Чихачёву приказано было: а) поднявшись по реке Амгуни поселения Хазмоль, перевалить на реку Горин и, опустившись по ней до Амура, следовать вниз по правому берегу этой реки до селения Кизи; на этом пути собрать сведения о стране и народах, там обитающих; главное же узнать — действительно ли река Горин берет начало из того же хребта, откуда вытекают реки Уда, Тугур, Амгунь и Бурея? Если окажется, что она вытекает из того же хребта, из которого берут начало и упомянутые реки, то собрать сведения о его направлении к югу и о пути, ведущем к истокам реки Горин; потом достигнуть этого истока и определить направление хребта; б) собрать сведения о перевалах с истоков рек Амгуни и Горин на Бурею и о самагирах, обитающих между этими реками; в) узнать, где селение беглых русских и возможно ли добраться до этого селения с верховьев Амгуни или Горина; г) по прибытии в Жизи принять в свое ведение Березина с топографом Поповым, которые должны прибыть туда к тому времени. С Березиным послать ко мне донесение, а Попова ваять с собой и следовать по озеру Кизи в залив Нангмар; д) обследовать путь до этого залива, а равно и самый залив, и определить, не тот ли это самый залив, который Лаперузом назван Де-Кастри; е) оставаясь с топографом, весновать в этом заливе, наблюдать над вскрытием льда и собирать сведения от местных жителей о характере берегов южной части Татарского пролива; узнать, не имеется ли здесь закрытых бухт и путей из них на Амур; ж) разведать об иностранных судах, плавающих в Татарском заливе, и в случае встречи с ними объявлять, что всё побережье Татарского залива до корейской границы составляет русское владение; следуя в залив Нангмар, при встречах с торгующими маньчжурами, вступать с ними в дружеские сношения, стараться указывать им на опасность для России и Китая оставлять Нижнеамурский и Уссурийский края без наблюдения с моря и объяснять, что, ввиду этой-то опасности, мы и принимаем меры; з) с открытием навигации в заливе Нангмар приобрести у гиляков лодку и на ней возвратиться вдоль материкового берега через лиман в Петровское; во время этого пути сделать по возможности подробную съёмку берега Между этим заливом и лиманом. 17 февраля вслед за Чихачёвым отправился вверх по Амуру приказчик Березин с топографом Поповым и тремя казаками на двух нартах, запряжённых собаками.
Березину и Попову было приказано, следуя по правому берегу Амура, делать глазомерную съёмку, производить на этом пути расторжку с гиляками и маньчжурами и собирать от них всевозможные сведения о стране и народах, в ней обитающих, и по прибытии в селение Кизи в ожидании здесь Чихачёва собрать точные данные о характере пути из этого селения в залив Нангмар. Кроме того, им поручалось приготовить средства для безопасного следования Чихачёва. С прибытием в Кизи Чихачёва Березину и Попову приказано было поступить в его распоряжение.
После 89-дневного утомительного странствования 18 февраля 1852 года возвратился в Петровское Д. И. Орлов и сообщил, что, достигнув озера и селения Орель, он направился на запад-юго-запад по реке Негди, впадающей в это озеро с западной стороны, и, проехав по этому пути около 30 вёрст, прибыл в селение нейдальцев Негди 97. Отсюда, взяв проводником нейдальца и проехав по тому же западно-юго-западному направлению около 45 вёрст (47 км), достиг небольшого озера (около 20 вёрст в окружности) Каури 98; на этом пути он перевалил через небольшую возвышенность, идущую от севера. В селении Каури, при реке того же имени, по случаю утомления собак он остался на сутки. Из этого селения жители переезжают в Усальгинскую губу 99, расстояние до которой, по их словам, около 35 вёрст (37 км). Широта места селения Каури, по наблюдению Орлова, оказалась 53°16 северной широты и приблизительно (то-есть по соображению направления его пути) около 138°15 восточной долготы (от Петербурга). Из Каури Д. И. Орлов взял проводника и, следуя по тому же западно-юго-западному направлению, проехал ещё около 35 вёрст (37 км) до речки Самма 100. На этом пути он тоже переваливал через незначительную возвышенность. Из селения Самма жители ездят в Ульбанскую губу, расстояние до которой, по их словам, должно быть около 55 вёрст (58 км). Из селения или зимника Самма (две юрты) Орлов взял проводника и поехал по более западному направлению, к стойбищу Чилля, расстояние которого от Самма около 50 вёрст. Здесь местное население собирается для торга.
Это стойбище, как и все вообще стойбища здешних аборигенов, обозначалось кучей сложенных камней вроде пирамиды. Из Чилля Орлов ехал в западно-юго-западном направлении и, проехав около 60 вёрст, 18 января достиг реки и нейдальского селения Немилен 101. Здесь Д. И. Орлов остановился на сутки для отдыха и подготовки к дальнейшему, более трудному путешествию, которое можно было совершить только верхом на оленях. Отсюда поселяне, проживающие на берегах Амгуни, и самагиры переваливают через небольшую возвышенность на Бурукан (что на реке Тугуре), до которого, по их словам, около 35 вёрст (37 км). Эти возвышенности отделяют долину Немилена от долины Тугура. Положение этого пункта оказалось 52°50 северной широты и около 130° восточной долготы 102.
