СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И МИРА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК G01C15/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проведении единичного измерения в геодезических работах для контроля устойчивости инженерных сооружений, например нивелированием.

Известен способ контроля измерения в геодезических работах, включающий проведение измерений однородных величин, например, длин линий, превышений и т.д., результаты которых сравнивают и определяют вес измерений, характеризующий точность (Справочник геодезиста/Под ред. В.Д.Большакова, Г.П.Левчука - М., 1985).

Известный способ контроля измерений не позволяет учитывать влияние на ошибки измерений комплекса природно-техногенных воздействий, например, таких как изменение температурного режима при смене условий наблюдений, рефракция и конвекционные воздушные потоки от нагревающихся частей оборудования, вибрация, электромагнитные поля и т.п., которые ухудшают условия наблюдений, и, как следствие, снижают точность и достоверность получаемых результатов.

Известна мира для контроля разрешающей способности оптических приборов, в том числе и геодезических, которая содержит на светлом фоне испытательной пластинки градуированную шкалу в виде столбца N рядов темных графических объектов в виде прямоугольных элементов, образованных темными штрихами, ширина которых от ряда к ряду пропорционально убывает (Миз К., Джеймс Т., Качество фотографического изображения, М. - Л., 1964).

Известная мира позволяет производить только количественную оценку разрешающей способности оптических приборов в измерительной системе. При этом она трудоемка в изготовлении и имеет большие габариты.

Задача изобретения - разработка способа и средства контроля геодезических измерений с учетом возмущающего воздействия комплекса природно-техногенных факторов на измерительную систему "наблюдатель-прибор-визирный луч-наблюдаемая цель".

Технический результат от использования изобретения - повышение точности и достоверности измерений. Упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей средств контроля измерений.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля геодезических измерений в системе "наблюдатель-прибор-визирный луч-наблюдаемая цель", включающем проведение измерений, сравнение результатов и определение веса измерений, дополнительно сравнивают длину визирного луча R_н до наблюдаемой цели с длиной визирного луча R_o при наблюдении цели в оптимальных условиях при максимальной разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя, при этом определяют R_o, совмещая цель с наименьшими из видимых графических объектов на шкале миры, фиксирующей изменение геометрических размеров раздельно визируемых объектов в соответствии с изменением R_o, а вес измерения р определяют, как функцию величины R_н/R_о.

Для осуществления способа в мире, содержащей на светлом фоне испытательной пластины градуированную шкалу в виде столбца N рядов темных графических объектов с изменяющимися размерами в каждом последующем ряду, графические объекты выполнены в виде кругов, диаметр d_i которых в каждом i-ом ряду соответствует разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя для определенной длины R_i визирного луча и определяется зависимостью

где i=1...N;

ϕ"ср - средняя разрешающая способность глаза наблюдателя в оптимальных условиях, сек;

ρ - количество секунд в радиане, равное 206265";

Го* - увеличение зрительной трубы прибора,

при этом размещены круги с интервалом между центрами, равным 2d_i.

Шкала миры может быть градуирована в диапазоне двух максимальных длин соответствующего измерения и с шагом, равным минимальной длине измерения.

На чертеже изображена мира в масштабе 1:1 для проведения измерений нивелиром NI-007 с увеличением зрительной трубы 31,5* лучами визирования 2,5-30 м.

Мира содержит на белом фоне испытательной прямоугольной пластины 1 градуированную шкалу в виде столбца 2 пронумерованных N рядов черных кругов 3, диаметры d_i которых в каждом i-ом соответствует определенной длине R_i визирного луча и рассчитаны по зависимости (1) при средней разрешающей способности глаза наблюдателя, принятой 60".

Количество рядов N на шкале миры выбирается в соответствии с диапазоном изменения длины визирного луча и исходя из предполагаемой степени ухудшения разрешающей способности глаза наблюдателя под воздействием природно-техногенных факторов. Так, при выбранном диапазоне визирных лучей от R_мин=2,5 м до R_макс=30 м и предполагаемом двухкратном ухудшении разрешающей способности, шкала градуирована в диапазоне длин визирных лучей от 2,5 до 60 м. При шаге изменения длины визирного луча, равном R_мин=2,5 м количество рядов в столбце шкалы миры составляет 24. Порядковый номер i каждого ряда соответствует баллу миры В_i для определения длины визирного луча R_i=В_i·R_мин и характеризует разрешающую способность вооруженного глаза в условиях производимых наблюдений с учетом влияния ухудшающих возмущений на измерительную систему.

