Способ определения расстояния электронным дальномером

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при светодальномерным измерениях п геодезии, геофизике. Цель изобретения - повышение точности. Способ включает передачу, прием и последующую обработку прошедших воздушную среду модулированных колебании. Новым яппяется измерение двух расстояний до концов базиса с известной длиной, размещенного в створе с определяемым расстоянием, и нахождение последнего то соотношению, включенному в формулу изобретения. 1 ил. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 01 (: 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4" 67554/10 (22) 26.01.88 (46) 30.04.91, Вюп. И 16 (71) Горьковский инженерно-eтронтельныи институт им. В.II. Чкалова (72) В. H. Виноградов и !().С. Галк) t)1 (53) 528.021. 7(088.8) (э6) 1!орлан В. и др . 1 уководство по геодезии.,"!.: Недр-.), 1971, с. 67-69, Кондрашков < 1. В. и др. Ilpa) Trfr, по электрооптическим и радиогеодезическил! измере)п!ям. М.: Недра, 1967, с. э8-69, (Э4 ) (.110(;(I I> О111 1 .,!11 .)1Г) Н Н Я 1>Л (:СТ(1Я Н И Я

3> I1 K J I>() I III) I. )1."!.! Н> Н ОМ 1:. P()11

Нзобретс)гие относится к измерите;!ьиой техш!ке и 1!р и)!азначено д)!1! использова!Гия при электронных измерениях расстоя)нгй для роше»)fs) ге«лез)1sec)c)Ix, геофиэи)!еских, строительных

)t других:за;с,!ч.

)1ель изобретения — повьш!ение т«ч— ности определе!Гия расстояния путем обеспе !ения возможности провепения работ без нахождения значения )»казателя прелол!лс ния среды, нето !н«е значение которс гс> вносит су)це«TI!< Il— ную 1)n! pert)II»eTI в лон чный ре" у.l),òa T измаре ния .

На чертеже привелена схема опре le— ления расстояния предлагаемым снос«сс>ом с корре),циси влияния атмосферы.

Способ реалиay)<)T слепующим образ< м.

В реальных условиях изл!ереция из— лучение распространяется в воздухе, т.е. в среде с отличаю)цимся от единицы показателем преломления, -!то гl! Il—,,„SU.„„)6458)т. / (Э7) 11зобретение относится к )far tep»вЂ” тель))ой технике и может быть испочь— эовац<> при светодальномерных измере-! н)ях в г ео;!езгн, гес физике. 11ель Iran<>ретегп)я — погышение точности. (:пос«б включает переца чу, приел! и )Inc;Ie>J<)t<)щук) ооработку прошедших возлушную сре;!у моцулированнлгх колебашш. Новым является измерение двух расстояний цс) ) <»J)fn)) базиса с пз>естной Плинои, ра !л!ещенного в створе с опрелеляел!ым рапетов ни(л), и нахолденне последнегс)

> <.»«ò)lIåirès) еЕ о иптегра II>)lc! I значе)н!я для ре,сул ц))и lt з меf> 0)! )In Ãî l>il с с тоя )I в Ifc: х»Пном пуi)ктe,>< у< тit llавл)tва)<)T >ле).т1>»1!1)ьгй

Лань))омс р, например светодальн<>мер

1 а в друго нуil)) Te II уc Ta)IIJBливают

Э уг о.ч!совлп) отражатель 2. В пункте Г на известном ра сстоя)пн! 1IJ 1, в створе линии 1 — 2 устанав>!ивают 1<Т<>р< и уг»лк«вьп! c)Tpaw;)тель 3. В «()Jtfe)) <.лу )ae допустим«перемещение < тражатсля 2 в пункт (:,,1 талже не«" в«рн сть устан«вки отра>л,)теля 3 c)TIIc)CIIT«.IE н»;!

1-2 с тем, чтобы не перел)еtU;) и отра— жате.п! в процессе и: мере»ий. Ilec Tri«>l!— ность практически не сла1ына ется на точности определения расс t«st)first, а при необх<>цнмости ее ..»с г)c«y <е< Г) 11 )

1)ec тными геодезическ»ni«ril) l<.м;) ..

