.Н. Попов, Е.В. Киселевский, Л.П.Пахмутов, М.И. Фостикова) авторов, представляют! несомненную научную ценность и практический интерес, однако большинство работ оставляй без внимания вопросы создания маркшейдерских опорных геодезических и специалын, разбнвочных сетей на горных предприятиях спутниковой аппаратурой. Даже учитывая наличие публикуемых работах чисто рекламного аспекта, нельзя не прийти к выводам, что зарубежш пользователи обладают рядом методических наработок, ткнволяюших им существенно увсличн точность ишерений. В печати публикуются только результаты, сами методики, но вполне попя ным соображениям, остаются "know how" их сощатслей. Учитывая, что отечественная еиста "ГЛОНАСС" находится в стадии окончательного рашертывапия, проведение работ по создан!

(етодики применения спутниковой аппаратуры является целесообразным и с экономической очки зрения. Ряд работ, в основном посвященный сравнению возможностей аппаратуры разных [шрм, приоткрывает, в некоторой степени, присущие той или иной фирме недоработки, но ре-:омендации по их устранению носят общий характер.

Вторая глава посвящена определению фактических точностных характеристик спутниковой шпаратурм и установлению степени влияния каждого источника ошибок на точность координа|-|ых определений.

В качестве основного метода исследований при установлении степени влияния каждою ис-очника ошибок на точность координатных определений примят метод сопоставительных измс-)сний. Исследования были проведены как на моделях маркшейдерских опорных геодезических ;етсй, созданных специально для этих целей,, так и на существующих сетях. Установлено, чго факторами, оказывающими наибольшее влияние на точность координатных определений, является: качество радиовидимости, продолжительность времени наблюдения и СГХ)Р. С нелмо ,'становления влияния каждого из факторов на точность координатных определений было обработано ог 50 до 1(Х) измерений (по каждому из факторов), графики зависимости приведены та рис. 1 и 2.

Опт)

Зависимость погрешности координатных определений от продолжительности времени наблюдений

330 360

600

900

1200 I, с

Рис. 1

Зависимость погрешности координатных определений от величины ОООР.

10*.

Рис. а

Факторами, влияющими ма точность перевода координат из систем!! WGS84 в локальную, являются: плотность сети трансформационных пунктов, расстояние между определяемым пунктом и контуром трансформационных, а гакже величина ошибки положения трансформационного

пункта. Влиянием этих факторов обусловлена точность дирекииопных у|лов и погрешности вы имного положения смежных пунктов, что является наиболее важным при проитводстве маркшсй дерских работ.

Рассмотрим случай, когда три определяемых пункта А, В и С имеют плоские прямоуюльпЫ' координаты Ха, Ya; Хв, Yb; Хс, Yc, вычисленные при трансформации от исходных нупктог имеющих нулевые погрешности взаимного положения. В этом случае координаты определяемы: пунктов можно принять в качестве истинных (не принимая в расчет погрешностей, связанных полевыми измерениями). При наличии погрешностей исходных пунктов определяемые буду иметь координаты Хао, Yao; Хво, Ybo; Хсо, Yco, отличные от истинных. Величина тчрешно сти взаимного положения будет определяться равенством разностей координат между их иситн ным значением и значением, полученным при трансформации от исходных пунктов с наличие! плановых погрешностей, т. е.: Ха - Хао = Хв - Хво = Хс - Хсо;

Ya - Yao = Yb - Ybo = Yc. - Yco- (U

Для любых двух определяемых пунктов А и В должно выполняться следующее равенст во: Ха - Хао = Хв - Хво = const; YA - Yao = Yb - Ybo = const. (2)

При выполнении условия (3) будет сохранено не .только равенство длин линий Sa-h. Sim-. Sr-длинам линий Sao-bo, Sbo-co, Sco-ao. соответственно, но также и равенство дирекпиопиых утло указанных линий. Следовательно, величина утла ABC останется неизменной и будет равна вели чине угла АоВоСо. Ошибки планового положения всех определяемых пунктов сети по шношс нии к исходным в этом случае будут одинаковы по величине и знаку, а погрешность их шаимнч го положения будет сохранена. В этом случае имеет смысл ввести термин "традисш измснени координат" (Gx.y), равный отношению разности изменений координат к длине линии межд пунктами, координатам которых эти разности соответствуют. Значение эти величины но осям ) и Y для линии АВ будет вычисляться по формулам:

~ Хао ) ~ W в ~ % во ) Фл ~ ^ао) ~ (Ув к) Gx= с. ; Gy= о • <■*)

3А-В А-В

Значение относительной ошибки измерения длин линий будет вычисляться по следующей фор муле:

X2 + Gr

foTH = ? . (4)