В таблице 1 приведены значения диаметров кругов миры, рассчитанные для нивелиров с различным увеличением зрительной трубы.

Изготовлена мира может быть на лазерном принтере с разрешающей способностью 1200dpi (1200 точек на 1 дюйм).

Осуществляют способ контроля геодезических измерений, используя миру при производстве наблюдений следующим образом.

Перед началом измерений фиксируют расстояние R_н между прибором и измерительным устройством в виде нивелирной рейки, которую размещают у наблюдаемой цели. На корпусе нивелирной рейки устанавливают подвижную пластину миры. В процессе измерений наблюдаемую цель вооруженным глазом фокусируют по шкале нивелирной рейки, фиксируя результаты измерений, и дополнительно фокусируют цель по шкале миры, совмещая ее с наименьшими из раздельно видимых кругов. По градуировке шкалы устанавливают соответствующий им балл B_i и длину визирного луча R_o=R_i=В_i R_мин. Далее вес р произведенных измерений определяют по зависимости R_н/R_о.

В таблице 2 приведен пример расчета веса измерений с использованием миры в зависимости от влияния внешних условий, например, освещенности, при производстве наблюдений.

Разрешающая способность глаза, выраженная в баллах геодезической миры, непостоянна и зависит от условий наблюдения. Таким образом, определение веса измерений при наблюдении в сложных природно-техногенных условиях напрямую связано с учетом изменения разрешающей способности глаза, т.е. с оценками по шкале миры.

Изобретения относятся к измерительной технике и могут быть использованы при проведении единичного измерения в геодезических работах для контроля устойчивости инженерных сооружений, например нивелированием. Способ контроля геодезических измерений включает проведение измерений, сравнение результатов и определение веса. При этом дополнительно сравнивают длину визирного луча R_H до наблюдаемой цели с длиной визирного луча R_O при наблюдении цели в оптимальных условиях при максимальной разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя. Определяют R_O, совмещая цель с наименьшими из видимых графических объектов на шкале миры, фиксирующей изменение геометрических размеров раздельно визируемых объектов в соответствии с изменением R_O. Вес измерения р определяют величиной R_H/R_O. Мира для контроля геодезических измерений содержит на светлом фоне испытательной пластины градуированную шкалу в виде столбца N рядов темных графических объектов с изменяющимися размерами в каждом последующем ряду. Графические объекты выполнены в виде кругов, диаметр d_i которых в каждом i-том ряду соответствует разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя для определенной длины R_i визирного луча и определяется зависимостью d_i=(ϕ"ср×R_i)/(ρ×Го*), где i=1...N, ϕ"cp - средняя разрешающая способность глаза наблюдателя в оптимальных условиях; ρ - количество секунд в радиане, равное 206265"; Го* - увеличение зрительной трубы прибора. Круги размещены с интервалом между центрами, равными 2 d_i. Технический результат состоит в повышении точности и достоверности измерений, упрощении конструкции и расширении функциональных возможностей средств контроля измерений. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ контроля геодезических измерений в системе “наблюдатель-прибор-визирный луч-наблюдаемая цель”, включающий проведение измерений, сравнение результатов и определение веса, отличающийся тем, что дополнительно сравнивают длину визирного луча R_H до наблюдаемой цели с длиной визирного луча R_O при наблюдении цели в оптимальных условиях при максимальной разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя, при этом определяют R_O, совмещая цель с наименьшими из видимых графических объектов на шкале миры, фиксирующей изменение геометрических размеров раздельно визируемых объектов в соответствии с изменением R_O, а вес измерения р определяют величиной R_H/R_O.2. Мира, преимущественно для контроля геодезических измерений в системе “наблюдатель-прибор-визирный луч-наблюдаемая цель”, содержащая на светлом фоне испытательной пластины градуированную шкалу в виде столбца N рядов темных графических объектов с изменяющимися размерами в каждом последующем ряду, отличающаяся тем, что графические объекты выполнены в виде кругов, диаметр d_i которых в каждом i-м ряду соответствует разрешающей способности вооруженного глаза наблюдателя для определенной длины R_i визирного луча и определяется зависимостью

d_i=(ϕ"ср·R_i)(ρ·Гo*),

где i=1...N,

ϕ"ср - средняя разрешающая способность глаза наблюдателя в оптимальных условиях;

ρ - количество секунд в радиане, равное 206265";

Го* - увеличение зрительной трубы прибора,

при этом размещены круги с интервалом между центрами, равными 2d_i.