В селении Немилен Орлов встретил 10 тунгусов из Тугурского края с оленями; из них два взялись провожать его на своих оленях в Удокий край, к истокам Уды; поэтому он оставил здесь своих собак на попечение крещеного нейдальца Тихона, а сам 20 января отправился верхом на оленях к верховьям Тугура. Проехав на запад-северо-запад около 86 вёрст, Орлов достиг вершины Тугура и стойбища, обозначенного кучей камней. Пункт оказался расположенным под 53°11 северной широты и 134°48 восточной долготы 103. Это стойбище было у подошвы огромного каменного сплошного хребта {В дальнейшем Г. И. Невельской называет этот хребет Хинганским. На современных географических картах он известен под именем хребта Ям-алинь, или Селемджинского. Мы в дальнейшем сохраняем название автора. (Прим. ред.)}, тянувшегося к северо-северо-западу, и от него шли на восток-северо-восток небольшие возвышенности 104. С этого пункта Д. И. Орлов и начал свои исследования направления хребта и поехал вдоль него на северо-северо-запад. Здесь тунгусы переваливают через хребет на речку Никон — приток реки Селемджи, в свою очередь впадающей в Зею. На речке Никон находится часовня. Встреченные здесь Орловым два нейдальца, возвращавшиеся на лыжах с речки Никон, куда они ходили на звериный промысел, а равно и сопровождавшие его тунгусы, сказали ему, что каменные становые горы — тот самый хребет, из которого берут начало реки: Уда, Тугур, Амгунь, Горин, Бурея и Зея. На вопрос же его, нет ли здесь или по южному склону этого хребта к истокам реки Зеи столбов, поставленных маньчжурами или китайцами, его спутники отвечали, что они не только никогда не видели никаких столбов в этих местах, но и не слыхали, чтобы когда-либо маньчжуры или китайцы ставили такие столбы; что же касается китайцев, то они никогда и не являлись сюда.
Проехав вдоль Хинганского хребта на северо-северо-запад около 40 вёрст, он достиг возвышенностей, тянувшихся от Станового хребта к NOtO. Это был водораздел между бассейном Тугура и Уды. Проводники сказали ему, что на южном склоне этих возвышенностей в 80 верстах (85 км) от моря в истоках реки Сойкины находится куча камней, отмечающая перевал через эту возвышенность в долину притока реки Уды — речки Улую, по которой их товарищи ходят к Удекому острогу.
Отсюда Орлов у подошвы Хинганского хребта перешел возвышенности, составляющие отроги от Хингана, и вступил в бассейн Уды в истоках речки Тайфона; северная широта этого пункта оказалась 53°42, а приблизительная восточная долгота около 134°20. От этого именно пункта показывалась на картах границы наша с Китаем, по направлению упомянутого сейчас отрога от Хинганского хребта, тянувшегося к NOtO до Охотского моря. От истоков Тайфона Хинганский хребет принимает направление 105 WtN и WtS1/2W. Проехав отсюда на WtN около 35 вёрст (37 км), Орлов прибыл в истоки второго притока Уды — речки Галян. Положение этою пункта — 53°47 северной широты и приблизительно 133°45 восточной долготы. Проехав отсюда на WtS1/2W около 45 вёрст (47 км), Орлов достиг третьего притока Уды — речки Анана, предела его странствования в этом направлении. Северная широта этого пункта 53°43, а восточная долгота приблизительно 132°52 106.
При вершине речки Анана находится куча камней и пустая юрта; отсюда тунгусские охотники переваливают через Хинганский хребет в вершину реки Селемджи. У этой кучи камней, или стойбища, они собираются иногда для торга. Здесь Д. И. Орлов остановился на сутки, чтобы дать отдохнуть оленям, и встретился с двумя селемджинцами, пробиравшимися на лыжах в селение Немилен для торга. Как эти селемджинцы, так равно и сопровождавшие Орлова тунгусы и нейдальцы говорили ему, что от вершины речки Анана Хинганский хребет на пространстве почти 70 вёрст (74 км) тянется в том же направлении (то-есть WtS), потом круто поворачивает к северу (NtW), тянется на этом направлении 80 вёрст (85 км), а затем склоняется на запад и идёт около 100 вёрст (106 км) на NWtN, после чего достигает места, где от Хингана отделяется хребет меньших гор, идущих по берегу моря далеко на север. Этот хребет селемджинцы называли Мачихинга (что значит меньшие горы), тунгусы же и нейдальцы — Джукжура. Хинганский становой хребет, пройдя от этого пункта около 60 вёрст в северо-западном направлении, поворачивает прямо, затем несколько на юго-запад и в этом направлении тянется к даурам и реке Шилькару (то-есть в Забайкалье) 107. В этой части хребта они показывали в нескольких местах круглые вершины вроде яблока. Встреченные ими тунгусские охотники говорили ещё, что при повороте Хинганского хребта с NW на WtS по южную его сторону находится исток реки Зеи, который селемджинцы называли Дони, и что в истоках некоторых притоков Зеи и других речек на южном склоне этого хребта находятся также кучи камней, которыми отмечаются удобные перевалы с южной стороны хребта на северную.