Геодезические сети

Увеличение зрительной трубы                                                                     30

Цена деления цилиндрического  уровня                                              30" Масса, кг:

тахеометра с подставкой и кассетным источником питания                       5,4

отражателя однопризменного                                                                         0,5

отражателя шестипризменного                                                                       1,5

Высота вехи с отражателем, мм                                                        1300...2250

Цена младшего разряда  дисплея при измерении расстояния, мм                  1

Объем карты памяти, Мбайт                                                 1 (11000 пикетов)

Угломерной частью тахеометра ЗТа5 является электронный теодолит, снабженный растровым датчиком накопительного типа. В качестве датчика угла применен фотоэлектрический преобразователь угол-код.

Рис.22

1 — подъемный винт;

2 — панель управления и дисплей;

3—цилиндрический уровень;

4— объектив;

5—коллиматорный визир;

6—кассетный источник питания; 

7— наводящий и закрепительный винты вертикального круга;

8— карта памяти;

9- наводящий и закрепительный винты горизонтального круга

 

 

Рабочей мерой преобразователя  служит стеклянный лимб, разделенный  на 10 000 частей — попеременно чередующихся прозрачных и непрозрачных полос равной ширины. Секция примерно из 100 штрихов (полос) с помощью оптической системы проецируется мостиком с увеличением 1,01 на диаметрально противоположную секцию лимба. Наложение изображения полос, повернутого на 180°, благодаря призме с крышкой, входящей в оптическую систему, образует с полосами основного участка круга муаровую картину, которая проецируется на фотоприемник. Благодаря оборачиванию, созданному оптической системой, изображения полос противоположных участков крута при вращении алидады (или зрительной трубы, если круг вертикальный) двигаются навстречу друг другу.

Периодические структуры штрихов  диаметрально противоположных участков образуют растровое сопряжение, причем линейные шаги разверток сопрягаемых растров отличаются на 1/100 шага растров. При сопряжении таких растров возникает комбинационная (муаровая) картина, шаг, форма и направление которой зависят от взаимного расположения растров. При взаимном перемещении растров происходит модуляция светового потока в функции перемещения, т. е. периодическое изменение освещенности фото приемника, расположенного за сопряжением. Освещенность фотоприемника максимальна при совпадении штрихов сопрягаемых растров и минимальна, когда штрихи одного растра совпадают с промежутками другого растра.

Сигнал с фотоприемника поступает  в электронную часть датчика угла, которая содержит реверсионный счетчик для определения числа периодов муаровой картины, соответствующего углу поворота зрительной трубы. Считая число периодов муаровой картины (периодов изменения освещенности), реверсионный счетчик грубого канала измеряет угол поворота лимба с точностью дискрета грубого отсчета, равного 200^сс = 1'05".

Для получения точного отсчета  применен фотоэлектрический интерполятор, доизмеряющий угол поворота лимба в  пределах одного периода муаровой картины с точностью 1^сс = 0,3". Полный отсчет в сигнальном канале угломера формируется в условных единицах (сс). Встроенная в прибор микроЭВМ умножает полученный полный отсчет на цену младшего разряда (коэффициент перевода в секунды 0,324"/сс) и формирует отсчет в градусах, минутах и секундах. Например, отсчет 20 520^сс • 0,324"/сс = 6648" = = 1 50'48".

Тахеометр ЗТа5 снабжен самоустанавливающимся  индексом вертикального круга, автоматически  исключающим погрешность измерения  зенитных расстояний при наклоне  вертикальной оси вдоль линии  визирования.

Отдельные кнопки выполняют следующие функции:

0-9 — ввод отдельных цифр;

- - ввод знака «минус»; 

▼▲ — движение курсора по дисплею;

MENU -  вызов меню для выбора режима работы, выход из режима после проведения измерений с переходом на предыдущий уровень;

► -  смена режима, продолжение работы, просмотр результатов измерений, записанных в карту памяти;

◄ -  просмотр результатов измерений, записанных в карту памяти; смена шаблона дисплея без выхода в главное меню;

►0◄ — обнуление  горизонтального угла;

CE - удаление неправильно набранных цифр;

REG -  запись измерений в карту памяти;

MEAS - начало измерений;

ENT - выбор подпрограмм, подтверждение ввода величин.

