Способ высокоточного геометрического нивелирования

Изобретение относится к области геодезии, в частности к высокоточному геометрическому нивелированию. Техническим результатом является повышение точности геометрического нивелирования. Способ заключается в использовании измерительной системы «цифровой нивелир + две штрихкодовые рейки». Цифровой нивелир имеет функцию "invers". Длины между пятками на каждой рейке известны из калибровки реек в нормальных условиях. При измерениях берут отсчеты по задней и передней рейкам. Рейки переворачивают и измерения повторяют. Отсчитывая, включив на нивелире функцию «INVERS», от верхних пяток, вычисляют длины каждой рейки как суммы отсчетов, полученных из двух положений рейки, и сравнивают их с длинами, полученными при калибровке. Разности длин, полученных при калибровке и в реальных условиях, являются поправками за отклонение температуры, учитывая которые, вычисляют превышения, полученные при двух положениях реек. Равенство нулю вычисленных превышений служит контролем точности измерений.

 

Изобретение относится к области геодезии, в частности к геометрическому нивелированию I и II классов.

Известен способ геометрического нивелирования с использованием штриховых инварных реек, предполагающий при работе на станции отсчитывание по двум парам реек, на каждой из которых имеются две, смещенные относительно друг друга, шкалы и вычисление по разностям отсчетов превышений между пунктами с контролем смещения по шкалам реек и разностям их нулей (расстояний до пятки рейки) [Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА) - 03-010-02. - М.:ЦНИИГАиК, 2003. - 134 с.].

Недостатком известных способов геометрического нивелирования и используемых при этом нивелирных реек является невозможность учета систематического температурного влияния на погрешность измерений, так как при измерениях определяется только температура воздуха, не учитываются изменения размеров шкалы и корпуса рейки, снижающие точность измерений. Недостатком известных способов геометрического нивелирования с использованием цифровых нивелиров является недостаток полевых контролей, то есть геометрических условий, позволяющих контролировать появления грубых ошибок.

Наиболее близким по технической сущности являются способ высокоточного геометрического нивелирования и нивелирная рейка для его осуществления, содержащая две пятки реек [А.с. СССР №983459, МКл. G01С 15/06,1982 г. «Способ высокоточного геометрического нивелирования и нивелирная рейка для его осуществления» (прототип)].

Недостатком известных способов геометрического нивелирования и используемых при этом нивелирных реек является невозможность учета систематического температурного влияния на погрешность измерений, так как при измерениях определяется только температура воздуха, не учитываются изменения размеров шкалы и корпуса рейки, снижающие точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений при высокоточном геометрическом нивелировании.

Указанная цель достигается тем, что в измерительной системе «цифровой нивелир + две штрих-кодовые рейки», имеющей на каждой рейке по две пятки, расположенные на противоположных концах рейки, при калибровке нивелирных реек совместно с цифровым нивелиром, имеющим функцию "invers", определяют размеры между пятками реек (длины реек), при нивелировании каждую рейку устанавливают поочередно пятками на свой репер, при вычислениях определяют длины реек в полевых условиях и сравниваются с длинами, полученными при их калибровке. Полученные разности длин учитывают в виде поправок за отклонение температуры при вычислении превышений на станции, при этом равенство нулю полученных превышений при двух положениях реек служит контролем точности измерений на станции.

Способ реализуется следующим образом:

- поверяют стандартный цифровой нивелир, обладающий функцией «INVERS»;

- калибруют каждую штрихкодовую рейку, имеющую по две пятки, определяя калиброванное расстояние между пятками, при этом вторая пятка, укрепленная в верхней части рейки, также как стандартная пятка, связана с инварной шкалой, при этом длину рейки Lk(калиброванная), то есть расстояние от стандартной (нижней) пятки, с отнесенным нулевым отсчетом, и дополнительной пяткой, расположенной в верхней части штрихкодовой рейки, к которой отнесен максимальный отсчет, должно быть точно определено в процессе калибровки.

Нивелир по стандартной методике устанавливают в середине секции между двумя парами реперных точек, горизонтируют, а на реперные точки секции устанавливают штрихкодовые рейки и берут отсчеты:

- «а» по задней рейке;

- «б» по передней рейке,

вычисляют значение превышения по формуле h=a-б.

Переворачивают обе штрихкодовые рейки на 180° и устанавливают их на те же реперные точки.

Включают функцию «INVERS», позволяющую отсчитывать от стандартной пятки, но не снизу вверх от репера, а наоборот, сверху вниз от верхней точки рейки, и берут отсчеты по каждой паре штрихкодовых реек:

- «а*» по задним рейкам;

- «б*» по передним рейкам.

