Способ определения превышения между точками местности

 

Изобретение относится к геодезии и может быть использовано при определении высот точек местности. С целью повышения производительности за счет исключения затрат времени на обратные измерения, одновременно с измерением расстояний S_п и S_з между точками местности передним и задним колесами транспортного средства измеряют расстояние S_к между теми же точками с помощью мерного колеса, момент сопротивления вращению которого устанавливают превышающим момент сопротивления вращению колес транспортного средства. По измеренным значениям находят коэффициент К, характеризующий грунт местности, который используют для вычисления превышения. 2 ил.

Изобретение относится к геодезическим измерениям при определении высот с использованием транспортного средства. Известен способ, основанный на одновременном измерении расстояний передним и задним колесами транспортного средства в прямом и обратном направлении движения. Перед измерениями на базисах с известными превышениями для различных грунтов определяют функциональную зависимость коэффициента от среднего значения разностей расстояний, измеренных задним и передним колесами в прямом и обратном направлениях. По результатам измерений и полученной функциональной зависимости определяется текущее значение коэффициента. Искомое превышение точки определяют по разностям расстояний, измеренных задним и передним колесами в прямом и обратном направлениях, и текущему значению коэффициента. Недостаток известного технического решения заключается в необходимости обязательного выполнения проезда транспортного средства в прямом и обратном направлениях по одному и тому же пути для выделения составляющей, характеризующей превышение, что снижает производительность геодезических работ. Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения затрат времени на обратные измерения. Поставленная цель достигается тем, что в способе определения превышения между точками местности, включающем одновременное измерение передним и задним колесами транспортного средства расстояний S_n и S_змежду точками местности, нахождение с учетом измеренных значений коэффициента К, характеризующего грунт местности, и вычисление превышения с учетом отношения разности измеренных значений и коэффициента К, одновременно дополнительно измеряют расстояние S_к между точками местности с помощью мерного колеса, момент сопротивления вращению которого устанавливают превышающим момент сопротивления вращению колес транспортного средства, а коэффициент К находят по корреляционной зависимости коэффициента К от значения - S_к. Сущность способа заключается в результатах измерения характеристики (качества) грунта используется измерение пути S_к с помощью мерного колеса, момент сопротивления вращению которого устанавливают большим, чем момент сопротивления вращению основных колес. Величина расстояния, измеренная таким колесом, незначительно зависит от превышения, но существенно зависит от дорожных условий. Использование такого измерения исключает необходимость проезда транспортного средства на исследуемом участке пути в обратном направлении, что использовалось в известном способе для учета качества грунта. На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - график зависимости K = f - S. Устройство содержит переднее колесо 1 автомобиля, заднее колесо 2 автомобиля, мерное колесо 3, установленное на одноосной прицепной тележке 4, датчик 5 оборотов (пути) переднего колеса 1, датчик 6 оборотов (пути) заднего колеса 2, датчик 7 оборотов (пути) мерного колеса 3, вычислитель 8 пути переднего колеса 1, вычислитель 8 пути переднего колеса 1, вычислитель 9 пути заднего колеса 2, вычислитель 10 пути мерного колеса 3 прицепной тележки 4 с жестко связанным с ним моментным датчиком 11, моментный датчик 11 связан с источником питания 12 и нагрузкой 13. Датчики пути 5, 6 и 7 связаны соответственно с вычислителями 8, 9 и 10 пути. В качестве вычислителей 8, 9 и 10 могут быть использованы микрокалькуляторы, например "Электроника БЗ-18А". Датчики пути 5, 6 и 7 содержат магниты и герконы. Магниты установлены на ступице соответствующего колеса, герконы - на тормозном диске. В качестве моментного датчика 11 может быть использован, например, генератор Г-290. В качестве источника 12 могут быть использованы, например, аккумуляторы ВСТ-75, в качестве нагрузки 13 может быть использована любая регулируемая омическая нагрузка. Способ осуществляется следующим образом. Перед измерением превышений определяют базовые значения длины окружности (радиуса качения) колес 1, 2 и 3 на базисе с известным расстоянием S_эт 2ΠR_n = ; 2ΠR₃ = ; 2ΠR_к = , где n_п, n_з, n_к - число оборотов, измеренных колесами 1, 2 и 3 соответственно; R_п, R_з, R_к - радиусы колес 1, 2 и 3 соответственно. При определении длины окружности колеса 3 нагрузка 13 отключается от моментного датчика 11. Для более точного считывания расстояния на каждое колесо может быть установлено несколько магнитов. До выполнения основных работ устанавливают момент сопротивления вращению мерного колеса 3 больший, чем момент сопротивления вращению колес 1 и 2. Для создания и регулировки дополнительного момента сопротивления вращению мерного колеса 3 с источника питания 12 на моментный датчик 11 подают напряжение возбуждения и подключают нагрузку 13. Транспортное средство с прицепной тележкой 4 проезжает вдоль базиса с известным расстоянием S_эт, с помощью вычислителей пути 8, 9 и 10 измеряются значения S_п, S_з, S_к. Изменяя нагрузку 13, устанавливают соответствующий режим работы мерного колеса 3. При этом оптимален режим, когда погрешность измерения мерным колесом 3 соизмерима с погрешностью измерений колес 1 и 2 (0,3%), а разность между показаниями мерного колеса 3 и основных колес 1 и 2 максимальна, в пределах 10-15% от пройденного пути. Затем на эталонных базисах h_эт с различными дорожными условиями (с различной плотностью грунта) определяют значения - S и коэффициент K = . Для этого посредством, например, геометрического нивелирования определяют на базисах превышения между точками. Транспортное средство устанавливают на начальной (исходной) точке, на индикаторе вычислителей 8, 9 и 10 с помощью клавиатуры устанавливают соответственно базовые значения длины окружности переднего колеса 1, заднего колеса 2, мерного колеса 3. Транспортное средство плавно трогается с места и равномерно (±5 км/ч) движется по базису (≈1 км). При вращении переднего колеса 1 магнит, закрепленный на ступице, также вращается и при подходе к геркону, закрепленному на тормозном диске, замыкает его, при этом вычислитель 8 суммирует величину 2π R_п. Аналогично измеряется путь, пройденный задним колесом 2 и мерным колесом 3. На конечной точке базиса с индикаторов вычислителей 8, 9 и 10 считывается пройденный путь соответственно S_п, S_з, S_к. Затем вычисляют значения ΔS = S_з - S_п и соответствующее значение - S_к. Аналогичные измерения выполняют на всех остальных базисах и вычисляют значения коэффициентов К для всех базисов. По полученным значениям строят графики зависимости K = f - S. Определения превышений точек местности осуществляют следующим образом. Автомобиль передним колесом 1 устанавливают на начальной точке хода, на индикаторах вычислителей 8, 9 и 10 с помощью клавиатуры устанавливают соответствующие значения 2 πR_п, 2πR_з, 2πR_к. После этого транспортное средство перемещается до точки, превышения которой необходимо определить. После того как транспортное средство встанет на нее также передним колесом, с индикаторов вычислителей 8, 9 и 10 считывается путь, пройденный передним колесом S_п, путь, пройденный задним колесом S_з, и путь S_к, пройденный колесом 3 прицепной тележки 4. По полученным значениям определяют ΔS = S_з - S_п и значение - S_к Затем транспортное средство движется по профилю до следующей точки и так далее до конечной точки. По имеющийся зависимости K = f - S определяют соответствующий коэффициент К и определяют искомое превышение по формуле h = . Если между определяемыми точками при движении изменяются условия движения, например пашня сменит грунтовую дорогу, то необходимо остановить транспортное средство и снять с вычислителей пройденный путь. Это необходимо для того, чтобы при вычислении превышений более точно учесть на данном участке изменение дорожных условий путем определения своего значения К по величине - S_к для пашни и грунтовой дороги.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЯ МЕЖДУ ТОЧКАМИ МЕСТНОСТИ, включающий одновременное измерение передним и задним колесами транспортного средства расстояний S_п и S_з между точками местности, нахождение с учетом измеренных значений коэффициента K, характеризующего грунт местности, и вычисление превышения с учетом отношения разности измеренных значений и коэффициента K, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет исключения затрат времени на обратные измерения, одновременно дополнительно измеряют расстояние S_к между точками местности с помощью мерного колеса, момент сопротивления вращению которого устанавливают превышающим момент сопротивления вращения колес транспортного средства, а коэффициент K находят из выражения
K = - S .

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.12.2003

Извещение опубликовано: 20.10.2004        БИ: 29/2004

---