±3 мм, вычисления площадей и объемов. Обладает большим экраном с подсветкой для работы в темноте, оснащена встроенным уровнем. Комплект из двух стандартных батареек обеспечивает выполнение 10 000 измерений.

Электронные тахеометры представляют собой приборы для измерения расстояний светодальномером, а также горизонтальных и вертикальных углов. Например, электронные тахеометры серии SET2220 /

/SET3220 / SET4220 (их вид показан на рис. 5.8, а) характеризуются следующими показателями. Увеличение зрительной трубы 30×. Минимальное фокусное расстояние 1 м. Точность измерения горизонтального угла 2" /

/3" / 5". Измеряемое расстояние в метрах (на одну призму АР01) 1–2700 /

/1–2500 / 1–1800. Точность измерения расстояния на пленку (4 + 3ppm × × D) / на призму (2 + 2ppm × D) мм. Измеряемое расстояние на визирную пленку в метрах: 1 – 120 / 1 – 100 / 1 – 80 м. Внутренняя память сохраняет данные на 4 400 точек. Встроенное меню программ предусматривает решение задач, выполняемых при топографических съемках, уравнивание полигонометрического хода, обмеры объектов, преобразования координат, вынос на местность проектных точек прямой, дуги, перпендикуляра, поверхности искусственного рельефа и др.

5.3. ОПТИЧЕСКИЕ ДАЛЬНОМЕРЫ

Принцип измерения расстояний оптическими дальномерами геометрического типа основан на решении сильно вытянутого прямоугольника или равнобедренного треугольника, называемого параллактическим (рис.5.9, а), малая сторона которого b = MN называется базисом дальномера, а противолежащий малый угол φ – параллактическим. Из прямоугольного треугольника FWM, где WM = b / 2 находим измеряемое расстояние

151

а – геометрическая схема; б – поле зрения трубы; в – схема измерений

Рисунок 5.9 – Оптический дальномер геометрического типа

Различают оптические дальномеры с постоянным базисом и с посто-

янным параллактическим углом. В дальномерах с постоянным базисом

используется специальная рейка с визирными марками М и N , расстояние между которыми принимается от 1,5 до 3 м и определяется с относительной погрешностью около 1 : 50 000 (не грубее 0,03 – 0,05 мм). Рейку устанавливают на штативе горизонтально и перпендикулярно линии FW, параллактический угол φ измеряют высокоточным теодолитом с погрешностью mφ ≤ 3". Расстояние D вычисляют по формуле (5.18) с учетом температурной поправки в длину базиса.

В дальномерах с постоянным параллактичесим углом измеряют ба-

зис b, при этом в формуле (5.18) произведение (1/2) ctg(φ /2) = К является постоянной величиной, которая называется коэффициентом дальномера, поэтому

Штриховой дальномер. В зрительной трубе теодолита и нивелира верхний и нижний горизонтальные штрихи n и m визирной сетки (рис. 5.9, б) образуют штриховой (нитяный дальномер) с вертикальным постоянным параллактическим углом φ. Вершина F этого угла (передний фокус оптической системы зрительной трубы) (рис. 5.9, в) расположена либо вне, либо внутри зрительной трубы. Визирные лучи, проходящие через дально-

152

мерные штрихи и точку F, пересекаются с вертикально расположенной дальномерной шкалой в точках N и M. Наблюдатель через окуляр трубы отсчитывает по шкале величину базиса b – число делений между штрихами n и m. Измеренное расстояние FW равно D1 = К b. Полное расстояние JW = D между вертикальной осью прибора ZZ и плоскостью шкалы вычисляются по формуле штрихового дальномера

где с – постоянное слагаемое дальномера (расстояние между осью вращения ZZ прибора и передним фокусом F.

В современных зрительных трубах К = 100; с ≈ 0, а соответствующий параллактический угол φ = 34,38'

Дальномерные рейки к штриховому дальномеру могут быть специальными, шкала которых нанесена с ценой деления 2 или 5 см для измерения расстояний до 200–300 м. Но при топографических съемках масштаба 1 : 1000 и крупнее обычно используют рейки для технического нивелирования с сантиметровыми шашечными делениями, при этом максимальное измеряемое расстояние близко к 150 м. На рис. 5.10, а по сантиметровым делениям между штрихами t и m отсчитывается отрезок шкалы b = 17,6 см

=0,176 м. При К = 100 и с = 0 расстояние D = 17,6 м.

Пр и м е ч а н и е – При К = 100 наблюдатель принимает сантиметровые деления как метровые и в метрах отсчитывает по рейке искомое расстояние, в нашем примере D = 17,6 м и при с = 0 формула (5.20) принимает вид D = D1.

Горизонтальное проложение. При измерениях расстояний дальномером зрительной трубы теодолита дальномерную рейку устанавливают вертикально. Визирование на рейку сопровождается наклоном визирной оси зрительной трубы на угол ν (рис. 5.10, б).

153

где ∆D ν = 2D sin 2ν – поправка на наклон в расстояние, измеренное штриховым дальномером.

Для определения в полевых условиях величин d пользуются инженерными калькуляторами или специальными тахеометрическими таблицами.

Определение постоянных штрихового дальномера. Для каждого теодолита необходимо определить фактические коэффициент дальномера К, поскольку его погрешность может достигать 0,5% (т. е. 1/200 от измеряемого расстояния) и величину поправки с. Для проверки на ровном горизонтальном участке местности через 30–35 м забивают колышки, над начальным колышком центрируют теодолит, на остальных последовательно ставят рейку и по дальномеру отсчитывают значения b1, b2,…,bn , затем рулеткой измеряют расстояние каждого колышка от начального. В соответствии с формулой (5.20) составляют несколько уравнений:

где D1, D2, …, Dn – расстояния, измеренные рулеткой с точностью 0,01 - 0,02 м.

Вычитая одно уравнение из другого, находим, например,

Подставив значение К в каждое из уравнений (5.24) получаем величины с1, с2, …, сn и среднее с. В современных теодолитах с ≈ 0.

Если К ≠ 100 и нельзя пренебрегать соответствующими погрешностями, то расстояния вычисляют при помощи инженерного калькулятора

155