ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЛАКОВ Советский патент 1935 года по МПК G01W1/00 

В предлагаемом приборе для определения положения облаков, состоящем из обычного, соединенного с маятниковым высотомером стереоскопического дальномера, подставка последнего, с целью определения азимута облака, снабжена алидадой и насажена на ось, скрепленную с лимбом.

На чертеже фиг. 1 изображает вид прибора для определения положения облаков спереди; фиг. 2 - то же сверху.

На концах линейки 3 укреплены два плоских зеркала 1 и 2. Плоскости зеркал образуют с поверхностью линейки прямые двугранные углы, а с ребрами ее - углы в 45°. На поверхности зеркал в направлениях аа′ и bb′ прочерчены прямые линии.

У середины линейки расположена вторая пара зеркал 4 и 5, соответственно параллельным зеркалам 1 и 2.

Ход лучей с и с′ поясняет расположение зеркал.

На линейке 3, на равных расстояниях от ее середины, укреплены перпендикулярно к ней два тонких стальных стержня 6 и 7, один 6 из которых неподвижен, а второй 7 укреплен в каретке 8, способной с помощью кремальеры 9 перемещаться в пазу линейки перпендикулярно к ее ребру.

Каретка снабжена указателем 10, расположенным против делений, нанесенных по шкале вдоль паза.

Перед зеркалами 4 и 5 расположен щиток 11 с горизонтальными щелями (диоптрами) 12 и 13. Между зеркалами 4 и 5 находится свободно вращающийся на центральной горизонтально укрепленной оси 14 диск 15 с нанесенными на нем градусными делениями.

Против делений диска на подставке 16 имеется указатель в виде тонкого штриха 17.

В диске эксцентрично закреплен грузик 18, вследствие чего центр тяжести диска не совпадает с его геометрическим центром и диск поэтому принимает такое положение, при котором центр тяжести и ось вращения располагаются в одной вертикальной плоскости.

Градусные деления на диске размещены таким образом, чтобы при горизонтальном положении линейки указатель 17 был на нулевом делении.

Снизу к линейке двумя концами прикреплен прямоугольно изогнутый цилиндрический стержень-ось 19 так, что средняя часть его параллельна ребру линейки. Стержень может быть уложен, сверху в цилиндрически высверленные лагеры подставки 21. Лагеры закрываются пластинками 22 и 23, прикрепляемыми к лагерам винтами 24 и 25. Через одну из указанных пластинок проходит закрепительный винт 26, с помощью которого стержень может быть наглухо закреплен в лагерах подставки 21. Последняя посредством цилиндра 27 соединена с диском 28 (алидадой), на окружности которого имеется индекс 29. Вдоль оси цилиндра высверлено коническое отверстие, посредством которого верхняя часть прибора надевается на вертикальную коническую ось 30, наглухо скрепленную с лимбом 31, разделенным на градусные деления и неподвижно укрепленными на головке 32 треножника 33.

С помощью закрепительного винта 34 верхняя часть прибора может быть закреплена на оси лимба.

Градусные деления лимба расположены таким образом, чтобы отсчет, прочтенный по индексу алидады, давал румб плоскости, перпендикулярной к ребрам линейки.

В установках стационарного типа треножник 33 неподвижно укрепляется в земле, поверхности головки 32 придается горизонтальное положение. Лимб 31 прибора ориентируется по истинному меридиану и наглухо прикрепляется к головке треножника.

В установках переносного типа лимб с буссолью и уровнем, снабженный подставкой с тремя подъемными винтами, укрепляется на головке штатива с помощью станового винта.

Соответствующая конструкция может быть целиком взята из описания современных геодезических приборов.

Принцип действия и способ применения описанного выше прибора состоит в следующем.

В зеркалах 4 и 5, благодаря отражению лучей от зеркал 1 и 2, получается изображение наблюдаемого облака и пары пересекающихся прямых, нанесенных на поверхности крайних зеркал. Эти изображения рассматриваются через пару диоптров 12 и 13, вследствие чего наблюдаемый объект рисуется наблюдателю стереоскопически.

Стереоскопичность в данном случае является значительно усиленной в сравнении с обычной благодаря тому, что зеркала 1 и 2 расположены на значительном (около 1 метра) расстоянии друг от друга.

Изображения стержней 6 и 7, наблюдаемые в зеркалах 4 и 5, также представляются стереоскопически, причем кажущееся расстояние изображения стержня от наблюдателя изменяется в связи с перемещением каретки 8.

Для определения расстояния до облака следует, вращая прибор вокруг осей 30 и 19, расположить его таким образом, чтобы изображение наблюдаемого объекта совпадало с изображением точки пересечения прямых аа′ и bb′.

Вращая кремальеру 9, каретку 8 располагают таким образом, чтобы стереоскопическое изображение стержней 6 и 7 казалось на одинаковом расстоянии с изображением облака.

После указанной установки прибора расстояние до облака определяется непосредственным отсчетом деления, совпадающего с индексом каретки 8. Для указанной цели прибор должен быть заранее градуирован путем наблюдений над земными объектами, расположенными на известных расстояниях от прибора. Угол, составленный лучом зрения с горизонтальной плоскостью, отсчитывается по вертикальному диску 15. Румб горизонтальной проекции луча зрения отсчитывается по горизонтальному лимбу 31.

Полученных таким путем данных достаточно для определения цилиндрических координат наблюдаемого объекта: высоты, величины горизонтальной проекции измеренного расстояния и ее направления.

Имея цилиндрические координаты для двух последовательных моментов времени нетрудно получить направление и линейную скорость перемещения облака.

Для наблюдений над облаками, расположенными под углом близким к прямому, верхняя часть прибора может быть использована в качестве ручного прибора, для чего стержень-ось 19 освобождается из лагера подставки 21.

1. Прибор для определения положения облаков, состоящий из соединенного с маятниковым высотомером стереоскопического дальномера, отличающийся тем, что, с целью определения азимута облака, подставка 21 дальномера снабжена алидадой 28 и насажена на скрепленную с лимбом 31 ось 30.

2. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что для измерения расстояния до облака на равных расстояниях от средины на линейке 3 дальномера укреплены перпендикулярные к ней стержни 6, 7, из которых стержень 7 выполнен передвижным вдоль перпендикулярной к ребру линейки шкалы для отсчета расстояний до облака.