Кодовой тахсометр Советский патент 1978 года по МПК G01C3/06 G01C5/00 

1

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано при городских топографических съемках, при маркшейдерских рабсугах на поверхности и при инженерно стройтельных еканиях в подземных горных выработках.

Оно позволяет получить в полевых условиях информацию о прямоугольных координатах н абсошотных отметках труднодоступных точек в форме, допускающей непосредствен- 10 ный ввод ее в вычислительное устройство для зфанения или дальнейшей автоматической обработки,..

Известны тахометры с кодированной оцифровкой димбов8 обеспечиваюаше возможность 18 автоматической регистрации результатов съемки и йзс послецующей обработки, включая окончательные вычисления ij

Недостаток известных приборов - нео&;ходимость использования дополнительных уст (20 psjHCTB дяй йёшифрирования и преобразования результатов съемки. Ближайшим по техничеожой сущности к предлагаемому устройству явяяе гея ко довы и TaseoMeTjjj со держащий зри тельную трубу с -лимбами и кодовыми дис.. и

2

ками, установленными с вгхзможисх:1ъго вра щеНИН, дальномерное устройство и счетно-ре шающее устройство, i -йодключепное к 1нди катору и регистратору f 2 1 . .Однако известный тахеометр не позволяет оцновремеиио, измерять трех-мерные координаты труднодоступных точек местности.,

Цель изобретения- обеспечение одновременного измерения трехмергсых координат труднодоступных точек местности,,

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве на горизонтальном базисе дальномерной части прибора укреплена стеклянная ли-нейка с кодовым .полем горизонтального расстояния, а на диски горизо1 талъного и вертикального лимбов нанесегп-л кодовые функциональные поля синуса горизонтального угла поворота и ташенса угла наклона зрительной трубы.

На фиг,. Л. изображен продпагаемый тахеометр (без зрительной трубы), схематичный вертикальный разрез; на фиг. 2 базйс с каретксй, схематнчюлй поперечный разрез, по А-А; на фиг 3 - дпск Соколовым функциональным полем SIH , при горнзо

