Способ определения расстояния электронным дальномером Советский патент 1991 года по МПК G01C3/08 

Изоиретепие относится к измерите-. нок технике и назначено для использования при электронных измерениях расстоянии для решения геодезических, геофизических, строительных

И ДРУГИХ за (,1Ч .

Цель изобретения - повышение точности определения рлсстояния путем обеспечения возможности проведения работ без нахолдения значения чокя- зателя преломления среды, неточное значение которого вносит сущегпн н- ную погрешность в конечный результат измерения .

На чертеже приведена схема определения расстояния предлагаемым способом с коррекцией влияния атмосферы.

Способ реализуют следующим образом.

В реачьных условиях измерения излучение распространяется в воздухе, т.е. в среде с отличающимся от единицы показателем преломления, что приводит к необходимости опре ю-ченин его интегрального значения для цли измеренного расстояния к условиям яакуумл.

Согласно изобретении) п исходном пункте А ус танашшвают -электронный дальномер, например сретодальномер I а в другом пункте В стпнавпинают уголковьш отражатель 2. И пункте С на известном расстоянии Д 0 п створе линии 1-2 устанавливают второй уголковый отражатель J. В оощем случае допустимо перемещение отррлателя 2 в пункт С, а также net ворность установки отражателя J относите fr.no линии 1-2 с тем, чтобы не переметать отра- жате ш в процессе И)Мереыш. Нестно)- ность практически не сказывается на точности определения расстояния, а при необходимости ее четко учесть известными геодезическими лрчрм.м|

MpOLThlX I еоме I рически ч cooTln I ЮНИИ .

О 4

сл

00

В момент зремени t измеряют рас стоякпе Ц , равное L п, В момент времени t измеряют расстояние Ь„ я()пг. Разность во времени между измерениями должна удовлетворять условию L Ј- т, т.е. время между измерениями должно быть таким, чтобы изменение показателя преломления по трассе Л п за это время не npe восходило допустимую точность измерений nil. Практически разность во времени составляет от нескольких минут до 0,5 ч. При этом показатель преломления n(tt) с необходимой точностью соответствует показателю преломления ). Практически можно выполнить еще рлз измерение L ((t-j) с тем, чтобы замкнуть измерптелыый цикл, взяв среднее значение из L|(tt) и I,, (ц) для подстановки его .в выражение

-1

u,4i (i- -H) .

J° l.o

и

CD

Следовательно, фактически можно говорить о получении L 4 и L 2. на один момент времени, т.е. ,) L, , a ) - Ьг.

, Таким обрачом, определив значения дальностей L , и L, по формуле (1) находят искомое значение редуцированного расстояния, значение которого свободно от влияния атмосферы.

Точность способа определена точностью измерений параметров, входящих в (1). Так как инструментальная точность современных спетодальномеров достигает , то основной вклад в значение опибки вносит погрешность базисл AbQ. Чействительно, диффррен- цирул (i) и переходя к средним квадра тическим ошибкам, получаем m, /LQ /UT0. Практически п качестве оазиса можно использовать калиброванные меры длины - жезлы и т.п. с располо- женными на iix конц..х отражателями. В том случае Д -. м. Можно базис измерять тем же светодапьномером или интерферометром. В этом спучае &L0 10-100 м.

Если иметь в виду флуктуации показателя преломления, дисперсии которых достигает , то они пидл-штся усреднению по времени.

Дифференцирование (1) по коэффициенту К - приводит к соотношению

i -ta t k. 47 (. Отсюда следует, L0 J.

что отрсчок Л 1 о не может быть г.ыьран произвольно, поскольку он имеет непосредственную- связь с точностью измерения L. Так, если ть/Ь 10 , (1-К) 30, то 3-Ю 7 .

AL,

В общем случае условие для выбора

можно записать в виде

u0 цо .) . Li.

m

./

(2)

5 jgis20

25

го i /

UQ О

Например, если необходимо, чтобы

5 10 при измерении свето- дальномером с , 10 на расстоянии 5 км,то &...„ в 100 м.

Резервом повыше-ния точности с использованием способа является получение аналогичным путем расстояния Lfl L0 +AL0 с контролем„

Способ основан на следующих положениях.

Пусть в момент времени t, измерено L(t), а в момент t измерены L,(tЈ) и L(t). Тогда, поскольку Ц Lg-n, a LZ (Lo+A.L0) п, можно записать

J-iitO L-fiJ Dj(tj) Lft(tji) (Le+&L0)ng(t)

К, (3)

Обозначив п )(t {)) с и подставив его в (J), получаем

LO L0 +KL0

(4)

откуда

L 1-K/c

(5)

Здесь неизвестным параметром является с. С достаточной для практических целей точностью можно записать

nJiltil - LjlЈil n(ti) L(tЈ)

(6)

так как показатели преломления для расстояния ) и L2(t) совпадают вследствие того, что отрезок &Ц ; L,

С учетом (6) и (3) имеем

К Lj(ti) , Lj(t() L(tЈl ,-.. с ) L/tg) iTftJ U;

Подставляя (7) в (5), получаем основную расчетную формулу (1).

Таким образом, для определения LO достаточно измерить две дальности, различающиеся на небольшую известную величину Д L0 в один момент времени. Практически, измеряя дальность

516

одним прибором, достаточно потребовать, чтобы измерения выполнялись в два близких момента времени по замкнутой программе. Физической основой данного вывода является пренебрегае- мо малый горизонтальный градиент температуры.

Способ обеспечивает практическую

76

меряют дальность L между первым и вторым концами линии, измеряют значения метеопараметров и обрабатывают результаты измерений, отличающийся там, что, с целью повышения точности, на втором конце линии по ее направлению размещают базис длиной AL0, дополнительно измеряют даль

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при светодальномерным измерениях п геодезии, геофизике. Цель изобретения - повышение точности. Способ включает передачу, прием и последующую обработку прошедших воздушную среду модулированных колебании. Новым яппяется измерение двух расстояний до концов базиса с известной длиной, размещенного в створе с определяемым расстоянием, и нахождение последнего то соотношению, включенному в формулу изобретения. 1 ил. /

точность измерения расстояния с уче- to ость LЈ до его конца, не совмещенного с вторым концом линии, а при обработке результатов измерений расстоятом всех видов ошибок , в то время как известные способы характеризуются точностью . Формула изобретения

ние

находят из выражения

ние

находят из выражения