В результате получают отсчет по задним и передним рейкам:

Lзад.=а+а*;

Lпер.=б+б*.

Таким образом в полевых условиях определяют длины реек Lизм. (измеренная) при фактической интегральной температуре инвара.

При этом разность ΔLt=Lизм-Lk - есть не что иное, как изменение длины каждой рейки под действием температуры.

Поправки в отсчеты за температуру будут равны:

- Δ а=(Δ Lt зад./Lk)×а;

- Δ б=(Δ Lt зад./Lk)×б;

- Δ а*=(Δ Lt зад./Lk)×а*;

- Δ б*=(Δ Lt зад./Lk)×б*.

Величина превышения h*=a*-б* есть, не что иное, как значение превышения h=a-б, но с обратным знаком, при этом, следовательно, h*+h должно стремиться к 0, что и является дополнительным условием для контроля точности измерений.

Способ высокоточного геометрического нивелирования, заключающийся в определении превышений по отсчетам по двум парам реек от реперных точек, отличающийся тем, что калибруют каждую штрихкодовую рейку, имеющую по две пятки, определяя калиброванное расстояние между пятками, при этом вторая пятка, укрепленная в верхней части рейки, также как стандартная пятка, связана с инварной шкалой, и определяют длины между пятками на каждой рейке в нормальных условиях, при нивелировании используют измерительную систему «цифровой нивелир с функцией «INVERS» + две пары штрихкодовых реек», при измерениях берут отсчеты по задней и передней парам реек от реперных точек, затем рейки переворачивают и измерения повторяют, а отсчеты берут от верхних пяток реек, включив в нивелире функцию «INVERS», вычисляют длины каждой рейки как суммы отсчетов, полученных из двух положений реек, и сравнивают их с длинами, полученными при калибровке, разности длин, полученных при калибровке и в реальных условиях, являются поправками за отклонение температуры, учитывая которые, вычисляют превышения, полученные при двух положениях реек, равенство нулю вычисленных превышений служит контролем точности измерений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительному кабелю для гидростатического определения высот при подземной разработке. Измерительный кабель включает в себя охваченную оболочкой кабеля стренгу кабеля, наполненный текучей средой шланг, по меньшей мере один датчик давления для определения давления текучей среды, а также штекерные соединительные элементы, которые расположены каждый на одном конце стренги кабеля.

Изобретение относится к измерительной технике и самолетной авионике. Видеовысотомер содержит передатчик излучения, выполненный в виде двух параллельных линейных источников света, приемник излучения, выполненный в виде телекамеры с объективом и позиционно-чувствительной матрицей приемников света, а также видеовысотомер содержит индикатор, выполненный в виде видеомонитора.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в системах определения уровня водоемов. Техническим результатом заявленного устройства является повышение точности определения дальности до водной поверхности при наличии волнения.

Изобретение относится к области геодезии, в частности к устройствам для метрологической поверки и калибровки геодезических приборов, например штрих-кодовых реек.

Изобретение относится к области геодезии, в частности к методам определения превышений между измеряемыми точками с использованием электронных тахеометров, и может быть использовано в тригонометрическом нивелировании.

Изобретение относится к вспомогательному инструменту и может быть использовано при определении расположения поверхностей элементов строительных конструкций и сооружений.

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к лазерным приборам для построения плоскостей. .

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано при проведении разбивочных работ в строительстве, при монтаже технического оборудования в машиностроении, а также в других областях науки и техники, где требуется использование световой плоскости и возможность переноса отметок в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Изобретение относится к устройствам для метрологической поверки и калибровки геодезических приборов. .

