УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ, РАССТОЯНИЙ И ВИДИМОСТИ ПЛОЩАДЕЙ Российский патент 1998 года по МПК G01C1/00 G01C3/00 

Изобретение относится к геодезическому оборудованию и может быть использовано для определения на топографической карте площадей, видимых на отображаемой картой территории из любой точки местности или над местностью, находящейся в пределах этой карты, а также для определения углов наклона и направления реальных или воображаемых прямых, соединяющих любые две точки изображенной поверхности.

Известно устройство для определения углов и расстояний (теодолит), содержащее вертикальные и горизонтальные угломерные круги [1].

Основным недостатком описанного устройства является необходимость для проведения работ выезда на полевые работы, что требует значительных временных и материальных затрат, а в ряде случаев является технически невыполнимым, а также невозможность непосредственного определения видимости площадей и территорий, не доступных для исследователя.

Целью изобретения является сокращение временных и материальных затрат, расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения углов, расстояний и видимости площадей, включающее вертикальные и горизонтальные угломерные круги, снабжено вертикальной штангой переменной длины с возможностью поворота вокруг своей оси, на которой закреплены горизонтальные параллельные элементы, в пазах которых установлены вертикальные стержни переменной длины, причем стержни установлены с возможностью их перемещения вдоль горизонтальных элементов, к вершине стержней последовательно закреплены эластичный элемент переменной длины, кроме того, на штанге установлены вертикальный и горизонтальный угломерные круги и съемные проградуированные базисные приборы, причем эластичный элемент и базисные приборы закреплены на оси, проходящей через центр вертикального угломерного круга и перпендикулярной его плоскости. Центры обоих угломерных кругов расположены на одной вертикальной линии.

Такое конструктивное решение позволяет определить видимость и взаимное расположение любых точек местности, изображенных на топографической карте, а также видимость местности из любой точки пространства над рассматриваемой территорией путем только камеральных работ без проведения дополнительных полевых геодезических работ и выезда на местность. Все вышесказанное позволяет сократить как временные затраты, так и материальные.

Описание устройства и принцип работы поясняется чертежом.

Устройство для определения углов, расстояний и видимости площадей состоит из вертикальной штанги (1) переменной длины с возможностью поворота вокруг своей оси. На вертикальной штанге (1) закреплены горизонтальные параллельные элементы (2) с установленными в их пазах вертикальными стержнями переменной длины (3). К верхним концам стержней (3) последовательно закреплен эластичный элемент переменной длины (4). На штанге (1) установлены вертикальный (5) и горизонтальный (6) угломерные круги и съемные проградуированные прямолинейные базисные приборы (7), фиксирующая штанга (8).

Устройство для определения углов, расстояний и видимых площадей работает следующим образом.

Вертикальная штанга (1) устанавливается на топографической карте изучаемой территории в интересующей исследователя точке. Верхняя точка штанги определяется в соответствии с числовой отметкой этой точки. Если предполагаемая точка наблюдения находится над топографической поверхностью, то длина штанги (1) увеличивается на соответствующую величину. При этом горизонтальный угломерный круг (6) ориентируется по странам света. Горизонтальные параллельные элементы (2) располагаются таким образом, чтобы они находились в одной плоскости α с линией, прямоугольной проекции (9) на плоскости карты визирной оси устройства. Функцию визирной оси выполняют съемные проградуированные базисные приборы (7). Вертикальные стержни устанавливаются в этой же плоскости таким образом, чтобы их основания опирались на точки пересечения линии (9) с горизонталями топографической карты. При этом длина стержня (3) должна соответствовать числовой отметке горизонталей, на которые они опираются. При этом эластичный элемент (4) принимает вид линии пересечения топографической поверхности с горизонтально проецирующей плоскостью α. Вертикальный угломерный круг 5 лежит в плоскости α и имеет центр в точке L. Элементы (1, 2, 3) устройства также лежат в плоскости α. Базисные приборы 7 устанавливаются касательно по отношению к эластичному элементу 4 поворота вокруг оси, проходящей через точку L и перпендикулярной как штанге (1), так и базисным приборам (7). При этом стрелки (9), выполненные как прямолинейное продолжение базисных приборов (7), отмечают вертикальный угол наклона визирной оси теодолита при наблюдении в натурных условиях любой точки территории из точки наблюдения L, лежащей в плоскости α. Точки касания или пересечения линий (7) и линий (4) являются точками ограничения видимости местности при натурном наблюдении из точки L. Так в предлагаемом примере видимыми являются участки LM и AB. Участки MA и BN скрыты от наблюдателя. Базисные приборы градуируются в соответствии с масштабом топографической карты, что позволяет без натурных исследований, расчетов и геометрических построений определять расстояние до рассматриваемой точки. Для удобства выполнения работ базисные приборы (7) в выбранном положении крепятся к фиксирующей штанге (8). В случае необходимости определения видимости территории из выбранной точки в другом направлении штангу (1) вместе с горизонтальными элементами (2) поворачивают на заданный угол, определяемый с помощью угломерного круга (6). Далее действия повторяются в прежней последовательности, что дает возможность получить еще одну серию точек L₁, A₁, M₁, ограничивающих видимость площадей исследуемой местности [2]. Несколько раз повернув штангу (1) вместе с горизонтальными элементами (2), каждый раз устанавливая их в интересующем исследователя положении и повторив описанные выше действия, можно получить серии точек A, A₁, A₂ ... A_n; L, L₁, L₂ ... L_n; M, M₁, M₂ ... M_n. Линии, соединяющие между собой каждую группу точек, и будут являться линиями, ограничивающими видимость площадей.

Источники информации:
Булгаков Н. П. , Рывина Е. М., Федотов Г.А. Прикладная геодезия. -М.: Недра, 1990, с. 52-57
2. Засов С. В. Проекции с числовыми отметками. - Росвузиздат, 1963, с. 120, 121, 166 - 168.

Устройство для определения углов, расстояний и видимости площадей может быть использовано в геодезии. Устройство содержит вертикальную штангу, на которой закреплены горизонтальные параллельные элементы с установленными в их пазах вертикальными стержнями переменной длины. К верхним концам стержней последовательно прикреплен эластичный элемент переменной длины. На вертикальной штанге установлены вертикальный и горизонтальный угломерные круги и съемные проградуированные базисные приборы. Устройство может содержать фиксирующую штангу для крепления приборов. Уменьшены временные и материальные затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для определения углов, расстояний и видимости площадей, включающее вертикальные и горизонтальные угломерные круги, вертикальную штангу переменной длины, выполненную с возможностью поворота вокруг своей оси, на которой закреплены горизонтальные параллельные элементы, в пазах которых установлены вертикальные стержни переменной длины, причем стержни установлены с возможностью их перемещения вдоль горизонтальных элементов, к вершинам стержней последовательно прикреплен эластичный элемент переменной длины, на вертикальной штанге установлены вертикальный и горизонтальный угломерные круги и съемные проградуированные базисные приборы, причем эластичный элемент и базисные приборы закреплены на оси, проходящей через центр вертикального угломерного круга и перпендикулярной его плоскости, а центры обоих угломерных кругов расположены на одной вертикальной линии. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит фиксирующую штангу, к которой прикреплены базисные приборы.