Высотомер двойного изображения Советский патент 1976 года по МПК G01C5/00 

iiapa,,4j aj Tii4ccKoro угла, a служит только для отсчета величины вертикального отрезка.

Цель изобретения - повышение чуветвительиости и облегчение сборки и юстировки нрибора.

Это достигается тем, что онтическое счетно-решающее устройство, расположенное в ходе лучей между телескопической линзой зрительной трубы и сеткой, вынолнено в виде зеркального ромба, причем зеркальный ромб установлен по уровню на неподвижном основании так, что плоскости образующих его зерка.т находятся одновременно в обеих оптических ветвях выеотомера и наклонены к оптической оси зрительной трубы, ось поворота которой расположена в плоскости главного сечения ромба и параллельно оптичеекой оси прибора, прямоугольной призмы с одним отражеиием, иа половине гипотенузной грани которой нарезана крыща, и оптического элемента, отклоняющего лучи на 90°, например поизмы АР-90°.

Высотомер дает возможность измерить вертикальные отрезки с высокой точностью, свойственной системам двойного изображения, в сочетании с повышенной вдвое чувствительностью прибора по сравнению с известиым, позволяет сократить число элементов оптического счетно-рещающего устройства и упростить его конструкцию, так как в предлагаемом высотомере вместо двух зеркальных ромбов используется один, установленный одиовременно в обеих оптических ветвях прибора. При этом упрощается процесс сборки и юстировки высотомера, так как не требуется выверки взаимной параллельности зеркал ромбов при горизонтальном положении зрительной трубы и нет необходимости в их точной установке относительно оптической оси прибора. Положительный эффект состоит также в том, что в процессе измерения упрощаеся работа с высотомером благодаря тому, что в его поле зрения осуществляетея совместное перемещение двух наблюдаемых изображений рейки и для определения вертикальных отрезков используется обычная дальномерная рейка, поперечный размер конуеной части которой не требует увеличеиня.

На фиг. 1 показан высотомер, общий вид; иа фиг. 2 приведена схема образования параллактического угла при измерении; на фиг. 3- призма двойного изобрал ения оптического счетно-рещающего устройства, на фиг. 4 - траектория движения изображения рейки в поле зрения высотомера.

Высотомер представляет собой зрительную трубу, соетоящую из объектива 1, телескопической линзы 2 для фокусирования оптических ветвей, сетки 3 и окуляра 4. Зрительная труба дополнена оптическим счетно-рещающим устройством, установленным в ходе лучей за телескопической линзой 2 и выполненным в виде установленного по уровню на неподвижном основании зеркального ромба 5,5 и двух призм, одна из которых АР-90° (6), а конструкция другой (7) представлена на фиг. 3. Эта призма служит для образования в поле зрения прибора двух наложенных друг на друга изображений рейки, причем верхний конец одного изображения при горизонтальном положении зрительной трубы совмещен с нижней Стороной другого.

Поворот трубы на угол а в вертикальной плоскости вокруг оси OJ Оь параллельной оптической оси высотомера 00 (фиг. 1) относительно неподвижного зеркального ромба 5,5, создает в обеих оптических ветвях переменный параллактический угол -у- который определяетея траекторией движения изображення точки. При указанном повороте зрительной трубы траекторией изображения точки является окружность с центром на оси ОО, причем плоскость этой окружности в даипом случае перпендикулярна к оптической оси, а ее радиус равен

r 2&sim,(I)

где b - базис зеркального ромба;

i - угол между нормалью к зеркалам ромба и оптичеекой осью зрительной трубы (фиг. 4).

Переменный параллактический угол выражаетея равенством

(2)

sma.

об

где /gQ- фокуеное расстояние объектива зрительной трубы.

Величина вертикального отрезка h (фиг. 2) определяется уравнением

/2 Z),,sina,(3)

где /)„ - наклонная даль}1ость до рейки. Поскольку при повороте зрительной трубы происходит одновременное смещение изображений рейки, направленное в противоположные стороны (вследствие разного числа отражений в онтических ветвях нрнбора) по дуге окружности одного радиуса, то в выражение для наклонной дальности /)„ до рейки необходимо ввести коэффициент 0,5, носле чего оно принимает вид

(4)

D,

где &Р - базис, отсчитываемый по рейке, и соответствующий параллактическому углу 2у. Теперь, учитывая выражения (1), (2), (4) для величины h получают

(5)

/г /СЬ

/:

об

.

.- коэффициепт высотомера.

46sint

При построении высотомера удобно /С QQ иметь круглым числом (10, 20 и т. д.). Так, нри 400 мм величина базиса зеркального ромба должна составлять 14,1 мм. Регулировка коэффициента высотомера при юстировке осуществляется изменением величины угла 65 падения лучей на зеркала ромба при его повороте в плоскости главного сечения. Используемая для определения вертикальных отрезков рейка разделена в поперечном направлении на две части, одна из которых является нопиусной, а на другой нанесена основная шкала, причем нониус нанесен с обеих сторон отведенной от него части рейки, что дает возможность измерять вертикальные отрезки при повороте зрительной трубы на угол -ее, т. е. при наведений ее на точки, расположенные ниже наблюдателя.

Формула изобретения Высотомер двойного изображения, содержащий объектив, фокусирующую линзу, иерегородку, установленные в ходе лучей обеих оптических ветвей, два отклоняющих элемента, один из которых выполнен в виде призмы АР-90°, и помещенное между ними зеркальное ромбическое счетно-решающее устройство, огличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и облегчения сборки и юстировки прибора, в нем ромбическое счетно-решающее устройство выполнено из двух зеркал, расположенных одновременно в обеих оптических ветвях, с осью поворота, установленной в плоскости главного сечения ромба, а второй отключающий элемент выполнен в виде прямоугольной призмы с крышей на половине гкпотенузной грани.

Ф1:.г.1

риу..2

Фиг.З

pu.fy