Сандық және лазерлі нивелирлердің даму тарихы мен қолдануы

4 Тақырып. Лазерлі қашықтықөлшегіштер мен рулеткалар.

Жарық-радиоқашықтық өлшеуіштер (1сағ.)

Лекция жоспары

1.Лазерлі қашықтықөлшегіштер

2.Лазерлі рулеткалар

3. Жарық-радиоқашықтық өлшеуіштер

4.Радиоқашықтықөлшегіштер

Кейінгі кезде геодезиялық өндірісті практикада лазерлі өлшемтаспаларды қолдану кең қолдау тапты. Ол өлшеушіге басқа адамның көмегінсіз ара қашықтықты өлшеуге қол жеткіздіреді.

Лазерлі өлшемтаспамен ара қашықтықты өлшеу принципі лазерлі жарыққашықтықты өлшеуіштерді қолданғандай.

Көрінетін лазерлі сәуле тікелей ара қашықтық өлшенетін объектіге бағытталады. Аспап дисплейінде пернені басқаннан кейін, миллиметрлік дәлдікке дейін өлшенген қорытынды шығады. DISTO (Leica, Швейцария) типті лазерлі өлшемтаспалар 0,3-тен 120м ара қашықтық диапазоның 3мм дәлдікке дейін өлшеуге болады және 30м –ге дейінгі ара қашықтықты шағылдырғышсыз өлшеуге болады.

Байланыссыз лазерлі өлшемтаспамен объектіге дейін ара қашықтықты өлшеу, жетуге қиын жерлерге дейін ара қашықтықты өлшеуге жағдай жасайды. Өлшеу қорытындылары аспап жадысына сақталады.

Оларды қосуға көбейтуге сондай-ақ, көлем мен ауданды есептеуге болады. Өлшемтаспада аккумулятор құрылысына кіргізілген және осындай аспаптың салмағы 600-800г болады.

Аспаптың осындай мүмкіндігі жер бөлігін өлшер кезде қол жеткізбейтін аспап болады.

Қазіргі кезде геодезияда ара қашықтықты өлшеу үшін, электрофизикалық аспаптар кең қолдау тапқан. Негізі электронды өлшеу принципіне өлшенетін сызықтың екі шетіндегі нүктелер арасындағы электромагнитті толқындар жайылу уақыты жатады. Электромагниттік тербелістердің түрлеріне байланысты осындай аспаптар көрінетін диапазон және инфра қызыл толқындардың ұзындығы көмегімен өлшенетін жарыққашықтықөлшеуіштері болып, радио толқындар диапазон қолданатын радиоқашықтықөлшеуіштер болып бөлінеді.

Жарық және радиоқашықтық өлшеуіштері оптикалық қашықтықөлшеуіштерге қарағанда алыс ара қашықтықты өлшеуге болады және дәлдігі жоғары болады. Бұл аспаптардың құрылысын отандық ғалымдар мен инженерлер ойлап шығарған. Радиоқашықтық өлшеуіштердің теориялық негізін бірінші рет 1930-х жылдары. акад. Л.И. Мандельштам мен Н.Д. Папалекси ойлап шығарды. 1936ж акад. В.Я. Щеголев бірінші рет советтік радиоқашықтықты өлшеуінті жасап шығарды. Ол аспаптар Арктикада гидрографикалық жұмыстарда қолданылды. Электро оптикалық қашықтық өлшеуішті ойлап шығарған советтік маман Г.И. Трофимук, ол 1933ж әлемде бірінші рет қашықтықөлшеуішті ойлап шығарды бірақ бұл аспап жасалып шығарылған жоқ.

Бірінші электрооптикалық қашықтық өлшеуіштер 1936ж С.И. Вавилова атындағы мемлекеттік оптикалық институтта шығарылды. Оны акад. А.А. Лебедевтің басқаруымен В.В. Балаков және В.Г. Вафиади жасады. 1950 жылдардың басында Ресейде бірнеше метрден 50-км –ге дейін дәлдігі 1:10000-дан 1:500000 –дейін ара қашықтықты өлшеуді қамтамассыз ететін бірнеше құрылысты геодезиялық және топографиялық жарыққашықтық өлшеуіштері шығарылды.