Изобретение относится к устройствам для метрологической поверки и калибровки геодезических приборов, например штриховых и штрихкодовых реек. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и касается устройства для определения вертикали места. Устройство содержит чувствительный элемент, в качестве которого используется баллистический гравиметр, который измеряет ускорения свободного падения с помощью пучка непараллельных лазерных лучей. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к экологическому мониторингу. Способ включает выделение на малой реке или ее притоке визуально по карте или натурно участка пойменного луга. Затем на этом участке по течению малой реки или ее притока в характерных местах размечают не менее трех створов измерений в поперечном направлении. Вдоль каждого створа размечают не менее трех пробных площадок с каждой стороны малой реки или ее притока. После разметки измеряют высоту расположения центра каждой пробной площадки от поверхности малой реки или ее притока, а после выявляют закономерности влияния высоты расположения пробных площадок над урезом воды на показатели проб травы. Также проводят оценку влияния отличительных орографических особенностей рельефа и расположенных внутри и вне территории выделенного участка естественных и антропогенных объектов. На каждом створе измерений выделяют характерные места по изменению высоты. Затем с применением нивелира измеряют перепады высот между центрами пробных площадок и урезом реки. Для анализа видового состава травы на характерном месте створа измерений забивают колышек и затем укладывают квадратную рамку с образованием центра в виде колышка. Причем без срезки травы пробная площадка становится виртуальной. Затем на виртуальной пробной площадке внутри квадратной рамки сосчитывают количество видов травы и заносят в таблицу с общим списком по строкам этой таблицы всех видов травяных и травянистых растений, встречающихся хотя бы один раз на выделенном участке малой реки. В столбцах по номерам виртуальных пробных площадок ставят единицу при наличии данного вида травяного и травянистого растения и оставляют клетку таблицы пустой при отсутствии вида растения, так последовательно выполняют измерения наличия видов травы во всех виртуальных пробных площадках. После этого суммируют единицы по столбцам таблицы и вычисляют количество видов растений на каждой виртуальной пробной площадке, а затем делением наличествующего количества видов растений на общее количество видов по всем строкам таблицы вычисляют относительную встречаемость видов травы на каждой виртуальной площадке. Затем выявляют волновые закономерности изменения относительной встречаемости видов в зависимости от высоты виртуальной пробной площадки над урезом воды путем статистического моделирования. Способ позволяет повысить точность учета наличия видов травяных и травянистых растений с учетом измерений нивелиром высоты расположения площадок без срезания травы. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области определения высоты парашютной системы над поверхностью земли. Способ определения высоты парашютной системы заключается в определении высоты полета самолета и высоты снижения до раскрытия парашюта. Дополнительно до прыжка определяют среднюю скорость снижения парашютной системы с раскрытым основным парашютом, время снижения парашютной системы. Высоту снижения парашютной системы после раскрытия парашюта определяют по времени снижения и средней скорости снижения парашютной системы и полученное значение вычитают из высоты парашютной системы, имевшейся в момент раскрытия парашютной системы. Значение высоты над землей озвучивают звуковым сигналом. Изобретение направлено на повышение точности определения высоты и быстродействием. 1 ил.

Способ измерения высоты и вертикальной скорости летательного аппарата (ЛА) заключается в многократном зондировании объекта импульсами лазерного излучения, приеме и регистрации отраженного объектом сигнала с его привязкой к импульсам стабильной тактовой частоты. При этом в рабочем режиме полета для определения дальности до объекта используют режим некогерентного накопления. В режимах взлета и посадки отключают режим некогерентного накопления и используют моноимпульсный режим измерения дальности и скорости. Технический результат заключается в обеспечении измерений с борта летательного аппарата его высоты и вертикальной составляющей скорости как в стационарном полете, так и при взлете и посадке в широком диапазоне высот и режимов подъема и снижения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологии для определения физических параметров атмосферы. Технический результат - повышение оперативности. Для этого дополнительно выполняют навигационные измерения орбиты космического аппарата (КА), производят съемку краевой точки видимого с КА на фоне земной поверхности облачного покрова при нахождении в кадре точки тени от выбранной краевой точки облачного покрова и расположении данной краевой точки облачного покрова вне линии, проходящей через КА параллельно направлению на Солнце. Определяют координаты точки земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, и координаты точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова. По навигационным измерениям определяют координаты точки местоположения КА на момент выполнения съемки и высоту облачности определяют по высоте выбранной краевой точки облачного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении высоты облачности. Технический результат - повышение оперативности. Для этого по варианту 1 выполняют навигационные измерения орбиты космического аппарата. Производят съемку с космического аппарата (КА) выбранной краевой точки видимого с КА на фоне земной поверхности облачного покрова в моменты, отстоящие один от другого на задаваемое время. По полученным на снимках изображениям определяют координаты точек земной поверхности, лежащих на линиях визирования выбранной краевой точки облачного покрова. По навигационным измерениям определяют координаты точек местоположений КА на моменты выполнения снимков. По варианту 2 - по полученным на снимках изображениям определяют координаты точек земной поверхности, лежащих на линиях визирования выбранной краевой точки облачного покрова. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области геодезии и, в частности, к стендам для метрологической поверки и калибровки геодезических приборов, например измерительных систем «цифровой нивелир + кодовая рейка». Стенд содержит вертикально расположенные направляющие для прямолинейного перемещения по ним каретки с цифровым нивелиром, соосно с цифровым нивелиром на каретке расположен отражатель измерительного канала лазерного интерферометра, перемещение каретки осуществляется электроприводом по заранее заданным интервалам перемещения и количеству приемов измерений. Кодовая рейка измерительной системы расположена отдельно на жестком основании. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. 1 ил.
Наверх