40 Дальнометры, их классификация. Принцип измерения длин

линий светодальнометром.

Оптические дальномеры разнообразных конструкций все еще находят

применение в практике производства инженерных геодезических работ,

поскольку позволяют определять расстояния дистанционным способом. По

конструктивным особенностям оптические дальномеры подразделяют на

нитяные и двойного изображения. Принцип измерения расстоя ний этими

дальномерами основан на решении прямоугольных или равнобедренных

треугольников, которые образуются между глазом наблюдателя и базой

дальномера, т. е. реализуется параллактический метод измерения расстояний.

Измерение расстояний с помощью светодалъномеров и радиодальномеров

является одним из наиболее точных и высокопроизводительных методов

производства геодезических работ при изысканиях, строительстве и

эксплуатации инженерных сооружений. Светодальномеры – оптические приборы для определения расстояний при помощи светового луча. Принцип

действия светодальномера заключается в том, что от источника света через

модулятор электромагнитные волны передаются на отражатель,

установленный в точке, до которой измеряют расстояние. От отражателя

электромагнитные волны возвращаются

к приемному устройству, совмещенному с передающим. Приемное

устройство передает полученные сигналы через усилитель и демодулятор на

устройство обработки сигнала, откуда идет на табло индикатора, где и

высвечиваются

результаты измерений в конечном виде либо в промежуточных

значениях. Источниками излучения в современных светодальномерах, как

правило, являются светодиоды или оптические квантовые генераторы –

лазеры. Модуляция светового потока осуществляется за счет использования

оптических и электрооптических явлений, возникающих при прохождении

света через жидкости, кристаллы, полупроводниковые диоды и т. д.

41 Измерение длин линий оптическими дальнометрами. Принцип

измерения расстояния нитяным дальнометром.

Нитяные дальномеры используют в большинстве современных

оптических приборов, имеющих сетку нитей. Нитяной дальномер состоит

из двух дальномерных штрихов (нитей) сетки нитей (аа, ЪЪ) и вертикальной

рейки с сантиметровыми делениями, устанавливаемой в точке

местности до которой измеряют расстояние. Перекрестье нитей т служит

точкой визирования. При изучении принципов измерения расстояний

нитяным дальномером целесообразно рассмотреть два случая, когда:

визирная ось горизонтальна и перпендикулярна вертикальной оси рейки;

визирная ось наклонна и не перпендикулярна вертикальной оси рейки.

Очевидно,

что первый случай является частным, а второй – общим. р – это

расстояние между верхним и нижнимштрихами нитяного дальномера,/ – фокусное расстояние объектива, F –

передний фокус объектива, ММ – ось вращения прибора, от которой

измеряют горизонтальное расстояние d до вертикальной рейки R. При

горизонтальном положении визирной оси лучи от дальномерных штрихов

определяют соответствующие отсчеты по рейке а и Ь.

Из подобия треугольников ABF и аЪ¥ следует, что

где С = f/p = 1/2 ctgB/2 – – коэффициент нитяного дальномера,

принимаемый

обычно С = 100 или С = 200.

Таким образом искомое расстояние d от оси прибора до рейки

составляет

где с = f + 8 – постоянная нитяного дальномера.

Для второго (общего) случая определения расстояний нитяным

дальномером при наклонном положении визирной оси прибора,

представленного, при угле наклона визирной оси к горизонту v, используя

формулу, можно получить некоторое условное (дальномерное) расстояние L:

L = Сn

Если бы рейка была нормальна по отношению к визирной оси, то по

формуле можно было бы получить физически

понятную величину наклонного расстояния Д но поскольку рейка

вертикальна, то она отклонена от нормали к визирной оси на угол v,

следовательно,

D = Сn = Cn'cosv.

И наконец, зная угол наклона визирной оси к горизонту v, можно

определить искомую величину горизонтальной проекции оси визирования d

наклонного расстояния D: 42 Определение недоступного расстояния.

При выполнении измерительных работ нередко возникают ситуации,

когда та или иная линия не может быть измерена непосредственно,

например, землемерной лентой или рулеткой (водные преграды,

непроходимые

болота и т. д.). В этих случаях, в зависимости от того, какими

техническими средствами располагает исполнитель

неприступное расстояние может быть определено одним из следующих

способов:

базисов;

равных треугольников;

прямого промера по оси;

наземно-космическим.

Способ базисов состоит в измерении неприступного расстояния с

помощью

прямой угловой засечки.

На удобных участках местности для производства линейных измерений

с использованием землемерной ленты или рулетки от точки А измеряемой

линии строят два базиса Ь\ и ￡2 таким образом, чтобы между ними и

измеряемой прямой линией образовались два треугольника с углами при

основании не менее 30° и не более 150°. Базисы измеряют землемерной

лентой или рулеткой дважды и при допустимых расхождениях в промерах

определяют среднее значение каждого из них. Полным приемом теодолита

измеряют углы при основаниях полученных треугольников АВС1 и

АВС2соответственно у1 а1 и у2, а 2. По теореме синусов дважды определяют

значение искомого неприступного расстояния:Способ равных треугольников состоит в построении в доступном месте

двух равных прямоугольных треугольника с взаимно параллельными

сторонами, в которых одна из сторон является искомым недоступным

отрезком. Для решения задачи определения неприступного расстояния в этом

случае в точке А откладывают прямой угол X и вдоль полученного

направления дважды откладывают некоторый отрезок Ь и получают точки

С и А'. В точках В и С устанавливают вехи, а в точке А' откладывают

прямой угол X к линии АА’ На пересечении этого перпендикуляра и

направления ВС отмечают на местности точку В'. Полученные таким

образом

два прямоугольных треугольника ABC и А'В'С равны между собой и,

измерив землемерной лентой или рулеткой отрезок А'В' = df получим

величину искомого неприступного расстояния х = d.

Способ прямого промера по оси используют в тех случаях, когда

исполнитель располагает такими современными приборами, как электронный

тахеометр или светодальномер.

Наземно-космический способ определения неприступного расстояния

используют в случае наличия у исполнителя приемника спутниковой

навигации «GPS» геодезического класса.