Устройство для оперативного определения высот точек местности Советский патент 1989 года по МПК G01C11/00 

Изобретение относится к аэрофотосъемке и фотограмметрии, в частности к технологии крупномасштабного картографирования земной поверхности стереофототопографическим методом, и может быть применено для определения высот точек геодезического съемочного обоснования.

известно устройство, предназначенное для развития в труднопроходимых районах планового и высотного обосно ания топографических съемок в масштабе 1:24000..

Это устройство для определения высот точек местности содержит объект.носитель,, на котором установлен измеритель длины троса и лебедка с тросомОвысотомером, на конце которого укреплен груз. С двух пунктов на земле изСПмеряют горизонтальные, вертикальные

hd углы и расстояния до вертолета, котоО) рый в момент измерения зависает над

ел определенный пунктом. Углы измеряют оптическими теодолитами, для измерения расстояний используют радиодальномеры, а для измерения высоты зависания используют трос-высотомер с грузом на конце. Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности определения высот опознаков, получаемых из геодезического нивелирования, для создания карт крупного масштаба 1:10000, 1 :5000, 1:2000, 1:1000 1:500 с сечением рельефа горизонталями 1 и 0,5 м, для вычисления отмет высотных опознаков требуется определять расстояния до них от исходных пунктов, имеет низкую производительность труда, так как требуется допол нительное, время на удержание вертоле та по высоте на период измерения вер тикальных углов с исходных геодезических пунктов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту явля ется устройство для определения высо точек местности, содержащее лазерный излучатель, на котором установлена лебедка с тросом-высотомером, груз, второй трос с фотоэлектрическим уст.ройством, измеритель длины тросов, блок дифференцирования, блок измерения разницы длины тросов. Недостатком данного устройства является ненадежность спускаемого из мерительного блока, заключающаяся в запутывании тросов, приводящем к отключению фотоизмерительного устройст ва и затягиванию времени зависания объекта-носителя. Целью изобретения является повьше ние надежности при одновременном упрощении конструкции устройства. Поставленная цель достигается тем ,что в устройство для оперативного определения высот точек местности, содержащее лазерный излучатель, изме ритель длины троса, лебедку с тросом высотомером, груз, закрепленный на конце трос§-высотомера, фотоэлектрическое устройство и командный блоА регистрации момента пересечения фото электрическим устройством лазерного луча, связанный с фотоэлектрическим устройством каналом связи, дополни- тельно введены блок регистрации момента касания грунта грузом и блок реверсирования лебедки, при зтом выход фотоэлектрического устройства че рез командный блок регистрации момен та пересечения фотоэлектрическим уст ройством лазерного луча, соединен с входом измерителя длины троса, а выход блока регистрации момента касания грунта грузом подключен к входам измерителя длины троса и блока реверсирования лебедки, а фотоэлектрическое устройство жестко закреплено на тоосе-высотомере. На чертеже представлена схема устройства, реализующего описываемое изобретение . Устройство содержит зависаемый носитель-вертолет, на корпусе I которого установлена лебедка 2, на которой закерплен трос 3 с закрепленными на нем грузом 4 и фотоэлектрическим приемопередающим устройством 5, выполненным, например, в виде анализатора поперечных смещений светового луча, жестко укрепленного на тросе, который проходит через блок 6 регистрации момента касания грунта грузом 4, измеритель 7, командньй блок 8, включающийся в момент пересечения лазерного луча фотоэлектрическим приемопередающим устройством 5, блок 9 реверсирования лебедки. Использован геодезический опорный пункт 10, на котором установлены лазерный излучатель 11 и устройство 12 развертки лазерного луча в горизонтальной плоскости 13. Фотоэлектрическое приемопередающее устройство 5 представляет собой фотометрическое приемное устройство, состоящее из нескольких объективов,главные плоскости которых являются касательными к цилиндрической поверхности, ось которой совпадает с тросом 3. В фокальной плоскости каждого объектива расположены полупроводниковые фотоприемники, выходы которых объединены. Эти выходы .