ПРОС ГЫХ )Е< Ме<РИЧЕСКИ, C «< т) ПЕНИИ

1645817

В момент времени t измеряют рас( стояние I. равное L - n В моо мент времени t измеряют расстоя(п(е

1.< (Ьо+ 3.о)п<. Разность во времени между измерениями должна удовлетворять условию Ь Д и С т,, т,е. время между измерениями должно быть таким, чтобы изменение показателя преломления по трассе g и за это время не пре-10 восходило допустимую точность измерений m!. Практически разность во времени составляет от нескольких (п(нут до 0,5 ч, 11рн этом показатель преломления n<(t() с необходимой точностью соответствует показателю преломления п,2((;2). Практически можно выполнить еще раз измерение 1 ((t ) с тем, чтобы

"замкнуть" измерптелыый цикл, взяв среднее значение иэ I,((t() и 1,((t>) 20 для подстановки его .в выражение

1.(L(Ь - Д!. — — (1- — - ) .

I.(1 I.

Следовательно, фактически можно 25 говорить о получении !. „ и 1. g на один момент времени, т.е. Ь ((t, ) =1,, а Ь2(t2! = L2.

Таким образом, определив значения дальност eA L и Ь, по фор,(уле (1) Зр находят вскомое значение редуцированного расстояния, значение которого свободно от влияния атмосферы.

Точность способа определена точностью измерений параметров, входящ,(x 3 в (1). Так как инструментальная точность современных светодальпомеров достигает 10, то основной вклад в

-о эначенис ошибки вносит погрешность базиса Д 1, . 1ействительно, диффс ренцируя (1) и переходя к средним квадратическим ошибкам, получаем m< /L (о

m(,(, /Д!.„. Практически в качестве оаэ((са можно использовать кали(рованные меры длины — жезлы и т. и, с расположенными на их концах отражателями, В этом случае Д!.о "1 и. Можно базис измерять тем же светодальномером илн интерферомстром. В этом случае ((,L о

10-100 и.

Если иметь в виду флукгуацип показателя преломления, д((сперсп.(которых достигает 10, то они и д;.вются усреднению во времени., 1пфферевцпрование (1) по коэффицн55 епту К вЂ” 1. (/!.д приводит к соотношению

tiI (,о

1.о

--- - 7 (1-1:), Отсюда следует

t ч r<> отрс я(к g 1. о не может быть выоран произвольно, поскольку он имеет непосредственную. связь с точностью измерения L. Так, если m(,/L 10 ф (1-K) - 30, о m„/Ь - 3 10 . (о

В общем случае условие для выбора можно записать в виде

ДЬ=Ь(1- — — -) -L

m(,/L (2) о

Например, если необходимо, чтобы

-7

m /1. 5 10 при изме ении свето(о о дальномером с т„/Ь = 10 на расстояэ xx To llLо 100

Резервом повышения точности с использованием способа является получение аналогичным путем расстояния Ь о

L0 + b, L î с контроле"(Способ основан на следующих положениях, Пусть в момент времени t(измерено L((t(), а в момент t измерены ((t(() и Ь,2(С2), Тогда поскольку

1-о n(, à 1.2 (L + Ьо) п2 о записать

1.((й() 1. o ° n(,(t()

L<(t ) (L +У. )п2() Обозначив n((t()/и () = с и подставив его в (3), получаел(Ьо

Lî +5Lо (4) откуда

Д!., 1 с 1-К/с

n((t() L ((t ) с

n<(t ) L, (t() (6) так ка(показатели преломления для расстояния 1, ((Й g) и Lg(tg) совпадают вследствие того, что отрезок

ДЬо ((С учетом (6) и (3) имеем

К 1. (((.(), 1. (г. () L ((t (7) с 1 ) 1-((t2) L 2(t g) 11одставляя (7) в (5), получаем основную расчетную шорл(улу (1) .

Таким образом, для определения Ь достаточно измерить две дальности, различаю(((((еся на небольшую известную величину $1. â один момент времени. Практически, измеряя дальность

Здесь неизвестным параметром является с. С достаточной для практических целей точностью можно записать

Способ определения расстояния электронным дальномером, при котором пзСоставитель Л. Качесова

Техред Л.Сердюкова Корректор }l, Король

Редактор С. Лисина

Вака з 1344 Тираж 316 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 164S81 одним прибором, достатрчно потребовать, чтобы измерения выполнялись в два близких момента времени по замкнутой программе. Физической основой данного вывода является пренебрегае5 мо малый горизонтальный градиент температуры.

Способ обеспечивает практическую точность измерения расстояния с учетом всех видов ошибок 10, в то время как известные способы характеризуются точностью 1О

Формула изобретения

7 6 меряют дальность L < между первым и вторым концами линин, измеряют значения метеопараметров иобрабатывают результаты измерений, о т л и ч а юшийся там, что, с целью повышения точности, на втором конце линии по ее направлению размещают базис длиной 51. дополнительно измеряют дальность 1.2 до его конца, не совмещенного с вторым концом линии, а при обработке результатов измерений расстояние Ь находят из выражения