Способ нивелирования и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 4 С 01 С 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ная К ин 4,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт продовольственого мащиностроения(56) Спиридонов А. и др, Справочнкаталог геодезических приборов,-МНедра, 1984, с. 69-85,Неумывакин Й. и др, Автаматизагеодезических измерений в мелиораном строительстве. -М,: Недра, 19с, 2 14, 29,(54) СПОСОБ НИВЕЛИРОВАНИЯ И У ТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение предназначено длятопографических сьемок местности, Сцелью повышения производительноститруда на исходной точке сканированием светового пучка задается опорсветовая плоскость. При этом луч,задаваемый источником 1 проходит через модулятор 2, поляризатор 3 ипередающий оптический блок 4, На определяемой точке устанавливается рейка 5, содержащая ретроотражаюший слой7 и аниэотропное покрытие иэ прозрачного материала 8 в ниде конуса, Поэтому зллиптичность поляризации ретро3 1506274 отраженного излучения определяется высотой опорной световой плоскости над основанием рейки, Отраженный от рейки луч попадает на приемный блок5 1 О и, проходя через поляризационный светоделитель 11, попадает на фотоприемники 12 и 13, принимающие ортогонально поляризованные компоненты ретроотраженного светоделителя, Сигналы с них поступают на блок 14 суммарноразностной обработки. Информация о сумме сигналов фотоприемников вместе с информацией опорного генератора 16 4и фазового детектора 15 позволяет определить дальность до рейки 5, которая через кольцевой контактор 19 ре - гистрируется в блоке 20 обработки, Разностный сигнал блока 14 несетинформацию о превышении.между исходной точкой и определяемой, которая также регистрируется в блоке 20, Туда же поступает информация об азимуте направления на рейку по данным датчика " 18 угол - код относительно исходного направления, 2 с,п, ф-лы, 1 илЭО Изобретение относится к геодезическому приборостроению, конкретнок методам оптических геодезическихизмерений, и предназначено для проведения геодезической съемки различных объектов, находящихся в сложныхметеоусловиях, а также может быть 25использовано для автоматизации геодезических измерений в различных отраслях промышленного, сельскохозяйственного и мелиоративного строительства,Целью изобретения является повышение производительности труда засчет автоматизации измерений с одновременным определением плановогоположения измеряемой точки,На чертеже изображена структурная схема устройства, осуществляющего способ нивелирования.Устройство для нивелирования содержит источник 1 излучения, модулятор 2 интенсивности излучения, поля - .ризатор 3, передающий оптическийблок 4, световозвращающую рейку 5,включающую основание 6, ретроотражающий слой 7, аниэотропное покрытие 8в виде полого конуса иэ изотропногопрозрачного материала, растянутогоблоком 9 растяжения, а также приемный оптический блок 1 О, поляризационный светоделитель 11, фотоприемники 12 и 13, блок 14 суммарно-разност 50ной обработки сигналов фотоприемников, фазовый детектор 15, опорныйгенератор 16 механический сканистор 17 с закрепленным на нем датчиком 18 угол - код, кольцевой контактор 19 и блок 20 обработки.Способ нивелирования осуществляютследующим образом,Световое излучение источника 1, например лазера, через модулятор 2 интенсивности, поляризатор 3, передающий оптический блок 4 направляется в область измеряемых профилей местности, Параллельный световой пучок путем веерообразного или кругового сканирования, осуществляемого сканистором 17, разворачивается в измерительном пространстве в опорнук с етовую плоскость. В измеряемой точке профиля световая плоскость пересекает светоотражающую рейку 5, причем падающий луч ретроотражается в направлении подсвета световозвращающим слоем 7, нанесенным на непрозрачное основание Ь рейки 5. Зондирующее излучение, дважды проходя анизотропное покрытие 8, соответствующим образом меняет свое состояние поляризации, Еонус изотропного материала находится в условиях однородного растяжения, создаваемого блоком 9 растяжения, следовательно, величина фаэовой задержки, вносимой световоэвращающей рейкой 5 между компонентамиретроотраженного излучения, зависит от высоты пересечения светоотражающей рейки световой опорной плоскостью. Поэтому