° А-В

Погрешность взаимного положения определяемых пунктов останется неизменной в случл когда Gx = Civ = О, т.е. числители этих формул равны нулю. Изменения координат буцу| окай; вать влияние на погрешность взаимного положения в случае, коша значения Гош буду| сопоси; вимы с аппаратурной точност1.ю или величиной допустимой линейной невязки в тсодсзичсски построениях. При наличии в исходных пунктах ошибок 300 - 500 мм разности изменения коор динат достигают 200 - 220 мм по оси X и 100 - 130 мм по оси Y при длине линии между пупк тами с указанными изменениями 5000 - 60<Ю м. Значения Gx и Gy будуч соответственно равш 1:35 000 и 1:50 000. Величина Готн в этом случае достигнет 1:24 000. При создании ccicii поли гонометрии 4-го класса допустимая относительная иеьязка хода (в cooibcictbhii с норма!hi.ным документами) должна быть не ниже 1:25 000. Значительный обьем проведенных опьипо-мсголи ческих работ (определены координаты около 200 пунктов триангуляции) шчвочясг утверждай что у 15 - 20% пунктов погрешность взаимного положения доспи ист величины 400 - 500 мм. Т; ким обратом, при проишщетве работ даже с паспортной точностью (в усчовиях удовчетворг тельной радиовидимости) пользователь может получить относительную невязку хода (пли псва ку в любых других замкнутых построениях), по своей величине зиачтпельно превышающую д< пуетимую. Это святаио со способом перевода координат m WGSX4 г. i »кольнут и швисш.

б

черную очередь, ог погрешностей взаимного положения исходных пунктов. РаГнпы. апалошчпые уже упомянутым, были проведены не только на моделях маркшейдерских опорных гоодсчичсских сетей, но и па реальных обьектах (шахты ПО "Ростовуюль" и "Леншпрадслансц". а 1акжс р>м сетей, соответствующих параметрам создаваемых на горных предприятиях). Зависимое! ь точности вычисления плоских прямоугольных координаг ог величины шлрсшностп iрансфорча-тюиных пунктов, установленная на моделях сетей, совпадает с жпучешюп на реальнич обьектах. Зависимости точности перевода координат ш системы WGSK4 в локальную oí упомяну i ых факторов, полученные по результатам обработки око ¡о 40 реально существующих и смотстнро-ваппых сетей, приведены на ряс. 3, 4 и 5.

Зависимость погрешности получении плоских прямоугольных координат от плотности (Р) ce ni исходных пунктов

Зависимость погрешности получения плоских прямоугольных координат oí расстояния между определяемыми пунктами и контуром трансформационных пунктов (при oicyicrani ошибок в координатах исходных пунктов) (

График зависимости величины относительной невязки в ходах полигонометрии от погрешности координат трансформационных пунктов

1 оо

200

ЗОО

-400

500 м*,у(шт)

Рис.5

Основной паспортной характеристикой спутниковой-аппаратуры является погрсшносп гпмерения базовой линии, поэтому необходимо установить зависимость между погрешностью измерения длин линий и погрешностями координатных определений - как в системе \VGS84, так и а системе плоских прямоугольных координат.

Пусть фактическое значение длины между двумя пунктами равно Б, тогда эта величина может быть представлена в виде:

Б= л/дХ2 + ДУ2 +Лг\ (5)

где ЛХ,ДУ,Д7 - фактические значения разностей геоцентрических координат между этим! пунктами. Принимая величину паспортной погрешности измерения длины линии Д, получаем Д = л/дХ2 + ДУ2 + дг2 - 7(ДХ +&У + (ДУ + ¿у)2 + (Д2 + &)2 , (6)

где - погрешности определения приращений геоцентрических координат.

Учитывая, что по модулю х м ду и 0,5 - 0,7& (но результатам теоретических работ и натурны: шергннй). а знак погрешности ("+" или "-") по любой >п осей не зависит от знака по дву> лр'.п'.м, певучим: ¿у « (0,5 + 1,0)Д,

. Д«(1,0-И,5)&,>>;

(7)

& к (0,8 1,5)Д.

Таким обратим, при измерении длины, равной 5 км, с паспортной погрешностью (10 мм), но грешность определения геоцентрических координат по осям X и У составит от 5 до 10 мм, ц оси Ъ - от 8 до 15 мм (величины <&,с>у,& - одного знака); погрешность плоских прямоугольны координат тх и ту по осям может достигать 10 мм (в среднем тх»»;>' = 0,5&:«0,5<5у), а по ос Ъ - достигать 20 - 30 мм в зависимости от знака ("+" или "-") величин <&,<5у,&. При создапи сетей "лучевым" сггособом погрешность взаимного положения двух смежных пунктов может дос тигать удвоенной величины погрешности определения координат единичного пункта, поэтом наиболее точным является метод непосредственных измерений. Для каждого класса (разряда) а тей существует такая предельно допустимая длина стороны Здоп. при которой пепользовани спутниковой аппаратуры является допустимым (с точки зрения соблюдения регламентируемы точностных параметров сетей). Переходя от величин предельных относительных невязок ходов погрешностей определения плоских прямоугольных координат единичного пункта к Эдоп, пол; чаем:

где шх и ту - погрешности определения плоских прямоугольных координат единичного пункта; f - предельная- относительная невязка.