Нажатие кнопок сопровождается звуковым сигналом.

Для регистрации информации в карте памяти с противоположной стороны панели управления расположен узел сопряжения с картой памяти.

Для проведения оперативного контроля светодальномера служит блок контрольного отсчета (БКО), состоящий из призмы, закрепленной в оправе в виде крышки, надеваемой на объектив зрительной трубы. Результаты измерения расстояния до призмы БКО при выпуске с предприятия записывают в паспорте.

В зависимости от типа решаемых задач  можно выбрать четыре шаблона  дисплея: измерение углов; съемка в  полярных координатах; съемка в прямоугольных координатах; измерение углов, горизонтального проложения и превышения.

Расстояние может быть измерено в трех режимах: непрерывном, быстром и основном.

Для оценки состояния  прибора предусмотрен вывод на дисплей двух тестовых функций: показания угла наклона вертикальной оси и показания состояния источника питания.

Пакет прикладных программ включает:

• определение координат станции по координатам двух точек с известными координатами;
• ориентирование тахеометра относительно исходного дирекционного угла;
• ввод координат станции;
• определение координат невидимой точки объекта прямоугольной формы;
• вычисление площади земельного участка;
• измерение недоступного расстояния;
• определение высоты недоступной точки;
• вынос запроектированной точки в натуру.

Результаты измерений записывают и хранят в карте памяти.

Обмен данными с компьютером (передача файлов в компьютер, запись файлов из компьютера в карту памяти и другие операции) осуществляется с помощью специальной программы.

Контрольные проверки включают:

• проверку и поправки дальномера с помощью блока контрольного отсчета (БКО);
• проверку масштабной частоты;
• калибровку (коллимационную погрешность, место нуля вертикального круга и индекс датчика наклона).

При работе с картой памяти (запись в карту памяти, передача информации из карты памяти в компьютер, обмен данными с компьютером, удаление файла из карты памяти и др.) применяют специальную процедуру, изложенную в руководстве по эксплуатации ЗТа5.

Электронную тахеометрическую съемку (ЭТС) эффективно применять на открытой равнинной местности (речные поймы, отведенные для строительства мелиоративных систем земли и др.), когда с исходной съемочной точки открывается видимость на расстояния в 1...2км. С помощью электронных тахеометров можно выполнять исполнительные съемки построенных осушительных и оросительных систем.

Экономический эффект от применения ЭТС прежде всего достигается за счет увеличения площади съемки, выполняемой с одной установки прибора. При этом вследствие значительной дальности действия тахеометра сокращаются затраты труда на развитие съемочного обоснования.

 Применение электронных тахеометров  особенно эффективно при работе с  передвижных наружных знаков с платформами (рис. 23), с помощью которых обеспечивается поднятие тахеометров над поверхностью земли на 2...3 м, в результате чего открывается хороший обзор местности, позволяющий выполнить тахеометрическую съемку в радиусе  1...2 км. Использование указанных устройств позволяет значительно повысить производительность труда при съемке.

Технология ЭТС дает возможность представить топографические планы как в традиционной графической форме, так и в виде цифровых моделей местности и рельефа, т. е. в форме, удобной для использования в системах автоматического проектирования (САПР).

Основными техническими средствами ЭТС  являются: электронные тахеометры (ЭТ), регистраторы информации на технический носитель (диктофон), комплексы носимых и перевозимых радиостанций, программируемые микрокалькуляторы или управляюще-вычислительные комплексы на базе мини-ЭВМ.

Требованиям технологии ЭТС отвечают отечественные электронные тахеометры ЗТа5 и зарубежные SET3, Trimble 3600 и др. Можно применять полуавтоматические или гибридные топографические системы, изготовленные в виде насадки топографического светодальномера СТ5 на оптический теодолит ЗТ5К или ЗТ2.

