Таблица 23

Точность светодальномеров и пределы измерений

Группа свето­дальномеров	Значения коэффициентов		Пределы измерений, км
	а	Ь	нижний	верхний
Г	5; 10	1; 2	0,5	15-20
П	0,3; 0,5; 1; 2	0,5; 1; 2; 3	0,002	0,1-3
Т	5; 10	2; 3; 5	0,002	1-15

32 Геодезия

Раздел III. Ис1р1ене гецезиесш сете! сгущеш

Погрешности измерения расстояний светодальномерами зависят как от конструктивных особенностей приборов, так и влияния внешних ус­ловий. Для топографических светодальномеров из многообразного спект­ра источников погрешностей наиболее значимыми являются: погрешность определения разности фаз (3 — 5 мм); погрешность из-за нестабильности (ухода от номинала) масштабной частоты, величина которой зависит от расстояния. Погрешность вычисления показателя преломления воздуха, определяющего значение скорости света в реальной атмосфере, в большей степени сказывается при измерении больших, порядка нескольких кило­метров дальностей. При измерении расстояний до 1 км значение атмо­сферной погрешности не превышает 1—2 мм, при условии введения по­правок в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

На практике точность измерений расстояний светодальномерами определяет также совокупность сложных физических явлений: отра­жение электромагнитных волн от подстилающей поверхности, дифрак­ция света, фазовые задержки в блоках светодальномера и т. п.

§ 60. Топографические светодальномеры ст5, 2ст10 и 4стз

Светодальномер СТ5 «Блеск» предназначен для линейных измерений в триангуляции и полигонометрии IV класса, 1-го и 2-го разрядов для производства топографических съемок, а также для решения инженерно- геодезических задач на местности. Устройство СТ5 показано на рис. 82.

В комплект прибора кроме самого светодальномера, двух шестиприз- менных и однопризменного отражателей (см. рис. 81) входят подстав­ки, источники питания, разрядно-зарядное устройство, оптические центриры, штативы, барометр, термометр и другие принадлежности.

В светодальномере использован импульсно-фазовый гетеродинный метод измерения расстояний с преобразованием временного интервала. Результаты измерений индицируются на шестиразрядном электронно- цифровом табло. Моменты приема отраженного сигнала и окончания счета измерений сопровождаются звуковым сигналом микротелефона. Блок контрольного отсчета позволяет следить за работой прибора в по­левых условиях. Прибор снабжен системой блокировки, автоматически отключающей приемопередатчик от батареи питания при напряжении, большем допустимого, а также после ее разрядки. Для экономии энергии аккумулятора счетный узел и цифровое табло включается только на время счета и индикации результата. Источником излучения является полупроводниковый лазерный диод с длиной волны 0,86 мкм (инфракрас­ное излучение).

Средняя потребляемая мощность составляет 5 Вт. Время однократ­ного измерения: в режиме «ТОЧНО» — 8 с, в режиме «ГРУБО» — 15 с. Масса приемопередатчика — 4 кг.

Измерение производится на двух масштабных частотах следования

излучаемых импульсов: Д -14,9855 МГц (^ = 10 м для стандартных метео- 488 условий) и /»₂ =149,855 кГц = 1000 м\ На первой частоте выполняется

Рис. 82. Светодалыюмер СТ5: а — вид со стороны объектива: 1 — крышка; 2 — зрительная труба; 3 — ручка; 4 — головка; 5 — разъем; 6, 13 — стойки; 7 — винт; 8 — подставка; 9 — закрепительный винт; 10 — подъемный винт; 11 — основание; 12 — разъем для подключения регистрирующего устройства; б — вид со стороны лицевой панели: 1 — стрелочный прибор;

2 — лицевая панель; 3 — цифровое табло; 4 — переключатель II (ВЫКЛ—НАВЕД—СЧЕТ); 5, 10 — головки винтов наводящих устройств; б, 9 — рукоятки закрепительных устройств; 7 — переключатель I (ТОЧНО— КОНТР—ГРУБО); 8 — ручка СИГНАЛ; 11 — окуляр оптического центрира;

12 — цилиндрический уровень; 13 — юстировочные гайки уровня; 14 — микротелефон; 15 — крышка; 16 — ручка установки контрольного

отсчета

Г1Ш II. 1М1ЕЙЫЕ ИЗМЕРЕН! I СЕТИ СГУЩЕН!

1000 = 2 мм.