Для нивелирных ходов неравенство (9) примет следующий вид:

Saon>ÄV О)

К i

где mh - погрешность определения высотной отметки пункта, "К" равно 10, 20 или 50 мм cooi-

встственио для III, IV класса и технического нивелирования. Указанную зависимость следует

учитывать как при создании высотных сетей, так и при закладке пунктов профильных линий

при наблюдении за сдвижением.

Основные результаты исследований:

Определены фактические величины погрешностей геоцентрических и плоских прямоугольных координат при создании сетей спутниковой аппаратурой в режиме "Быстрая статика", которые составляют 5 мм rio осям X, Y и 10 мм по оси Z(H) в условиях благоприятной радиовидимости; 15 - 20 мм по осям 'Х, Y, и 30 -40 мм по осп Z(H) в условиях неблагоприятной радиовидимости;

В условиях благоприятной радиовидимости фактические точностные характеристики аппаратуры при выполнении линейных измерений при работе в режимах "Статика", "Быстрая статика", "Стою-Иду" и "Реоккупацня" не ниже паспортных;

Общая погрешность измерения "длин линий практически не зависит от измеряемого расстояния (до 5 км) и определяется только наличием радиовидимости, и ее величина можег значительно (в 5-10 раз) превышать паспортную в неблагоприятных условиях;

При уменьшении времени наблюдений до величины, рекомендуемой фирмой, происходит снижение точности координатных определений (на производство линейных измерений этот фактор не оказывает значительного влияния);

При увеличении значения GDOP равпоточиость измерений нарушается даже при увеличении времени наблюдений до интервала, рекомендуемого фирмой;

На погрешность вычисления плоских прямоугольных коордннат окатывают влияние следующие факторы: плотность сети исходных пунктов, взаимное расположение определяемых и исходных пунктов, величины погрешностей взаимного положения исходных пунктов, noipcnnio-сти координатных определений при полевых измерениях;

Установлена степень влияния каждого из факторов на погрешность определения плоских прямоугольных координат;

Третья Plana посвящена разработке способов создания, контроля и реконструкции марк-шсйдсрско-гсодезических сетей на горных предприятиях.

Перед началом производства работ необходимо установить целесообразность использования спутниковой аппаратуры, критериями чего служат: условия радиовидимости: сроки выполнения работ; длимы сторон в создаваемой сети; удаленность определяемых пунктов от исходных.

Таким образом, укрупненная формула для определения коэффициента целесообразности (Кц) использования спутниковой аппаратуры на горном предприятии (при производстве традиционных геодезических работ - классная триангуляция н т.д., вопрос целесообразности использова-:'!ii GPS-аппаратуры очевиден) будет выглядеть следуюшкч образоп:

8 < ^ -+К х 7Л + 0,15 х /V К»=---^-¡-. (10)

P I.xP л

|дс N - 41il-iro определяемых пунктов; К - необходимое число трансформационных пунктов; Тк -время, (.мраченное на координатные определения одного трансформационного пункта (1,3 часа в условиях благоприятной радиовидимости и 3,0 часа в условиях неблагоприятной): Pops - среднесуточная проп (водит слыюсть спутниковой аппаратуры (10 пунктов в условиях неблагоприятной радновидпмос! и и 16 в условиях благоприятной); L - средняя длина стороны в ходе от исходных до определяемых пунктов; Р - производительность традиционного метода (пунктов/день); S - рас-сгояпис (км) от исходных пунктов до начального и конечного определяемых пунктов каждого хо.ы: X - лтпUMibiiociь рабочего дня. час; 0.15 - время камеральной обработки одного пункта при paóoiax со спутниковой аппаратурой (ч); Tn - общее время камеральной обработки обьекга при раб чах Iраднпиопным методом.

При шачении Кц менее 1,0 принимается решение о целесообразности исполыоваиия спутниковой аппарлурм на горном предприятии. Среднесуточная нротнводш слыюсть приведена дли коми ;ек1а. состоящего in двух приемников двуччастотпой спутниковой аппаратуры.

Смсаусг учитывать, чю сети с длинами сторон менее 100 м сощаваи. спутниковой апиа-р.оурои псцслссообрашо. за исключением случаев, котда ука!аппые длины линий составляют менее 2.V/Í о| общего числа сторон.

В Инструкции по протводству маркшейдерских рлбо|, а также в допусках, установленных в pciy.iH.iaTc исследований ученых ВНИМИ, посвященных вопросам создания маркшейдерских ccicii (С.А. Филатов. А.В. Хлебников, Е.И. Pi.ix.4iok, Н.Н Николаев) и маркшейдерского обеспечения процесса установки и мкеплуагапии подьемного оборудования (И.И. Добкип, В.Б. Лебедев. |".Д. Платонов. 10.В. Ануфриев), значительное внимание уделено точности узловых ш-мереппп. однако при коордппашых опреде ;ениях спутниковыми системами невозможно полу-чтпь шаченпя угчовых величин непосредственно в процессе полевых ишсрспнй. Основной гоч-ноетнон характеристикой CiPS-приемпикои является общая noi pciunoci ь измерения длин инпип. Г 1СДОВ.ПСЧМЮ. необходимо установить зависимо'.'п. между допустимой средней квадратической т; \ J - ' £ г 111 ■ (С;; ю тпморспия гориияпальпого утла и всли'ыпа'.щ общих нот рсппюстсй положения тясмых пунктов. Д)в, ecieii с уьчамп, блткимтт к '.з.тт'лтмост т. между срслпсй квалра-тпчсскоп нотрепшоегмо тимсрепия ушов. лтипой стороны в ходах и ошибкой п<мсрсппя длины сгоропы буде| выражена следующей формулой:

ill« - х(2 т 2л/2), (II)

