Измерение длины линий оптическими дальномерами

Дальномераминазываются геодезические приборы, с помощью которых расстояние между двумя точками измеряют косвенным способом. Дальномеры подразделяются на оптические и электронные. Оптические дальномеры делятся на дальномеры с постоянным параллактическим углом и дальномеры с постоянным базисом. В зависимости от вида электромагнитных колебаний электронные дальномеры подразделяются на светодальномеры, использующие поддиапазон видимых и инфракрасных длин волн и радиодальномеры, использующие поддиапазон радиоволн.

Светодальномеры.По методу определения времени прохождения света по измеряемой линии светодальномеры можно делить на импульсные, фазовые и комбинированные.

В импульсных светодальномерах излучение высокой интенсивности производится в виде кратковременных импульсов, а время прохождения световым импульсом расстояния до отражателя и обратно определяется непосредственно с помощью быстродействующего датчика времени либо с последующим преобразованием временного интервала. Принцип измерения показан на рисунке 21.

 

	Импульс электромагнитных колебаний передатчиком 1 направляется к отражателю 3; одновременно часть импульса направляется на индикатор времени 4. Отраженный импульс улавливается приемником 2 и регистрируется индикатором времени. Для образования сигнала и обеспечения работы частей дальномера служит источник энергии 5.
Рисунок 21 – Принцип измерения расстояния светодальномером

Определив время t прохождения импульсом пути «передатчик – отражатель - приемник» и зная скорость распространения электромагнитных волн в воздухе V , можно рассчитать расстояние между точками А и В по формуле:

D = D₁ + c =V t/2 + c, (12)

где D₁ – расстояние, проходимое световым импульсом от передатчика до отражателя;

с – постоянная дальномера, определяемая специальными исследованиями.

Радиодальномеры. Принцип действия радиодальномеров практически тот же, что и светодальномеров. Радиодальномер состоит из двух взаимозаменяемых приемопередающих радиостанций, размещаемых в пунктах, между которыми определяется расстояние. Радиостанции снабжены устройствами для измерения времени прохождения радиосигналов от одного пункта до другого.

В отличие от светодальномеров, на работу которых существенно оказывают влияние атмосферные условия, радиодальномеры позволяют вести измерения при любых метеорологических условиях (кроме сильного дождя) и в любое время суток.

Оптические дальномеры – это геодезические приборы, позволяющие определять горизонтальные и наклонные расстояния косвенным методом. В основу определения расстояний положено решение равнобедренного треугольника, имеющего одну короткую сторону (рисунок 22).

 

Рисунок 22 – Принцип измерения расстояний оптическими дальномерами:

а – параллактический треугольник, б – с постоянным параллактическим углом,

в – с постоянной базой

 

Острый угол такого треугольника ε называетсяпараллактическим,а противолежащая сторонаb – базой.Расстояние D определяется решением параллактического треугольника по формуле:

(13)

Нитяной дальномер - простейший оптический дальномер с постоянным параллактическим углом и переменной базой имеется в зрительных трубах всех геодезических приборов. В поле зрения трубы прибора видны три горизонтальные нити. Две из них, расположенные симметрично относительно средней нити, называются дальномерными. Нитяной дальномер применяют в комплекте с нивелирной рейкой, разделенной на сантиметровые деления (рисунок 23).