Прибор для выполнения геодезических построений Советский патент 1990 года по МПК B43L11/00 

t

(21)4386029/31-12

(22)23.02.88

(46) 30.03.90. Бкш. № 12

(71)Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П, Чкалова

(72)Г.А.Шеховцев 53) 744.43(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1440751, кл. В 43 L 11/00, 1987.

(54) ПРИБОР ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ

(57)Изобретение относится к приборам для получения изображения окружности стандартов (ОС) и определения ее радиусов-векторов и может быть использовано в геодезии и навигации при оценке точности положения пунктов и судов,а также в прикладной гео метрии. Целью изобретения является повышение удобства в пользовании и быстродействия за счет введения в прибор цилиндра (Ц) 1 из радиально уложенных слоев изогнутых оптических волокон, внутри которого размещен второй Ц 2 из оптических волоко/i параллельных оси его вращения,слои которых расположены между слоями Ц 1.

21

L

23

На Ц 1 надеты горизонтальное поворотное кольцо (К) 16 и круглая поворотная рамка (Р) 17 (18), две вертикальные планки 19 и 20 которой размещены в пазах К 16, диаметрально соединяющего два ползуна (П) 14 и 15, установленных на опорных стойках 4, 5. П 14 и 15 соединены с фиксаторами (Ф) 11, 12 двух базисов трособлочной передачей, четыре блока которой закреплены на С .4 и 5, а два других на горизонтальной направляющей планке, в прорезях которой размещены Ф 11 и 12. Номограмм)ый диск (Д) 7 с Б 9 и 10 установлен под нижним основанием Ц 2, на sepxj ам основании которого размещен повс, JT- ный лимб (Л) 21. Скрепив базисы под заданным угло. между ними, закрепляют Ф 11 и 12 на заданных ри. - стояниях от 0 и получают на плосм. сти верхнего основания Ц 2 изображение ОС и ее диаметра,-ориентируя который с помощью Р 17, 18иЛ21 относительно оси абсцисс, определяют по Д 7 длину радиусов-векторов и коэффициент корреляции. 4 ил.

2 22

/ /

2

Л

СЛ СП

со

4ь

Изобретение относится к приборам для получения изображения окружности стандартов (ОС) и определения ее радиусов-векторов и может быть использовано в геодезии и навигации при оценке точности положения пунктов и судов, а также в прикладной геометрии. Целью изобретения является повышение удобства в пользовании и быстродействия за счет введения в прибор цилиндра (Ц) 1 из радиально уложенных слоев изогнутых оптических волокон, внутри которого размещен второй Ц 2 из оптических волокон параллельных оси его вращения, слои которых расположены между слоями Ц 1. На Ц 1 надеты горизонтальное поворотное кольцо (К) 16 и круглая поворотная рамка (Р) 17 (18), две вертикальные планки 19, 20 которой размещены в пазах К 16, диаметрально соединяющего два ползуна (П) 14 и 15, установленных на опорных стойках 4, 5. П 14 и 15 соединены с фиксаторами (Ф) 11 и 12 двух базисов трособлочной передачей, четыре блока которой закреплены на С 4 и 5, а два других на горизонтальной направляющей планке, в прорезях которой размещены Ф 11 и 12. Номограммный диск (Д) 7 с Б 9 и 10 установлен под нижним основанием Ц 2, на верхнем основании которого размещен поворотный лимб (Л) 21. Скрепив базисы под заданным углом между ними, закрепляют Ф 11, 12 на заданных расстояниях от О и получают на плоскости верхнего основания Ц 2 изображение ОС и ее диаметра, ориентируя который с помощью Р 17, 18 и Л 21 относительно оси абсцисс, определяют по Д 7 длину радиусов-векторов и коэффициент корреляции. 4 ил.

П

Фиг. 2

ts

3

Изобретение относится к чертежны приборам для получения изображения окружности стандартом и определения по ней элементов плоских кривых, в частности, большой и малой полуосей их дирекционных углов, а также любых радиусов-векторов подеры эллипса ошибок и коэффициентов корреляци при оценке точности положения геоде зических пунктов„ Изобретение может быть использовано в геодезии, навигации, в прикладной геометрии.