)

2

тле шаг - средняя квадра!пчсская ошибка тимсрепия длины стороны GPS-ainiapaiypoii, АС -л шпа сгоропы хода, пф - средняя квадра!пчсская iioipeniiioeib тмереппя уиюв в сети. /i -ветнчпна _\1ла.

Дня ceieii с \1лдмп. блткимн к 180", величина допуешмых noi рсппюстсй планового положения пункюс. fiyaci определяйся п! следующего неравенства:

' т, t

■•теми- - ;■--< m/i -U---2V2). (i 2)

тле mxv - величина фактической шлрениюсти планового положения пунктов по осям X и У при спутниковых определениях, mfi - средняя квадрат пчсская-noi pcninoci ь измерения уиюв г. септ IJKHM образом. дня coi ей полит ономсгрин 1. 2 ра!рядов и 4 класса, а 1акжс для сетей трпашу

К)

ляцни 1, 2 разрядов п 4 класса, которые являются наиболее распространенными на территории юрнодобываюпшх предприятий, получены величины предельных погрешностей шмсрсння длин линии. Исходя ич этих величин, а также и i условий радиовидимости, предложены способы проведения полевых измерений применительно к каждому классу пли ратряду ccicii iiojuiioiioMcipiiii или триашулянии. оптимальное количество GPS-приемииков. а также копарукции пенIров и наружных знаков.

Проведенные исследования позволили разработать обоснованную классификацию выбора схем нолевых измерений. Исходными данными для выбора являются: условия радиопаблюдснип: величина средней квадратической ошибки измерения улов в сетях; длина стороны сети, со шине которой ила:iпруется.

Выходными данными янтяюкя: режим наблюдений - "Быстрая статика" ("Сишка") или "С.'ою-Иду": способ шмсрсння - i освснш.ш или непосредственный: количество приемников, необходимое для обеспечения должного уровня производительности (табл. 1).

Исследования по установлению оптимальной длитслыюс1 и эпохи наблюдения шхволнлп разработан, способ нолевых измсрс шн на пунктах со сложными наружными анналами или находящихся г, условиях неудовлетворительной радиовидимости. Основная идея paipafioiaiiiioio способа состоит в одновременном использовании двух приемников, один m которых paiMcmaei-ся непосредственно па определяемом пункте, а второй - в 30 - 5000 м от первого, по в условиях идеальной радиовидимости. Длительность эпохи наблюдения устанавливайся равной 5 с. чю с высокой вероя i посты» позволяет выбрать из всей совокупности наблюдений 2,5 - 4 мип;ты. необходимые для разрешения неодно'.нач пост и на определяемом пункте, критерием выбора временною шг'ервата является качество _радиосигнатоп. Рафаботанный способ является bciiomoi aic.'ib-нын и может бьпь применен в слуаях. когда обработка результатов в режиме "Реоккупацпя" не дает жечаемот результата.

С целью со (Дании свободны'. сетей па lopiifiix предприятиях, обеспечивающих максимальную ючиос1ь определения коорд;маг и дирекционных утлов, рафаботап способ. предусма! ри-в.нопиш испол!,ювание коордпна! только двух пунктов в процессе трансформации. В качестве ■ аковых пслесообрашсе всею испсчьзовль подходные пункты, ia ечс! чею достпыася односпс-I емкое п» маркшейдерских работ п.1 поверхности и в юрных выработках. Ниже приведены основные этапы перевода iconcniрнческ ix координат в локальную сисчсму птоских прямиую.твпых.

Выбир;чо1ся пункт А и В с .носкими прямоуюлвпыми ко(флппатами Х(.м i. V|,\i ( и Хин >. V:ы.) в локальной системе, которь:.' будут исполь твлны » качестве щапсформапиоппых;

- В рачках lipoiрамммого пакета SKI концерта "Ланка" набор 1сонсн1рпчсски\ коордппа! Xi. Yi. Mi переводи! ся в плоские прямоугольные, пстншыуя нонсрсчпо-ннлппдрнчсскую проекцию Мсркаюра с координатами Xmí и Ymí, причем масштаб центрального меридиана N1 прнппмаск'я равным

А)':

М = 1 + -г.

2 Н-

AY = Yo - Y, . (13)

|дс R - радиус Земли. Yo - коордппа i a осевою меридиана, Yi. - коорцппам пешра обьекм проц (вояства рабо!;

- Вычисляются величины AX .AY и \ (Х.

АХ = Хм - Хдм. A Y = Yaj - Y\m.

(У {I1L) Y {AL)) :уи„ -УА„)

' A (Z = arel!;---- arel:-----------—-; (14)

UXUII.)- Х{А/.)) ■ {X.Ü., - .>.;,.)