. - лимбе; :на фиг. 4 -диск с кодовьгм фунЕционапьным пшем t прн вертикал ном лимбе; на фиг. 5 - линейка с кодовым полем горизонтальйь1Х; расстояний; на фиг. б пришщпиальная схема арифметического счет., нс -решаюшего устройства. . Перед объективом 1 зрительной трубы (фиг, 1) установлены прямоугольная призма 2 и ромбпризмы 3, 4,перекрываю11ще| соответственно верхнюю и нижнюю половины объе тива; Кроме тирр, нижнюю половину перекрывают ромбпризма 5, оптический клин 6 и неподвижная пентапризма 7. К горизонтальному базису fii прикреплена стеклянная линейка 9 с кодовым полем горизонтального расстояния (фиг, 1 и 2). По базису на прецизионных шарикоподшипниках автасется каретка 1О с пентапризмой 11 и считываккщей системой, состоящей из источника света 12, цилинщ)йческой. линзьГ 13, щелей 14, фо тоалементов 15. Базис с кодовой линейкой помещены в кожух 16, который предотвращает попадание пыли и света на них, в нил&ней его части имеется щель, допускающая движение каретки 10 по базису 8. На горизонтальной оси вращения трубы 17 параллельно обычному лимбу с градусными дел&ниями жест1Со закреплен диск 18, несущий кодовое функционально поле t .«Система считывания информации укреплена на корпу-се алидадной части прибора и состоит также из источника света 19, линзы 20, щелей 21 и фотоэлементов 22. На вертикальной оси вращения прибора 23 насажен диск 24. несущий кодовое функциональное поле S IK L В лимбов А части тахеометра вмонтированы два считывающих устройства, сдв нутых относительно друг друга на 90 и по устройству аналогичных выще описанным (на фиг. 1 доказано только оДно считывак щее устройство). На алидаднсй части прибора закреплено арифметическое счетн1 -реща1о щее устройство 25, Все составные части закреплены так, HTO при вращении алидадной части прибора вокру вертикальной ори вместе с зрительной трубо вращаются все оптические и механические детали от 1 до 25. При вращении зрительно трубы в вертикальней плоскости вместе с не вращаются детали 1-18. Детали 6 и 19-25 остаются неподвижными. Параллактический угол, формируемый опт ческим клином 6 и пентапризмами 7, 11 выходит в пространство предметов и при Наклоне зрительной трубы в вертикальной плоскости изменяется пропорционально косинусу угли наклона, так как клин 6 неподвижен, а пучок лучей повцрачивается вокруг оси клира в процессе наклона трубы. Это позволяет Отсчитать на базисе горизонталь ное расстояние до снимаемой точки, т.е. окончательный результат вертикальной perдукции. Этот результат «считываете , в з кодированной форме с кодовой линейки9 сиотемой 12-15 и направляется в счетнЪ-рбшеи ющее устройство 25. Азимутальная редукция в приборе осуществляется за счет того, что после тирования нуля лимба и считывающих ус-гройств гсфизонтального круга по дирекционн ному углу и визирования на снимаемую точку в счетно-рещающее устройство с диска 24 автоматически вводится информация о SIN и COS |дирекционного угла направления на снимаемую точку. С диска 18 с помощью элементов 19-22 в счетН1 -решающее усрройство поступает также информация оtd угла наклона зрительной трубы.; Счетно-рен щающее устройство выполняет только два арифметических действия: умноясение и сложение, заканчивая тем самым весь процесс редуцирования пространственной прямой между исходной и определяемой точками на ко1 динатные оси. После умножения гцризо тального расстояния ei. на соответствующие функции дирекционного угла оС- и угла наклона В получаются ДХ «d AY«dSjKoC. лн « d t dсложив их с исходными величинами Х.Y. .п, счетно-решающее устройство выдает на табло кос динаты X , Y , И определяемой точки в цифровом виде для визуального считывания и одновременно ту же инфррмацию в закодированной форме направляет в перфорирующее устройство. Для горизонтального 24 и вертикальней го 18 кодовых дисков целесообразнее испол зовать циклические коды, так .как ширина светлых и темвд.1х участков на кодовой маске измеряется с изменением крутизны функции на различных участках, что не позволяет гфименять методы логического выбора счить1вэющих soieMeHTCiB для устранения ошибоксчиты вания на границах участков. На фиг. 3 и 4 приведен пример функциональных синусной и тангенсной кодовых шкал с кодом Грея. Знак снимаемой функции закодирован на .первой дорожке: плюс представлен. кодом Йуля, - кодом единицы. Синусная шкала (фяг. 3) одновременно используется и как косинусная, т.к. в тахеометре/имеются дополнительные считывающие элементы, сдвинутые на 90 относительно синусных. Лля кодовой линейки 9 имеется более широкий выбор вида кода На фиг, 5 показана линейна с делениями, закодированными в естественном двоично-десятичном коде (А-десятки, Б-единицы, Г-десятые доли ме-рра,,В-тактовая дорожка), В конкретных усло проектирования прибора выгодным оказаться другой код. При выборе элементов считывающих систем (особенно для считывания инфс мации с кодовой линейкой 9) спектральные характеристики источников света и фотогпементов необходимо рассчи-. тывать так, чтобы случайно попадающий через щепи дневной свет не создавал помех. Работа:арифметического счетно-решающего устройства притнципиально происходит следующим образом (фиг. 6), После включения кнопки пуск информация d с кодовой ЛЕИ цейки 9 (фиг, 1). автоматически подается в сумматор СМ в двоичном коде.Информация S3KdL,COS , t с дисков 18,24 подается сначала в преобразователь П 1, де код Грея преобразуется в двоичный код,Преобразованная информация поступает в регистр сдвига РСд и во второй преобразователь П 2 для преобразования дв ичного кода в обратный. С преобразователя П 2 информация . ,COScA. , поступает в счетчик сдвига С,ч С g , закодированная в обратном двоичном коде. Движение информации осуществляется по командам устройст ва управления УУ. По его же команде в сум маторе СМ происходит поочередное умнож&ние {сложение со сдвигом) d на S3K(A, COSot, td 5, поступающих из регистра сдвига PC d Счетчик сдвига СцСд контролирует умно жение и фиксирует его конец. После этого устройство управления У У делает опрос клав атуры и направляет в сумматф СМ исходшле данные Х , Уд , Н для суммирования их с полученными значениями приращений и превыщения., Информация о координатах и абсолютной отметки снимаемой точки засылается в память, откуда она поступает на индикатор И и перформатор Прф , После фиксирования результатов кнопкой IО производителя зануление счетно-решающе го устройства (сброс информации). При этом исходные данные Xo,Ye Н , введенные вручную, остаются и используются при съе ке аругкх. точек местности с данной станции Работа с предлагаемым тахеометром в полевых хслежиях осуществляется следующим . Прибег устанавливают над исходной точкой, нуль горизонтального лимба и считывающую систему ориентируют на север по дирекционному углу предыдущей стороны или стрелке буссоли, вручную вводят в счетнорешающее устройство исходные данные Х . VQ HO открепляют алидаду и визируют на снимаемый объект. В поле зрения трубы будут видны два смещенных относительно друг друга изображения предмета: одно в верхней половине поля зрения, другое - в нижней. Движением каретки 10 по базису 8 два изображения совмещают в одно, кнопкой пуск на корпусе прибора включают систему электропитания от батареи и после срабатывания счетно-решающего устройства на его табло визуально считывают и заносят в журнал (это может быть дуалЬ-карта, формализован- . ный документ и др.) координаты X, V ,Н снятой точки. Эта же информация поступает в перфоратор, где набивается на перфоленту. После этого кнопкой О производят сброс информации (зануление), открепляют алидаду, визируют на-следующую снимаемую точку и получают ее координаты, повторяя | описанные вь1ше операции.,. Повторного ввода исходных координат уже не требуется., Предлагаемый тахеометр в случае необходимости можно испоч1ьзовать и как обычный внутрибазисный тахеометр. Для этого в нем имеются горизоктйльный и вертикальный лимбы с системой отсчетныхмикроскопов, (микроскопы на чертеже не показаны) и линейная шкала 26 с миллиметровыми делениями, закрепленная на базисе 8 и рассматриваемая через лупу 27 с сеткой 28. Формула изобретения Кодовый тахеометр, содержащий зрительную трубу с лимбами и кодовыми дисками, установленными с возможностью вращения, дальномерное устройство и счетно-решающее устройство, подключенное к индикатору и регистратору, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения трехмерных координат труднодоступных точек ; местности, на -горизонтальном базисе дальнО мерной части прибора укреплена стеклянная линейка с кодовым полем горизонтального расстояния, а на диски горизонтального и вертикального лимбов нанесены кодовые функциональные поля синуса горизонтального угла поворота и тангенса угла наклона зрительной трубы. Источники инффмадии, принятые во внимание при экспертизе: 1.Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение, М., Недра, 197О, с. 548-549 2.Патент Швейцарии № 546396, кл. & 01 С 3/06, 1974. .

2в

10

и

г10°

180 Риг.З

Прф

Хвв«« в

а 9 в в

# в « в в в

1, л .

2«1

вф«. в

игб

: е