В геодезии ошибку положения определяемого пункта, а в навигации ошнб ку места судна характеризуют средними квадратическими ошибками по осям прямоугольных координат или другим заданным направлениям. Эти ошибки являются радиусами-векторами подеры эллипса ошибок.

Цель изобретения - повышение удоства в пользовании.

На фиг.1 изображен прибор, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку на фиг.З - оптические волокна цилиндров; на фиг.4 - ориентирование прибора.

Пример конкретного выполнения прибора предусматривает наличие ци- линдра 1 с з-аключенным внутри него

илиндром 2, которые состоят из оптических волокону уложенных радиально расположенными слоями, Цилиндр 1 формирует слои,состоящие из изогнутых волокон. Между ними расположены слои, формирующие цилиндр 2, из волокон, уложенных параллельно оси его вращения (фиг.З)„ Таким образом, поверхность первого цилиндра сформирована одними концами изогнутых волокон. Верхнее основание второго цилиндра сформировано другими концами изогнутых волокон и концами волокон, уложенных параллельно оси его вращения. Нижнее основание второго цилиндра формируют только концы волокон, уложенных параллельно оси его вращения. Цилиндры с помощью обоймы

3закреплены на двух опорных стойках

4и 5, вертикально установленных на основании 6 прибора.

Под нижним основанием цилиндра 2 расположен номограммный прозрачный диск 7, в центре которого закреплена ось 0 шарнира 8, соединяющего два базиса 9 и 10, снабженьых двумя переставными фиксаторами И и 12. Эти фиксаторы размещены в прорезях гори

5 0

5

0

5

0

5

0

5

зонтальной направляющей планки 13, закрепленной на опорных стойках 4 и 5.

Опорные стойки 4 и 5 имеют вертикальные направляющие с двумя ползунами 14 и 15. Ползуны связаны между собой горизонтальным прозрачным кольцом 16, которое надето на цилиндр 1 с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра вместе с ползунами 14, 15 и вращения вокруг нее. На цилиндр 1 также надета с возможностью вращения вокруг оси круглая рамка, состоящая из двух колец 17 и 18, соединенных двумя вертикальными диаметрально расположенными прозрачными планками 19 и 20. Планки 9, 20 помещены в пазы горизонтального кольца 16,

На верхнем основании цилиндра 2 установлен поворотный лимб 21, над которым на опорных стойках 4, 5 закреплена неповиджная прозрачная чертежная основа 22. При этом фиксаторы 11, 12 связаны с ползунами 14, 15 посредством трособлочной передачи, четыре блока которой 23-26 закреплены на опорных стойках 4 и 5, а два других 27 и 28 - на горизонтальной направляющей планке 13.

Поворотный лимб 21 снабжен двумя ручками 29 и 30 и на нем нанесены градусные деления. На номограммном диске нанесены концентрические окружности и радиальные линии через определенный линейный и угловой интервалы. На поворотном лимбе применена удвоенная оцифровка градусных делений. На горизонтальном кольце 16 и на вертикальных планках 19, 20 нанесены черные линии.

Прибор работает следующим образом.

Для получения изображения окружности стандартов геодезической засечки и ее диаметра устанавливают базисы 9 и 10 под углом 90°-Ь J1 (у - угол засечки) друг к другу. Фиксаторы 11 и 12 закрепляют на фиксированных расстояния и lj от оси шарнира базисов 0, которые вычисляют по известным формулам.

В результате этого ось 0 шарнира 8 переместится, вызывая тем самым соответствующие перемещения номо- граммного диска 7 относительно центра 04 цилиндров. Одновременно под действием трособлочной передачи фиксаторы 11, 12, перемещаясь в прорезях направляющей планки 13, расположатся на одинаковых расстояниях от О/, а связанные с ними ползуны 14, 15 переместятся по направляющим опорных стоек 4, 5, вызывая тем самым перемещение горизонтального кольца 16, которое займет на цилиндре 1 определенное положение.