- Учшывая направленна цплипдров н проекциях Мсркаюра и Гаусса-Крин ера. вычисляема промежуточный набор коор;шпа1 XPi. Y Pi иким обраюм, mi:>

XPi = Xmí + A Y.

1 1

Выбор режима съемки, способа измерений к количества GPS-станций

Таблица 1

Средняя квадратическая погрешность iоризонтального угла Длины сторон Режим съемки Споч об измерений Количество станций

Удовлетворительные условия радиовидимости

10" - 20" Более 100 м "Стою-Иду", "Быстрая статика" Лучевой 2

10" 100 - 200 м "Быстрая статика" Непосредственный 2

10" Более 200 м —II— —И— Лучевой 2

5" 120 - 300 м Непосредственный 2

5" Более 300 м —II— —II— ■ Лучевой 2

2" '250 - 500 м Непосредственный 2 - 3

2" Более 500 м —II— —II— Лучевой 2

Триангуляция 4-го класса, 1 и 2-го разрядов Стороны любой длины —II— —II— —II— 2 t

Неудовлетворительные условия радиовидимости

10" - 20" Более 100 "Стою-Иду", "Быстрая статика" Лучевой 2

10" 100 - 200 м- "Быстрая статика" Непосредственный 2

10" Более 200 м —II— —II— —II— 2

5" 120 - 300 м —II— —II— —11— 2

5" Более 300 м —II— —II— —II— 2

2" 250 - 500 м —11— —II— —II— 2 - 3

2" Более 500 м —II— 2 - 3

Триангуляция 4-ю класса, I и 2-го разрядов Выше средней —II— —II— Лучевой 2

Триангуляция 4-го класса, 1 и 2-го ра(рядов Средняя и менее _ц_ —И— Непосредственный 2 -3

YPi = Ymi + ДХ; (15)

- Вычисляется набор плоских npüvoyranbribix координат X(Li), Y(Li) в локальной системе X(Li) = ХА + SA-ix cos (ßP(A-i) + A a);

Y(Li) = YA + SA-, x sin (aP(A-i) + A a). (16)

Таким образом, при создании гети используются координаты только одного пункта - А. координаты второго - В используются только для вычисления дирскнноиного утла стороны AB. Все определяемые пункты будут т.'.гть одинаковые величины координатных погрешностей по отношению к исходному пункту, а ошибка дирекционных углов будет определяться только величиной погрешности взаимного положения "трансформационной стороны", т.е. сеть будет свободной. Все Емчисления - от этапа ввела базы данных из стандартною пакета фирмы до получения конечного результата - выполняют сч специально написанной для этой цели программой.

Относительно небольшие площади горнодобывающих предприятий (50 - 100 км") и почт полное совпадение проекций Гаусга-Крюгера и поперечно-пилиндричсской Мсркатора (данная опция существует практически зсех пакетах спутниковой аппаратуры) позволяют использовать упомянутый способ в случаях, когда требования к качеству, плотности сети или взаимному положению трансформационных пунктов относительно определяемых не соответствуют тем. которые рекомендует фирма-изгото?птель спутниковой аппаратуры. Рассмотрен также способ создания свободной сети путем использования в вычислительном процессе только длин линий, полученных спутниковой аппаратурой. Если позволяет конфигурация создаваемой -сети, координаты ее пунктов вычисляются методем трилатсрашш с использованием программы COMBY доктора техн. наук, профессора A.B. Хлебникова.

Одним из наиболее важных аспектов использования GPS-аппаратуры является устано пение достоверности полученных результатов измерений и постобработки, а также определение фактической точности координатных определений. Проблема состоит в том, что па пользовательском уровне оценка качества измерен!;;; производится по формальным признакам - разрешению неоднозначности и величинам стандартных отклонений по каждой из осей координат, которые не являются фактическими ошибками координатных определений. По результатам большого числа сопос'тааительшлх измерений определен эмпирический коэффициент соответствия величин стандартных отклонений ошибкам координатных определений. Его значение колеблется от 7 до 15, и в качестве среднего может быть принято равным 10. Эта оценка не свободна от влияния ошибок, учет которых без доступа к -трограммному продукту и достоверной модели ионосферы неположен. Использование этих коэффициентов повысит уровень достоверности результатов, получаемых в итоге постобработки.

На достоверность получеигя результатов измерений могут влиять также ошибки много-пугности (multipath errors), возникающие из-за прохождения радиоволн вблизи препятствий, что яштяется достаточно типичным для промплошадок шахт и территории горного отвода. С. целыо исключения такого рода ошибок предложен способ полевого контроля, суть которого состоит в следующем: определяются коордшпты пункта, но и произвольной точки, находящейся на расстоянии 3 - 5 м от него, и рулеточным замером контролируется расстояние между ними. Применение данного способа неизбежно скажется на производительности работ, однако в условиях неудовлетворительной радиовидимост.'-. при которых вероятнее всего появление упомянутых ошибок, предпочтительнее получить достоверные результаты, нежели экономию во времени. Указанный способ контроля целесообразнее всего использовать при работе с двумя GPS-приемниками, при синхронной работе трех и боле:: станций вопрос контроля решается путем определения координат любой станции по отношению к местоположению остальных приемников.