зллиптичность поляри ации ретроотраженного излучения определяется высотой профиля в измеряемой точке,Ретроотраженное рейкой световое излучение собирается приемным оптическим блоком 10 и через поляризационный светоделитель 11 направляется на фотоприемники 12 и 13, принимающие ортогонально поляризованные компоненты ретроотраженного излучения, Сигналы с фотоприемников 12 и13 поступают на блок 14 суммарнораэностной обработки, на выходах которого образуются суммарный сигнал,равный сумме сигналов с фотоприемников, и разностный сигнал, равныйразности сигналов, поступивших с фотоприемников. Величина суммарногосигнала не зависит от состояния поляризации ретроотраженного сигнала 10и несет информацию огибающей модуляции по интенсивности ретроотраженного излучения, Фазовый детектор 15, навход которого поступает суммарныйсигнал 1 , фиксирует величину фазового сдвига огибающей по интенсивности ретроотраженного излучения относительно фазы опорного колебания,15 поступающего с генератора 6 на опорный вход фазового детектора 15 и управляющий вход модулятора 2 интенсивности, Сигнал, пропорциональный вели -чине Фазового сдвига, с выхода фазового детектора 15 через кольцевойконтактор 19 поступает на дальномерный канал информационно-обрабатывающей системы 20, которая по измеренному фазовому сдвигу вычисляет дальность от нивелира до .точки пересече 25 щей рейкой 5. Раэностный сигнал 1на выходе блока 14 несет информациюоб изменении состояния поляризации ретроотраженного излучения, в частности изменения величины Фаэовой задержки между его ортогонально поляризованными компонентами, и, следовательно, зависит от высоты пересечениясветовозвращающей рейки 15 опорнойплоскостью. Этот сигнал поступает на 40 вход высотного канала блока 20 обработки, который по его величине вычисляет высоту профиля в измеряемой точке рельефа, ИнфОрмация о текущей величине угла сканирования сканистора17 постоянно поступает с датчика 18угол - код сканистора на вход угломерного канала блока 20, Однако текущая величина угла сканирования фиксируется блоком 20 только в моментыпоступления информации по дальномерному и высотному каналам,45 50 Таким образом, информация о всех координатах измеряемых точек профиля одновременно поступает в блок 20 обработки или на соответствующий ее информационный накопитель,ния опорной плоскости световоэвращаю Формула изобретения1, Способ нивелирования, включающий формирование и модулирование по интенсивности поляризованного светового пучка в исходной точке, преобразование его в опорную световую плоскость, регистрацию ее положения и определение превьпнения между исходной и измерительной точками, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности и производительности труда, в измерительной точке ретроотражают световой поток с изменением параметров его состояния поляризации пропорционально высоте опорной плоскости,над этой точкой при регистрации положения опорной световой плоскости, одновременно регистрируют в исходной точке это изменение и фаэовую задержку, а одновременно с превьппением находят дальность и азимут до измеряемой точки.2, Устройство для нивелирования, содержащее источник поляризованного излучения, модулятор интенсивности излучения, передающий оптический блок сканистор, рейку с пяткой, первый и второй Фотоприемники, датчик угол код, кольцевой контактор и блок обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности и производительности труда, оно снабжено опорным генератором, блоком суммарно-раэностной обработки приемным оптическим блоком, поляризационным светоделителем и фазовым детектором, рейка выполнена с ретро- отражающим слоем и прозрачным покрытием, оптическая анизотропия которого пропорциональна расстоянию от пятки рейки, выход опорного генератора соединен с входом модулятора интенсивности излучения и первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока суммарно-раэностной обработки, а выход через кольцевой контактор соединен с входом дальности блока обработки, первый и второй входы блока суммарно-раэностной обработки соединены соответственно с выходами первого и второго фотоприемников, а второй выход через кольцевой контактор соединен с входом превьппения блока обработки, причем выход датчика угол - код через кольцевой контактор соединен с входом азимута блока обработки.