Жоғарғы дәлдікті геодезиялық жұмыстарда Фазолы жарық қашықтық өлшеуіштері қолданылады. Жарық толқынның өту уақыты өлшеу ұзындығына жанама анықталады. Бұл әдістің ары қарайғы дамуы импульсты-фазалы гетеродинды өлшеу әдісі болып табылады. Ол СТ5, СП2-жарыққашықтық өлшеуіштерінде және Та5 және Та3 типті электронды тахеометрлерде жүзеге асқан. Араласқан жарыққашықтық өлшеуіштерінде «ГРУБО»-режимінде және фазалы -«ТОЧНО» режимінде импульсты әдіс қолданылады.

Қазіргі жарыққашықтық өлшеуіштерінде жарық көзі ретінде лазер және жарық диодтары қолданылады. Өлшеу қорытындылары сандық кестеде шығады.

Радиоқашықтық өлшеуіштерін өлшеу үрдісі жарықөлшеуіштер сияқты орындалады. Радиоқашықтық өлшеуіш мәлімет беретін және өзара ауыстырылатын екі радиостанциядан тұрады, пунктар орналасуына байланысты арасындағы ара-қашықтық өлшенеді. Бір пунктыдан екінші пунктқа дейінгі радиосигналын өлшеу уақытын өлшейтін радиостанциялар құрал жабтықтармен қамтылған. Жарықөлшеуішке қарағанда радиоқашықтық өлшеуіш атмосфералық жағдайларға байланысты болмайды, ол кезкелген метеорологиялық жағдайларға өлшеу жүргізуге болады (қатты жамбырдан басқа) және тәуліктің кезкелген уақытында. Жарықөлшеуішке қарағанда радиоқашықтық өлшеуіш (150км дейін) үлкен ұзақтыққа қарай алу қасиетіне ие. Радиотолқындар жарықтолқындарына қарғанда атмосферада аз мөлшерде өшеді сонымен түсіндіріледі, радиоқашықтық өлшеуіште активті шағылдырғыштар қолданумен ерекшеленеді, беретін станциядан қабылданатынға сигналдарды көрсетеді.

Радиоқашықтық өлшеуіштің кемшілігі өлшемдердің қателігінің үлкен бөлігінің болуы (3-5см дейін) және қателік қорытындыны алуының мүмкіндігі рельефтердің қыртысы мен жергілікті жердің құралының радиотолқындарын көрсетуінен болады.

Соңғы жылдарда радиоқашықтық өлшеуіштен бөлінетін антена арқылы беретін құрылғы шығарылған, олар жеңіл мачта арқылы бірнеше ондаған метр биіктікке дейін («Луч» радиоқашықтық өлшеуіш) көтеріледі. Бұл геодезиялық торларды трилатирация және полигонометрия тәсілі арқылы қымбат геодезиялық сигналсыз құруды рұқсат етеді. Қазіргі уақытта 2, 3 және 4 класс жақтар ұзындығы мемлекеттік геодезиялық торларды өлшеу үшін «Луч» және РДГВ радиоқашықтық өлшеуіші кеңінен қолданылады, олар 30-40км 1:200 000, 1:300 000 дәлдігімен ара-қашықтықты өлшеу қамтамассыз етеді.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Поклад Г.Г., Гриднев С.П. Геодезия. – М.: Академический проект, 2007. – 592 с.

2. Федотов Г.А. Инженерная геодезия. – М.: Высш. шк., 2004.- 463 с.

3. Киселев М.И., Михелев Д.Ш. Геодезия. - М.: Издательский центр « Академия», 2004.- 384 с.

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалары (4-тақырып) [13]

1 Жарық- радиоқашықтық өлшеуіштерімен ара қашықтықты өлшеу принципі.

2 Фазалы жарыққашықтық өлшеуіштері.

3 Өлшеудің импулъсті-фазалы гетеродинді әдісі.