Для определения ошибок в;>имного положения пунктов, которые планируется использовать в качестве трансформационных, предлагаются следующие способы:

1) ири ограничениям числе трансформационных пунктов (не более 3 - 4) сравнивание:; длины сторон сети, полученные пу1см СР8-измсрспий (с учетом удаления от осевою меридиана юны), с длинами, вычисленными но значениям координат т катало[а, и осуществляется переход о! линейных ошибок к ошибкам координат;

2) при количестве трансформационных пунктов более 4-х последовательно исключаются |н числа трансформационных по одному все пункты: каждый из пунктов принимается в качестве определяемою, вычисленные значения координат сравниваются со шачениямп щ кагалам и вычисляется предельная ошибка положения пунктов сети.

При трансформации (переводе координат из системы V 05X4 в локальную) поколение определяемых пунктов вычисляется с ошибкой, величина котортй зависит от ошибок Iрансформа-цпопных пунктов. Установление зависимости между этими величинами позволило бы прсдрасчи-тагь ошибки координатою положения определяемых пункго'.

На основании анализа результатов исследований по установлению указанной зависимости сделаны следующие выводы: значение ошибки плоских нрямоутольнчх координат определяемых пунктов обратно пропорционально расстояниям между определяемым пунктом и тем исходным, в который внесены ошибки; при внесении ошибок в исходные пункты, являющиеся контурными, максимальное значение ошибки определяемых составит 0,70 ■ 0.80 от ошибки исходною; при внесении ошибок ь пункты, находящиеся внутри жестких нчакмчсскнх построений. - 0.35 -0,40 от ошибки исходною; на координаты пунктов, находящихся а контуром трансформационных. ошибки внутренних исходных пунктов практически не очазыва.ог влиянии; величины ошибок координат определяемых пунктов прямо пропорционально <а»исяг от расстояния до кошур: исходных пунктов, у которых отсутствуют ошибки взаимною положения: "юна ьлнлпня" ошибок исходных пунктов приблишгельно равна X км.

Исходя из установленных зависимостей, предложен ст. . ч>б предрасчсга величии сшшб-ж координат определяемых пунктов пт(х1) и т(у1). святаппых с I шибкой положения трансформационного пункта А - Мх(А) и Му(А) по отношению к трансфор лзшюнпому пункту Б. т(х0 = Мх(А) х 0,125 К (8 - Ь);

т(у|) = Му(А) Л 0,125 * (X - Ц, (17)

тде Цкм) - расстояние по перпендикуляру между определяемом пунктом и литшей. ятраиичеп-ной пунктами А и В.

С учетом (171 выражение (8) примет вид:

тЦй** 0,]25Х (& - и)): + (Л-/>>*0,125*(8-/,1)):

7(Л/Л-*0,125*(8-12))2 +(Л/>*0,125*(8-/.2)):

—----, (1М

Л'

где Мх. Му - ошибки положения исходного пункта, Ы, 1^2 - рассюяш:/ ¡¡о пер::сп.тт1к;"'.'|>\ от пунктов 1 и 2 до линии, соединяющей пункты, ошибки взаимною положения которых ишсстны.

При наблюдении за сдвижениями и деформациями с использованием спутниковой аппаратуры необходимо сопоставить фактическую точность ОРБ-апиаратуры с точностью, необходимой для получения достоверной информации о параметрах процесса сдвижения, исхода ш расстояний между соседними пунктами профильной линии. Возможность использования спутниковой аппаратуры для этих целей требует проведения отдельных исследований и осуществления постановки задачи специалистами в области сдвижения.

Четвертая глава посвящена анализу результатов с.• .шшя маркшсйдсрско-теидсшческпл сетей спутниковой аппаратурой. В качестве модели опорно » маркшейдерской геодезической сети выбрана сеть, состоящая из 39 пунктов глубокою ¡аложег Выбор модели обусловлен следующим: наличием в сети сторон различной протяженности (а 120 до 1400 м); идеальной радиовидимостью, позволяющей получить результаты координатн:.'Х определений с максимальной точно

