Практикум по инженерной геодезии./ Б. Б. Данилевич, В. Ф. Лукьянов, Б. С. Хейфиц и др. Под ред. В. Е. Новака. М.: Недра, 1987. 334 с

3.8.2. Нитяной дальномер.

Принцип измерения расстояний дальномером основан на расчете прямоугольного треугольника в котором по малому параллактическому углу β и противоположному катету в (базис) определяют длину другого катета.

D = в * ctg β.

<β является параллактический угол равен когда угол очень , то есть. Является параллактическим, так как его вершина находится в фокусе линзы зрительной трубы геодезического прибора (теодолит, нивелир) и измеряет основную часть D (расстояния).
Для упрощения измерений одну из этих величин делают постоянной, а другую измеряют.
Если постоянная величина в, а измеряют β, то это дальномер с постоянным базисом, а наоборот, если величина β постоянна, а измеряют в, то это дальномер с постоянным углом.
Наибольшее распространение в геодезической практике нашел нитяный дальномер – это дальномер с постоянным углом и переменным базисом. Он состоит из двух горизонтальных нитей, параллельных следующей нити сетки нитей зрительной трубы прибора.
Для измерения расстояний на одном конце отрезка устанавливают прибор, а на другом – рейку.
Предположим, что визирная ось зрительной трубы горизонтальна. Тогда лучи от дальномерных нитей точки а и в, пройдя через объектив и F пересекут рейку в точке А и В.
∆AFB ∆ a^’Fв^’:



f - фокусное расстояние объектива;
P - расстояние между дальномерными нитями.
Отношение для данного прибора постоянно – коэффициент дальномера.
Из рисунка видно, что

D = D^’ + f + δ;

δ - расстояние от объектива до оси вращения.

Величину f + δ = c - называют постоянным слагаемым дальномера, тогда

D = K*n+c;

В современных приборах величина с, ничтожно мала и это практически не учитывают при измерениях.

В приборах с f = 200 м обычно расстояние между дальномерными штрихами р = 2мм, тогда:

К =

При сантиметровых делениях рейки, дальномерный отсчет по ней в делениях даст расстояние в метрах.

Формула D = K*n+c справедлива для случая, когда рейка расположена перпендикулярно к визирной оси трубы.
При измерениях на местности это условие нарушается, так как рейку устанавливают вертикально и при наклонном положении визирной оси.
Если рейка наклонена по отношению к визирной оси на угол , то вместо правильного отсчета M^’N^’= n^’ возьмут отсчет MN=n.
Величина n^’ = n*cos ,
Подставим n^’ в D = K*n+c,
D =K*n^’ + c = K*n*cos + c;

В свою очередь d = D*cos , тогда

d = K*n*cos² + c*cos ,

а так как величины С и малы, то c*cos = c*cos² ,

d = (K*n+c)*cos² ;

Обычно вместо вычисления горизонтальных проложений к формуле вводят поправки за наклон визирной оси и перпендикулярность оси рейки

∆D = d – D = D(1-cos² ) = D*sin² ;

Для определения d поправку ∆D вычисляют из , определяющего по дальномеру.

3.9. Общие сведения о светодальномере.

Светодальномер – электронно-оптический прибор, предназначенный для измерения расстояний с использованием электромагнитных волн.

Принцип измерений состоит в следующем: на одной из помеченных точек устанавливают приемопередатчик, который излучает электромагнитные колебания и поправляет их на отражатель, расположенный на другой конечной точке.
То есть световой поток в интервале времени


,

пройдет расстояние Д в прямом и обратном направлениях.

Зная скорость распространения электромагнитных колебаний можно записать:

D = , м.

Сигнал от передатчика к приемнику направляют двумя способами:

- без выхода на дистанцию (по специальному каналу);
- через измеряемую дистанцию к отражателю и обратно.
Сигнал направлений по первому пути - опорный, по второму – измерительный.
В зависимости от вида сравнения опорного и измерительного сигналов различают следующие методы измерения:
- импульсный;
- частотный (способ плавного измерения частоты и фиксированных частот);
- диазовый.
В соответствии с ГОСТ выпускаются три группы светодальномеров:
1. Г Сетодальномеры большой дальности действия (15-50 км с погрешностью измерения 5 – 10 мм на геодезические 1 – 2 км.)
2. Т – топографические. Малой дальности действия (1 – 3 км, погрешность измерений приблизительно 20 мм)
3. П – светодальномер повышенной точности для измерения коротких расстояний (0,3 – 3 км с погрешностью измерений меньше 2 мм). Для решения инженерных геодезических задач.
Буква индекса добавляется к букве С, обозначающий слово «дальномер».
3.10. Определение неприступных расстояний.

В практике геодезических измерений встречаются случаи, когда для измерения длины линии невозможно использовать мерный прибор для неприступного измерения, а дальномер по точности отсутствует.

Некоторые измерения линий пересекают овраги, реки, котловины и т. д. и так как их измерить трудно, то такие расстояния называют неприступными.
Рассмотрим наиболее распространенный случай
Для определения d откладывают базисы в₁ и в₂ и измеряют горизонтальные углы β₁ β₃ по теореме синусов:
;

Тогда

d = .

Для повышения точности исключения грубых проектов длину неприступной линии определяют из двух треугольников АВС и АВЕ.

Для контроля измеряют угол β₂.

d₂ = .

В результате влияния погрешностей условие β₁ + β₂ + β₃ = 180⁰ нарушается, поэтому высчитывают величину отклонения суммы измеренных углов от теоретического значения

f_β = (β₁ + β₂ + β₃)-180⁰ – угловая привязка

Невязку распределяют с обратным знаком поровну на все углы треугольника в виде поправки

δ = - ,

и вычисляют исправленные значения углов β , β β .
Окончательное вычисление длины неприступной линии осуществляют с исправленными значениями углов.

d_ср = .

Лекция 11.