соединены с входом усилителя, выход которого соединен с входом миниатюрного радиопередатчика. В командном блоке 8 установлен радиоприемник. Вьпсод фотоэлектрического приемопередающего устройства 5 соединен радиосвязью с входом командного блока 8, а выход блока 8 соединен с входом измерителя 7 длины троса. Выход блока 6 регистрации момента касания грунта грузом 4 соединен с входами измерителя 7 длины троса и блока 9 реверсирования лебедки. Работает устройство следующим образом. После выбора требуемого геодезического пункта или постройки (восстановления) , например, сборно-разборного металлического знака над старым центром или репером нивелирования определяются границы района измерений, максимальные размеры которых определяются в основном, дальностью работы системы развертки лазерного луча и чувствительностью фотоэлектрического 5устройства, a также рельефом местности и высотой растительности. После того, как по карте или фотоснимку картографируемого района опознается пункт или высотные опознаки, на пункте 10 устанавливается лазерный излу чатель 11 с устройством 12 развертки выверяется и приводится в рабочее по ложение. Перед вылетом вертолета в измеря емь1й район груз 4 и фотоэлектрическо устройство 5 находятся в поднятом состоянии. Определяют первый, нанесенный на аэрофотоснимке, измеряемый вы сотный опознак или пункт, над которым зависает вертолет. После зависания вертолета лебедка 2 включается на спуск. Груз 4 и фотоэлектрическое приемопередающее устройство 5 начинают спускаться. При пересечении фотоэлектрическим устройством 5 лазерной плоскости 13 на выходе фотоприемников возникает электрический сигнал который после усиления преобразуется радиопередатчиком в радиоволну, которая принимается командным блоком 8, который, в свою очередь, включает измеритель 7 длины троса. При касании грунта грузом 4 блок 6 регистрации мо мента касания вырабатывает сигнал, включающий измеритель 7 длины троса и одновременно включающий блок 9 реверсиро1зания лебедки, после чего трос с грузом начинают подниматься. При этом йа регистраторе измерителя 7 длины троса будет зафиксирована длинами. Поскольку длина L заранее известна (и заложена в конструкции), то таким образом определяется превышение от 65 точки касания грузом грунта до лазерной плоскости, положение которой также известно. После регистрации величины йН вертолет перелетает на следующий опознак или пункт картографируемого района. Превышение измеряемой точки относительно опорной вычисляется по формуле изм сиг где - превышение между центром, геодезического знака и определяемой высотой точки местности; UH - расстояние по отвесной линии между лазерной плоскостью и приемопередающим фотоэлектрическим устройст- вом; L - расстояние по отвесной линии между приемопередающим фотоэлектрическим уст-, ройством и нижней поверхностью груза; сиг высота геодезического сиг,нала, Экономическая эффективнос ть рассчитана по данным одного картографируемого объекта площадью км в масштабе 1:10000 с сечением рельефа горизонталями через 1 м. Особенно большая эффективность получается а трудовых затратах. При базовом варианте на указанном объекте для выполнения работы требуется N8 чел,/мес, при внедрении изобретения - 37 чел,/ /мес. Трудовые затраты сокращаются более, чем в 3 раза. При более крупных масштабах съемки эффективность описьшаемогЬ устройства возрастает,

I/

///////// /A

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТ ТОЧЕК МЕСТНОСТИ, . содержащее лазерный излучатель, измеритель длины троса, лебёдку с тросомвысотомером, груз, закрепленный на конце троса-высотомера, фотоэлектрическое устройство и командный блок регистраций момента пересечения фотоэлектрическим устройством лазерного луча, связанный с фотоэлектрическим устройством каналом связи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном упрощении конструкции устройства, в него дополнительно введены блок регистрации момента касания грунта грузом и блок реверсирования лебедки, при этом выход фотоэлектрического устройства через командный блок регистрации момента пересечения фотоэлектрическим устройством лазерного луча соединён с входом измерителя длины троса, а выход блока регистрации момента касания грунта грузом подключен JK входам измерителя длины троса и блока реверсирования лебедки, а фотоэлектрическое устройство жестко закреплено на тросе-высотомере.