рождений. Веч система определимых пунктов была условно рачбнга на одиночные ходы, разбитые, в свою очередь, на секши. Количество пунктов (от 3-х до 12-ти), включенных в эти ходы, зависело от их взаимного-положения. Порядок работ был организован таким образом, чтобы приращения координат между смежными пунктами измерялись непосредственным способом, т.е. при одновременной работе двух передвижных станций на пунктах, ограничивающих каждую сторону. Выбранная методика обеспечила определение координат каждого из определяемых пунктов трижды: один раз из хода непосредственных измерений, и дважды - от базовой станции. Таким образом, каждый определяемый пункт был включен в замкнутую фигуру (треугольник), все длины сторон которого измерялись непосредственным способом. Наличие радиопомех (из-за конструкции наружных знаков) значительно снижало производительность работы (фактически достшнутоя суточная производительность составляла Х,5 - 9,0 км полигопометрии 1-го разряда), т.к. на большинстве определяемых пунктов было необходимо ждать появления большего числа спутников или изменений их пространственного положения. Каждый ход является ¡амкпугым -начинается с одной из базовых стаций и заканчивается ект же, - таким образом вычисляются величины певлок. В процессе лр-хл-дспия полевых измерений проводился постоянный контроль качества радиосигналов, принимаемых от спутников. Подобного рода селективный подход позволил свести до минимума количество пунктов, координаты которых следовало определять повторно (2 И) 79). Отечественный н »рубежный опыт свидетельствует, что от 10 до 15% пунктов пуж-чаюгея в переопределении, связанном с приемом некачественных радиосигпхчов. Полевой кон-трот;, Снсчлючепие радиосигналов с низким качеством), вычисление невязок в секциях (замкнутых ходах) и величин расхождении по осям координат на каждом из пунктов позволило исключить из обработки информацию, отрицательно влияющую па точность определения плановых координат определяемых (подходшк) пунктов. Критерием достоверности полученных результатов яви иге:, нс только величины пстг.ок геоцентрических координат, но и контрольные измерения угле», выполненные теодолитом Тчео 010 но программе полигопометрии 1-го разряда. Расхождение, регламентируемое Инструкцией по производству маркшейдерских-работ (не более 10"), значений, полученных при решении обратных г еодсзичсских задач, с измеренными в натуре свидетельствует как о работоспособное иг разработанной методики нолевых измерений, так и о высокой надежности способов контроля достоверности полученных результате:',.

По результатам анализа работы на торных предприятиях Ерунаковского и Соколовского месторождений можно сденать следующие выводы:

1) Исполь давание спутниковой технологии позволило создать маркшейдерскую опорную геодезическую есть, координаты г унктов которой определены в системе, единой для поверхности • ! т орлих работ всех шахт и ра1|.сзов предприятий Ерунаковского и Соколовского месторождений;

2) Созданная сеть определяемых (подходных) .пунктов соответствует точностным характеристикам маркшейдерской опорной геодезической сети;

3) В целях повышения точчости измерений и увеличения производительности труда следует изменить конструкцию центров и знаков геодезических пунктов, - оптимальным вариантом представляется тумба с выдвижным визирным цилиндром, обеспечивающая возможность автоматического центрирования любого геодезического прибора.

В пределах горного отвода тнахт "Ленинградская" и им. С.М. Кирова ПО "Ленипградсла-нсц" с использованием разработанной технологии была создана маркшейдерская сеть, пункты которой использованы для выноса в натуру устьев скважин диаметром 1 м для последующей их сбойки с горными выработками. Из четырех пунктов, координаты которых потенциально могли быть использованы для трансформации, один имел погрешность взаимного положения по отношению к остальным около 2,5 м, а другой - около 400 мм по отношению к двум оставшимся. Использовать стандартный метод трансформации в таких условиях не представлялось возмож

ним. С целью обеспечения требований, регламентированных Инструкцией но производству маркшейдерских работ, была создана свободная сеть, опирающаяся па два подходных пункта, расположенные у одною из стволов тахты им. С.М. Кирова. Использование данной технолонш посолило обеспечит!, односистсмность координат пунктов па погерхпости и в горных выработках, чго пс представлялось возможным в рамках стандартною нрофаммного пакета спутниковой аппаратуры.

Пятая глава посвящена основным принципам технологии индаиня, контроля и реконструкции маркшейдерско-гсодезических сетей спутниковой аппаратурой на горных предпрняшях. которые должны быть положены в основу нормативно-методических документов. Результаты анализа создания маркшейдерской опорной геодезической сети на шахтах ПО "Ростовуголь". ПО "Лс-шнпрадслансц" и горных предприятиях Ерунаковского и Соколовского месторождении Кузнецкого угольного бассейна, а также опыпю-мстодпчсских работ позволили провести корректировку paipa6aii.iiiacMi.ix мсгодов и сделать выводы о необходимости включения в мсгодику следующих разделов, основные положения которых приведен!.] ниже: опенка условий радпонаблюдеппй на исходных и определяемых пунктах сети; опенка целесообразное!и исполыоваиия спушико-вой аппаратуры: выбор способа координатных определений; выбор необходимого количества GPS-нрпсмпиков для проведения работ: опенка качества сети пунктов ГГС, которые планируется исткныоиаи. в качестве трансформационных: способы проведения полевых измерении на определяемых и исходных пунктах: опенка достоверности результатов, полуденных при полевых ш-мсрсииях: способы перевода координат определяемых пунктов !.з WGSK4 в локальную систему, а 1акжс способы реконструкции и восстановления утраченных пунктов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе обобщения практического опыта и тсорети'сских исследований paipa6oiaiu Iехполо!пя построения, кошроля п реконструкции мзркшейдцхко-гсодсзическнх сетей па горных предпрняшях с использованием спутниковой приемной аппаратуры. Разработанная техноло-п1я позволяет: обеспечить соответствие величин ошибок плоских прямоугольных координа! и дирекцнонных углов сторон сетей, создаваемых спутниковой аппаратурой, требованиям Инструкции но-производству маркшейдерских работ, нормативно-методическим документам, носвяшсп-ным маркшейдерскому обслуживанию процесса монтажа и экс ¡уатации подьемиого оборудования. а также требованиям Правил безопасности в угольных и с ;анцсвых шахтах в части обеспечения маркшейдерской службой достоверности представления информации; использовать со ¡даваем!, 1с сети па горных предприятиях для решения любых горно-технических идач. Актуальность решения задачи обусловлена отсутствием действующих нормативно-методических документов для горнодобывающей промышленности, посвященных этой проблеме и завершением развертывания отечественной системы ГЛОНАСС.