Экономическая эффективность ЭТС  во многом определяется связями технологического процесса. В зависимости от способа, места и времени обработки  результатов съемки ЭТС может  быть реализована в трех вариантах: с централизованной обработкой, децентрализованной и одновременной.

Первый вариант отвечает классической схеме наземных топографических съемок, при которой основные технологические процессы последовательно сменяют друг друга. Численность топографической бригады составляет два человека. Служебную и метрико-семантическую информацию записывают на технический носитель. При устойчивой двусторонней радиосвязи функции регистрации информации на технический носитель (диктофон) могут быть переданы рабочему, так как качество записи практически одинаково как с голоса, так и с микрофона радиостанции. Этим высвобождается дополнительное время исполнителя работ для постоянного отслеживания визирной цели, чем сокращается время на поиск в дискретном режиме отслеживания. Обрабатывают результаты измерений и составляют топографические планы в этом варианте ЭТС в основном в условиях стационарного камерального производства.

Второй вариант ЭТС отличается от первого тем, что обработку материалов съемки ведут на базе полевой бригады, когда разрыв между полевыми и камеральными работами не превышает нескольких суток.

Третий вариант отвечает принципиально  новой схеме организации работ, при которой основные процессы съемки (полевые и камеральные) ведут одновременно. Численность топографической бригады при этом увеличивается на одного человека за счет организации в ближайшем к объекту населенном пункте выездного командно-диспетчерского камерального поста (КДКП) с передачей ему функций регистрации информации на технический носитель, за счет обработки ее по мере поступления и отображения на составляемых тут же топографических планах.

Одновременности выполнения полевых  и камеральных работ достигают  за счет организации радиосвязи между  всеми участниками съемки и ее камеральной обработки. Связь осуществляют с помощью мобильных радиостанций. При этом оператор тахеометра управляет перемещением рабочего с отражателем по объекту съемки, принимает семантическую информацию с места установки отражателя и передает ее вместе с метрической информацией на КДКП. Оператор КДКП, находясь в ближайшем от объекта населенном пункте (или кузове специального автомобиля), не только принимает и обрабатывает метрико-семантическую информацию, но и активно управляет плотностью набора пикетов, закрывая «белые пятна» в съемке, а в необходимых случаях требует от оператора тахеометра набора контрольных пикетов и т. п. Одновременность набора и отображения съемочных пикетов на составляемых топографических планах позволяет исключить недостатки, свойственные обычной тахеометрической съемке, приближая ее к мензульной. При этом за счет большой дальности действия тахеометра значительно увеличивается площадь съемки, выполняемая с одной установки прибора и, как следствие, уменьшается потребность в числе пунктов съемочного обоснования.

 

 

Погрешности геодезических  измерений (теория и решение задач)

 Геодезическое измерение, результат измерения, методы и условия измерений. Равноточные и  неравноточные измерения

Измерением называется процесс сравнения некоторой физической величины с другой одноименной величиной, принятой за единицу меры.

Единица меры – значение физической величины, принятой для количественной оценки величины того же рода.

Результат измерений – это число, равное отношению измеряемой величины единицы меры.

Различают следующие  виды геодезических измерений:

1. Линейные, в результате, которых получают наклонные иррациональные расстояния между заданными точками. Для этой цели применяют ленты, рулетки, проволоки, оптические свето- и радиодальномеры.
2. Угловые, определяющие величины горизонтальных углов. Для выполнения таких измерений применяют теодолит, буссоли, эклиметры.
3. Высотные, в результате, которых получают разности высот отдельных точек. Для этой цели применяют нивелиры, теодолиты-тахеометры, барометры.

Различают два метода геодезических измерений: непосредственные и посредственные (косвенные).

Непосредственные – измерения, при которых определяемые величины получают в результате непосредственного сравнения с единицей измерения.