При работе в светлом помещении (при естественном или искусственном освещении) на верхнем основании цилиндра 2 с центром Of изобразятся: деления номограммного диска и его центр О, базисы и центры фиксаторов 11, 12, линии, нанесенные на вертикальных планках 19, 20 в виде

иаметра верхнего основания цилиндра 2 (фиг.4). Кольцевая линия на кольце 16 изобразится в виде окружности 31 с центром 0(. Причем фиксаторы 11 и 12 связаны с ползунами 14 и 15 таким образом, что эта окружность всегда проходит через центры фиксаторов, следовательно, является искомой окружностью стандартов геодезической засечки. Причем расстояние вдоль линии 00, от точки О до пересечения с окружностью стандартов равным соответственно А0 и В0 - большой и малой полуосям подеры эллипса ошибки.

Для ориентирования окружности стандартов относительно координатных осей (фиг.4) поворачивают кольцо 16 вместе с круглой поворотной рамкой 17-20 относительно цилиндра 1 так, чтобы линия, проходящая через О/ , прошла и через точку а - точку пересечения продолжения базиса 9 с окружностью стандартов. Направление осей XV получают, повернув имб 2 1 на угол Х( , равный дирек- ционному углу первой стороны засечки. Тогда радиальная линия номограммного диска 7, проходящая через точку 0(, зафиксирует на лимбе ди- рекционный угол if(, большой оси подеры эллипса ошибок.

Для определения радиусов-векторов, характеризующих ошибки положения пункта по осям координат, поворачивают кольцо 16 с круглой рамкой так, чтобы изображение диаметра совпало с направлением XV. Тогда расстояния от точек его пересечения с окружностью стандартов до точки О адут искомые радиусы-векторы, а синус угла между ними равен коэффи5534076

циенту корреляции между ошибками по осям координат. Аналогичным образом могут быть найдены радиусы-векторы по любым заданным направлениям и коэффициент корреляции между ними.

При необходимости изображение окружности стандартов может быть пеЮ ренесено на бумагу, закрепленную на прозрачной чертежной основе 22.

Таким образом, предлагаемый прибор, в отличие от прототипа, позволяет значительно повысить удобства

15 в пользовании и быстродействие за счет свободного доступа к поверхности, на которую передается изображение окружности стандартов. Причем это изображение получают в процессе установки фиксаторов и угла между базисами без каких-либо дополнительных операций.

Базовым объектом для предлагаемого изобретения следует считать аналитические вычисления полуосей и радиусов-векторов подеры по формулам,как наиболее распространенные в настоящее время. Однако, аналитические расчеты довольно трудоемки, лишены наглядности, требуют наличия -дорогостоящих средств вычислительной техники, программного обеспечения и навыков программирования, малооперативны, поскольку при изменении даже одной

только величины 1 или V все вычисления необходимо выполнять заново, затрачивая на получение результатов 3-5 мин времени. В полевых условиях выполнение аналитических расчетов

не всегда возможно. По сравнению с базовым объектом предлагаемый прибор позволит ускорить в несколько раз процесс опредепения радиусов-векторов подеры, повысить оперативность

их определений. Предлагаемый прибор прост в исполнении и применим в любых условиях. Все это вместе состав- ляет технико-экономическую эффективность.

Формула изобретения

Прибор для выполнения геодезических построений, содержащий два шар- нирно соединенных базиса с установленными на них переставными фиксаторами, средство для установки фиксаторов в заданное положение, два многослойных расположенных один в другом волоконных оптических элемента, един из которых выполнен в виде вертикально расположенного цилиндра, но мограммный прозрачный диск с закрепленной на нем осью шарнира базисов, надетое на наружный цилиндр горизонтальное прозрачное кольцо, связанное с поворотной рамкой, и расположенный на верхнем основании цилиндра лимб, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, он имеет две опорные стойки, несущие ползуны, связанные с горизонтальным кольцом, связанную со стойками обойму для установки оптических элементов и горизонтальную направляющую планку с прорезью

К

Фив. 1

для фиксаторов, установленную на стойках, при этом второй оптический элемент выполнен в виде цилиндра и имеет волокна, параллельные его оси вращения, слои которых расположены между волокнами первого цилиндра, номограммный диск расположен под нижним основанием этого цилиндра, рамка состоит из двух колец, соединенных прозрачными планками, размещенными в пазах горизонтального кольца, а средство для установки фиксаторов в заданное положение выполнено в виде трособлочной передачи, блоки которой закреплены на опорных стойках и горизонтальной планке .

22

Фм.Ч