Вопрос №51 о бщие сведения о светодальномерах

Измерение линий светодальномерами основано на определе­нии времени распространения электромагнитных волн видимого или инфракрасного участков спектра источника излучения.

Светодальномером измеряют расстояние D от приемопере­датчика до отражателя (пассивного или активного). Тогда рас­стояние (D) между точками А и В, над которыми соответ­ственно центрируют приемопередатчик и отражатель, можно оп­ределить по формуле

где —постоянная светодальномера.

Определение времени прохождения электромагнитными вол­нами измеряемого расстояния производится импульсным и фа­зовым методами (или их комбинацией). Исходя из этого светодальномеры подразделяют на импульсные и фазовые.

В импульсных светодальномерах измеряется время про­хождения светового сигнала от приемопередатчика до отража­теля и обратно

где с — скорость распространения света в вакууме; п — показатель преломления реальной среды, являющийся функцией ее магнитной проницаемости и диэлектрической постоянной причем величины зависят от влажности и температуры.

Счет времени ведется посредством счета импульсов генера­тора с момента запуска сигнала на дистанцию до момента при­ема отраженного сигнала. В импульсных светодальномерах большая ошибка возникает за крутизну (длительность) перед­него фронта сигнала. Точность измерения времени составляет Обычно 1—10 нс

Ошибка измерения расстояний импульсными светодальномерами от 1 до 10 м. Светодальномер фирмы «Женераль Элек­трик» (США) дает ошибку 0,3 м на 15 км расстояния. Повы­сить точность измерения можно путем замены применяемых ге­нераторов с наносекундными импульсами генераторами с пико-секундными импульсами

В фазовых светодальномерах вместо индикатора времени применен индикатор разности фаз. Существуют два типа фазовых снетодальномеров: с плавно изменяющейся и с фиксированной частотой.

В фазовых светодальномерах первого типа частоту модуля­ ции света f изменяют до тех пор, пока в двойном расстоянии от приемопередатчика до отражателя не уложится целое число

волн и полуволн: г де N — число волн, уложившихся в двойном расстоянии; длина волны,

где — скорость распространения света в среде измерения.

Однако в этом случае неизвестно число волн N. Для разре­шения неоднозначности частоту изменяют так, чтобы число уло­жившихся волн изменилось точно на п, например, на 1. Тогда

(11.1) (11.2) (11.3)

Но на основании (11.1) и (11.2)

Учитывая (11.3), получим

и

По описанному принципу работают светодальномеры серии СТ, разработанные В. Д. Большаковым и А. И. Демушкиным. В них факт уложения целого числа волн на трассе фиксируется визуально по методу светового минимума, когда наблюдатель, плавно изменяя частоту модуляции света, визуально фиксирует момент уменьшения до минимума светового потока, идущего от отражателя в визирную трубу.

Вопрос №52 gps приемники. Общие сведения.

Спутниковые радионавигационные системы GPS, ГЛОНАСС созданы в соответствии с требованиями, определяемыми их двойному военному и гражданскому предназначению (глобальность, непрерывность, независимость от гидрометеорологических условий, времени суток и года и т. д.). Геодезическое применение систем GPS, ГЛОНАСС основано на дифференциальном методе фазовых спутниковых измерений, при которых участвуют не менее двух приемников и четыре или более спутников.

Использование при определении местоположения глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) имеет существенные преимущества по сравнению с традиционными геодезическими методами:

*исключается необходимость располагать определяемые пункты геодезических сетей, например опорных межевых, при условии взаимной видимости между ними;

*расстояния между определяемыми пунктами могут составлять десятки километров;

*возможны наблюдения в любую погоду как в дневное, так и в ночное время;

*измерения и обработка результатов почти полностью автоматизированы;

*возможно получение координат геодезических пунктов, поворотных точек границ земельных участков, съемочных станций, характерных точек объектов недвижимости в реальном масштабе времени и др.

Функционируют две глобальные навигационные спутниковые системы: Российская ГЛОНАС и система GPS, разработанная в США. Внедрение глобальных навигационных спутниковых систем в практику земельно-кадастровых геодезических работ в корне изменило процесс полевых измерений, существенно сократив время, затрачиваемое на них, и значительно повысив точность по­лучаемых результатов.

В то же время, рассматриваемые далее системы имеют ряд ограничений, связанных например с необходимостью наличия «радиовидимости» с определяемой точки местности на не менее чем четыре (а в некоторых случаях и более) входящих в ГНСС навигационных искусственных спутников земли, что в условиях застроенной или залесенной территории не всегда возможно. Поэтому традиционные способы построения геодезических опорных сетей в виде полигонометрии, линейно-угловых построений и т. п. достаточно широко применяют при проведении земельно-кадастровых работ.

GPS-приемники бывают различных модификаций: одночастотные, двухчастотные и многочастотные, в зависимости от сложности и объёма выполняемых работ, а так же, финансовых возможностей. У пользователя есть возможность приобрести оборудование любой необходимой вариации.

Геодезическое GPS оборудование применяется при развитии высокоточных геодезических сетей, планово-высотных съёмочных сетей, на открытой местности производство крупномасштабной съёмки, межевании земель, наблюдении за деформациями поверхности земной коры.