Способ автоматического определения превышений точек местности

СОЮЗ 5 00 3 ОСУ БАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕЛАМ ИЗОБРИЕНИЙ И ОТО ОПИСАНИЕ ИЗИ АВТОИЖОЮУ СВИДЕ ОБ 1-ЕТ ЛЬСТ 2,(21) 3513806/18-10 подвеске пути и углу наклона. про- (22) 1 .11.82 дольной оси объекта относительно (46) 15.02.84. Бйл. 9 6 плоскости местного горизонта, задан (72) Н.И,Помогаев и А.Е.Абушкевич. ной маятником; о т л и ч а ю (53) 528.541 (088.8) , . щ и и .с я тем, что, с целью повы-(5) 1. Соловьев С.И, Геодезия. щения точности путем уменьшения влия. ч.11 И., Воениздат ИО СССР. 1966, . ния ускорений; придают возвратно-. с. 42. ,поступательное движение точке под 2. Полевой А,В. Работа с трех- , веса маятника, синхронизируют его координатным токопривязчиком, И., с частотой колебайий объекта на уп"Недра", 1978, с, 29 (прототип). . ругой подвеске и одновременно отслеживают изменение амплитуды воз- (54)(57)СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО вратно-.поступательного движения точ- ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЙ ТОЧЕК МЕСТ- Ки подвеса маятника в соответствии КОСТИ, основанный на измерении . с сигналом., пропорциональным ранее сигналов, пропорциональных пройден- измеренному углу наклона продоль-, ному подвижным объектом на упругой ной.оси объекта.Изобретение относится к измерительной технике и геодезии,Известен способ определенна превышений точек местности - тригонометрическое инвелирование с измерением расстояния и угла 1 . 5Недостатками этого способа являются низкая производительностьгромоздкость и большая трудоемкость,.Наиболее близким к предлагаемому 10является способ определения превышений точек местности, основанныйна измерении сигналов, пропорциональных пройденному пути и углупродольного наклона подвижного . 15объекта относительно вертикали сиспользованием маятниковых высотомеров-автоматов 2 .Недостатком известного способаявляется точность в измерении угланаклона профиля местности, обусловленная колебаниями объекта .на упругой подвеске, а значит и наличием ошибок в определении превышений точек местности. 25Цель изобретения - повышениеточности измерения превышений точекместности путем уменьшения влиянияускорения с использованием маятникового измерителя угла на подвижномобъекте.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу автоматического определения превышений точекместности, основанному на измерении сигналов, пропорциональных пройденному подвижным объектом на упругой подвеске пути и углу наклонапродольной оси объекта относительно местного горизонта, заданной маятником, придают возвратно-поступательное движение точек подвесамаятника в направлении, не совпадающем с продольной осью плеча маятника, синхронизируют его с частотойколебаний объекта на упругой подвеске и одновременно отслеживают изменение амплитуды возвратно-поступательного движения точки подвеса маятника в соответствии с сигналом, пропорциональным ранее измеренному уг Олу наклона продольной оси объекта,1Веэтом случае суммарный векторускорения возвратно-поступательногодвижения и ускорения, вызванногоколебаниями объекта на упругой подвеске, совпадает с осью плеча маятника, а значит не вызывает его отклонения. Тем самым устраняется ошиб.ка в измерении угла наклона продольной оси объекта относительно 69местного горизонта, вызванная воздействием на маятниковый измерительугла ускорений, возникающих приколебаниях объекта на упругой подвеске, а значит повышается точность 65 в определении превышений точек местности. 1На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ.Схема включает объект 1, упругуюподвеску 2, маятниковый измеритель .угла 3, измеритель пути 4,счетнорешающее устройство 5, электромеханический преобразователь б, место7 соединения с электрическим преобразователем механической тяги отмаятникового измерителя угла,входы 6 и 9 и выход 10 счетнорешающего устройства, механическиетяги 11 и 12, На чертеже обозначено: АВ - линия перемещения местасоединения с электромеханическимипреобразователем механической тягиот маятникового измерителя угла,СО - направляющая, параллельнаяпродольной оси объекта; Ж - уголнаклона профиля местности; М - плоскость, совпадающая с местностью;И - плоскость местного горизонта;д - ускорение силы тяжести; %,вектор ускорения, вызванного колебаниями объекта.на упругой подвеске при первом полупериоде (движениеобъекта вниз); % - вектор ускорения, вызванного колебаниями объектана упруго: подвеске при втором полупериоде (движение объекта вверх), - вектор ускорения, вызванноговозвратнр-поступательным движениемточки подвеса маятника, при первомполупериоде; Ф - то же, при втором полупериоде фФр, - суммарный вектор ускорения при возвратно-поступательном движении точки подвесамаятника и ускорения, вызванногоколебаниями объекта на упругой подвеске, при первом полупериодеЯто же, при втором полупериоде.