(=

1498,55 Гц-10 м 7492750 Гц

Для исключения влияния временных задержек сигналов, обусловлен­ных прохождением информационного и опорного сигналов по электри­ческим цепям прибора, в светодальномере предусмотрена так называе­мая линия оптического короткого замыкания (ОКЗ), которая включается попеременно с оптической ветвью передатчика, направляющей излуче­ние на отражатель. Переключение прибора в режимы «ОКЗ» — «ДИС­ТАНЦИЯ» производится автоматически по команде, поступающей из программного счетного блока в тот момент, когда завершается счет при посылке сигнала на отражатель. В режиме «ОКЗ» излучение не идет на дистанцию, а проходит по линии ОКЗ внутри прибора. На цифровом табло счетный узел выдает разность отсчетов ^_ист — 0_окз, содержащих одни и 32*

измерение в режиме «ТОЧНО», на второй — в режиме «ГРУБО» для раз­решения неоднозначности в пределах 1 км. В результате гетеродинного преобразования низкочастотные импульсы в опорном и сигнальном ка­налах в режиме « ТОЧНО» имеют частоту /_цзм ⁼ 1,49855 кГц. Частота сле­дования импульсов заполнения в данном режиме для измерения вре­менного интервала ^^ = 7,49275 МГц, что согласно выражению (232) соответствует цене деления цифрового фазометра

РИВ III. НОСТМШЕ ГЕЦЕЗИЧЕСШ СЕЙ СПЦЕН1

те же величины временных задержек, в результате чего указанная раз­ность отсчетов оказывается свободной от их влияния.

В режиме «ГРУБО» цена одного деления цифрового фазометра равна 10 см.

Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния одним приемом в режиме «ТОЧНО» т_в= (10 + 51)^), мм; в режиме «ГРУБО» — 20 см.

При измерении малых расстояний для ослабления сигнала на объек­тив светодальномера надевают аттенюатор, представляющий собой насадку в виде сетки, надеваемой на объектив светодальномера. В зави­симости от числа призм отражателя при благоприятных погодных ус­ловиях (облачной погоде и слабой турбулентности атмосферы) свето- дальномером можно измерять расстояния до 5 км.

Светодальномер может быть установлен на теодолиты серий 2Т и ЗТ для одновременного измерения углов и расстояний. При установке на теодолит от светодальномера отделяют основание, с теодолита снима­ют ручку для переноски и на ее место закрепляют светодальномер.

Светодальномер 2СТ10 «Блеск-2» (рис. 83, а) является дальнейшей модификацией светодальномера СТ5. В нем, так же как и в СТ5, исполь­зован импульсно-фазовый метод измерения расстояний с гетеродинным преобразованием временного интервала. Измерение производится на

трех частотах следования импульсов: /_м = 14 985,5 кГц; / = 149,855 кГц I

/_м = 1,49855 кГц. При этом первая из них используется для измерения в пределах цикла 10 м (точное измерение), вторая и третья — для разреше­ния неоднозначности в пределах 1 и 10 км соответственно.

Дальность действия 2СТ10 достигает 10 км при использовании отра­жателя из 18 призм; точность измерений увеличена почти вдвое и оп­ределяется уравнением

а б

Рис. 83. Свешодальномеры: а — 2СТ10 «Блеск-2»; б — 4СТЗ

Г1М II. И1ЕШ13МЕРЕИЯI КТИ СГУЩЕИ1

т₀= (5 + 32)^), мм.

В остальном конструкции светодальномеров 2СТ10 и СТ5 имеют много общего.

2СТ10 также оборудован микроЭВМ, которая управляет работой схемы светодальномера, производит контроль функционирования, учи­тывает поправки за температуру и давление, обрабатывает получаемую информацию и выдает результат на цифровое табло.

Светодальномер 4СТЗ (рис. 83, б) с дальностью измерения расстоя­ний от 2 м до 3 км (на трехпризменный отражатель) как самостоятель­ный прибор используется для измерения длин линий в полигономет­рии, при создании геодезических сетей сгущения, опорных межевых сетей и т. п. Прибор может устанавливаться на теодолиты серии ЗТ для одновременного измерения углов и расстояний при производстве то­пографических съемок, межевании земельных участков и решения инженерно-геодезических задач на местности.

В отличие от 2СТ10 светодальномер 4СТЗ имеет значительно мень­шую (2 кг) массу и габариты, возможность ввода информации во встро­енную память емкостью 512 Кбайт, позволяющую записывать резуль­таты измерений не менее 5000 пикетов и вывода ее на компьютер. Прибор позволяет выполнять измерения в трех режимах: основном (точном), ускоренном (грубом) и режиме слежения (измерения до дви­жущегося объекта).

Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния в ос­новном режиме

т₀=(3 + 3я^), мм.