Основные результаты исследований заключаются в следующем:

!) Рафаботаиа тсхнолошя создания маркшейдерско-геодезическнх сетей па горных предприятиях спутниковой аппаратурой, включающая в себя:

- методику определения целесообразности применения спутниковой аппаратуры на горных предприятиях;

- методику полевых р :бот спутниковой аппаратурой применительно для каждого класса (рафяда) маркшейдерских опорных теодезичсских и спеца.-1 ных разбивочных сетей, что пошо-лило обеспечить их построение с точностью, регламентирот иной Инструкцией по производству мдркп.'пд.-рских работ:

cik/eoi' «.щироля достоверности полевых измерений, позволяющий с высокой надежностью оцепить фактические величины ошибок координат и дирекционных углов:

- способ вычисления нлослмх прямоугольных координат и дирскциониых углов с использованием только двух трансформационных пунктов, обеспечивающий развитие маркшейдерских работ па поверхности в системе координат горных выработок с точностью, рс1ламентированпой действующими нормативно-методическими документами.

- методику создания свободных сегей для маркшейдерского обслуживания выработок, проводимых встречными забоями, которая может быть использована в тоннелестроении и марк-шсйдерско-геодезнческом обслуживании прецизионных объектов.

- способ поиска и восстановления пунктов с утраченными наружными лыками и верхними центрами.

2) Разработаны основные положения методики создания, контроля и реконструкции маркшсйдерско-геодезических cea 1 на горных предприятиях спутниковой аппаратурой.

3) Определены фактические точностные характеристики спутниковой приемной аппаратуры при pa6oie в реальных условных и установлена зависимость между условиями раднонаблюде-ний и величинами ошибок как >еоцеитрических, так и плоских прямоугольных координат, а также лнрекцнонных углов.

Достоверность исследован; и подтверждена результатами экспериментов, большим обьс-мом опытно-методических работ по созданию маркшейдерских опорных гсодс.ических и специальных высокоточных сетей на горных предприятиях, включающим в себя определение координат более 2100 пунктов, около 200 из которых - пункты триашуляшш, и сопоставительными т-меренчями, выполненными традиционными методами по программам полигонометрип 1-го ра¡ряда и 4-"о класса.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Смирнев С.П., Ануфриев Ю.В., Верещагин С.Г., Платонов Е.Д. Применение приемной спутниковой аппаратуры GPS WILD 200 для решения маркшейдерских и геодезических задач// Маркшсштсрско-тсологическое обеспечение горного проИ!водства:Сб. науч. тр./ВНИМИ. - СПб.. 1994, С.-25-31.

2. Перешагни С.Г., Ануфгшев Ю.В., Платонов Е.Д., Комаров Ю.П. Разработка методики создания специальных геодезических сетей спутниковой аппаратурой па примере трассы ВСМ С-Петсрбург - Москва// Прогрессчьпые технологам производства и обработки маркшейдерских и геологических ст,емок:Сб. науч. тр./ ВНИМИ. - СПб.,- 1995,- С. 113-121.

3. Ререшашн С.Г., Комаров Ю.П., Платонов Е.Д., Ануфриев Ю.В. Измерение дуги меридиана В.Я. Струве с использованием спутниковой геодезической аппаратуры// Протрссспвпыс тсхно'ютии производства и обработки маркшейдерских и геологических сч.смок: Сб. науч. тр./ ВНИМИ. - СПб., 1995. - С. 103 - 105.

4. Верещагин С.Г. Перевод координат определяемых пунктов из системы WGS84 в локальную с использованием ограниченного числа исходных пунктов// Прогрессивные технологии противодства и обработки маркшейдерских и геологических съемок: Сб. науч. тр./ ВНИМИ. -СПб., 1995. - С. 99 - 102.

5. Всрешапш С.Г., Гарникян В.А.//Создание маркшейдерских сетей GPS-апиаратурой: Всероссийский молодежный форум, СПб., 22.11.1995 г.: Тезисы доклада//СПб. Государственный Технический Университет, 1995. - С. 13 - 14. .

6. Смирнов С.П., Ануфриев Ю.В., Верещагин С.Г., Платонов Е.Д. Применение приемной спутниковой аппаратуры для решения маркшейдерских и геодезических задач//Радпонавнганпя и время, N1(6) 1995/Российский институт радионавигации и времени.-СПб. - С. 67 -69