Объект 1 установлен на упругойподвеске 2, нижняя часть которойимеет механическую связь 11 сэлектромеханическим преобразователем б, выход которого имеет механическую связь 12 с маятниковымизмерителем угла 3, с выхода которогоодна часть сигнала поступает на управляющий вход электромеханическогопреобразователя 6, другая частьна вход 8 счетно-решающего устройства 5. Выход измерителя пути 4связан с входом 9 счетно-решающего устройства 5.Устройство, реализующее способ,раббтает следующим образом.,Измеритель пути 4 измеряет сигналы, пропорциональные пройденномуподвижннй объектом 1 на упругойподвеске 2 пути, а маятниковыйизмеритель угла 3 измеряет сигналы,пропорциональные углу наклона продольной оси объекта 1 относительно плоскости местного горизонт=1073577 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Заказ 312/38 Филиал ППП фПатеитф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 заданной маятником. Механическое воздействие от ниЖней части упругой подвески 2, возникающее при колебаниях объекта 1 на упругой подвеске 2, через электромеханический преобразователь б придает возвратно-поступательное движение корпусу маятникового измерителя угла З,точке подвеса маятниуь) в направлении, не совпадающем с продольной осью плеча маятника. ЮПри коле.банни объекта 1 вниз с ускорением %, упругая подвеска 2 сжимается и придает движение . точке подвеса маятника влево в на.правлении, не совпадающем с про дольиой осью плеча маятника, с УСКОРениемЖ. При колебании объекта вверх с ускорением Ф упругая подвеска 2 разжимается и придает движение точке подвеса маятника 2 О вправо в направлении, не совпадающем с продольной осью плеча маятника, с ускорением ф.В данном примере возвратно-поступательное движение точки подвеса маятника синхронизируют с частотой колебаний объекта на упругой подвеске путем установления через электромеханический преобразователь б механических связей 11 и 12 между маятниковым измерителем угла 3 и нижней частью упругой подвески 2, относительно которой маятниковый измеритель угла 3 вместе с объектом 1 совершают колебания. В этом случае сами колебания движения) объекта 1 синхронизируют возвратно-поступательное движение точки подвеса маятника с собственной частотой.В .случае, если суммарный вектор 4 р , ускорения %, при возвратно поступательном движении точки подвеса маятника и ускорения Ф вызванного колебаниями объекта на уп-ругой подвеске колебание объекта вниз) и суммарный вектор Ъ 45ускорения,%при возвратно-посту-" пательном движении точки подвеса, маятника и ускорения Ъ, вызванного колебаниями объекта на упругой подвеске (колебание объекта уо вверх) совпадают с продольной осью плеча .маятника, то перечисленные ускоренияЪ, и Ю, Ъ и Ъ ) не вызывавт отклонения маятника. Тем са мым повышается точность измерения угла наклона продольной оси объекта относительно плоскости местного горизонта, а значит повышается точность измерения превышений точек местности с использованием маятникового измерителя угла на подвижном основании. Известно, что при возвратно- поступательном движении абсолютное значение ускорения зависит от частоты и амплитуды колебаний. Поэтому для выполнения условия, чтобы суммарный вектор ускорений, вызванных колебаниями объекта на упругой подвеске, совпадал с.продольной осью плеча маятника, одновременно отслеживают изменение амплитуды .возвратно-поступательного движения точки подвеса маятника в соответствии с сигналом, пропорциональным ранее измеренному углу наклона продольной оси объекта. Это отслеживание заключается в изменении передаточного коэффициента электромеханического преобразователя б путем перемещения места 7 соединения с электромеханическим преобразователем 6 механической тяги 12 от маятникового измерителя угла 3 вдоль линии АВ в соответствии с сигналом, пропорциональным ранее измеренному углу наклона продольной оси объекта. Сигналы с маятникового измерителя угла 3 и измерителя пути 4 поступают соответственно на входы 8 и 9 счетно-решающего устройства, с вы- хода 10 которого снимается сигнал, пропорциональный превышению точек местности.Таким образом, придавая возвратно-поступательное движение точке подвеса маятника в направлении, не совпадающем с продольной осью плеча маятника с синхронизацией этого движения с частотой колебаний объекта на упругой подвеске и отслеживания изменения амплитуды этого движения в соответствии с сигналом, пропорциональным углу наклона продольной оси объекта, устраняют ошибку в измерении угла, вызванную воздействием на маятниковый измеритель угла ускорений, возникающих при колебаниях объекта на упругой подвеске и тем самым .повышают точность в определении превышенийточек местности.Как показали исследования, ошибка в измерении угла Ю , вызванная действием на маятниковый измеритель угла ускорений, возникающих при колебаниях объекта на упругой подвескеможет превышать ЬМ 1; а это на расстояние б =10000 м и дает ошибку в измерении превышения л Н, равнуюа Н=з з 1 п дс = 10000 я 1 п 0 0003 4 ь 3 м,Предложенный способ позволяетуменьшить эту ошибку до 0,10 м.