Устройство для определения координат объекта

(505 6 01 С Н ИЗОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(57) Использование: геодезическое приборостроение. Су 4 йбстьизобретения первое 4 и второе 8 зеркала установлены с возмож"Ураль- ностью вращения вокруг их вертикальныхосей, сопряженных другс другомчерез редуктор 11, 12, 13, 14 с передаточным отношением 1:2. Лазерный дальномер 9 жестко скреплен с корпусомиустановлен непод- ЛЕНИЯ вижно относительно вращающихся"зеркал48, 1 ил.1753273 5 10 15 20 25 35 40 45 50 Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для съемки участков, сгущений опорных сетей, а также при инженерных изысканиях в промышленном и гражданском строительстве,Известен лазерный теодолит ЛСТ 1, его оптоэлектронная схема представлена в виде двух плоских зеркал, закрепленных на противоположных концах вала двигателя так, что поле зрения передающего и приемного зеркал совпадает,. Передающее зеркало оптически сопряжено посредством формирующей оптики с лазерным излучателем, а приемное - с фотоприемником блока электронной обработки, Для повышения поля обзора, отраженный от передающего зеркала световой пучок трансформируется формирующей оптикой так, что в вертикальной плоскости имеет большую угловую расходимость, что в конечном итоге приводит к снижению дальности и точности измерений,Большую информативность измерений координат точек местности обеспечивает электронный тахеометр, представляющий собой кодовый теодолит конструктивно объединенный со светодальномером. Тахеометр ТАсодержит оптическую приемопередающую систему, совмещенную со зрительной трубой, электронную систему обработки видеосигнала с фотоприемником, вычислитель, соединенный с кодовыми датчиками значений вертикальных и горизонтальных углов и лазеочыйдальномер; .. К недостаткам прибора следует отнести трудоемкость наведения зрительной трубы на дистанционный отражатель и недостаточную точность и оперативность производимых измерений вследствие внесения индивидуальной ошибки оператора,Наиболее близким техническим решением к заявленному является система для оптического слежения и определения цели, содержащая размещенные в корпусе двух- рамочный гироскопический подвес стабилиэации зеркала, оси которого соединены с кодовыми датчиками азимута и угла места,лазерный определитель, лазерный дальномер, общую оптическую систему, телевизионную оптическую систему с опт ическим фильтром перемещенной плотности и телекамеру.Измерение значений координат цели осуществляется в момент совмещения оператором метки с контуром объекта на экране монитора. Длительность процесса и точность совмещения зависят от индивиду. альных особенностей оператора,. а также 4контрастности изображения. При этом работа может вестись только на одной цели,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения координат объекта, содержащего корпус, два соосно установленных зеркала, первое из которых установлено с возможностью вращения относительно горизонтальной и вертикальной осей, с датчиками углов поворота, лазерный дальномер, вычислитель азимута, угла места и дальности, второе зеркало установлено с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, сопряженной с вертикальной осью вращения первого зеркала введенным редуктором с передаточным отношением 1:2, при этом вертикальная ось вращения второго зеркала совмещена с отражающей плоскостью,На чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство для определения координат объекта содержит корпус 1 с вертикальной 2 и горизонтальной 3 осями. С горизонтальной осью 3 вращения жестко соединено первое зеркало 4 оптической системы проецирования изображения, включающей призмы 5-7, и второе плоское зеркало 8, оптически сопряженное с лазерным дальномером 9, Ось вращения зеркала 8 совмещена с его отражающей поверхностью и кинематически соединена с осью вращения зеркала 4 посредством редуктора, соединенного с электроприводом 10 азимута Редуктор составлен зубчатыми звеньями 11-15, подобранными таким. образом, что редукция в направлении от оси зеркала 8 к оси вращения зеркала 4 составляет отношение 1:2. Горизонтальная ось 3 зеркала 4 соединена с электроприводом 16 и кодовым датчиком 19 значений вертикальных углов, Выход датчика 19 подключен через предварительный усилитель 22 к информационному входу вычислителя 23. На вертикальной ос, 2 вращения установлен датчик 24 азимутальных угловвыходом соединенный через второй и редварительный усилитель 25 с вторым информационным входом вычислителя 23, Перзые два выхода вычислителя 23 подключены на управляющие входы электро- приводов 10 и 16 горизонтальной 3 и вертикальной 2 осей, а третий выход соединен с входом лазерного дальномера 9, еыход которого подключен к третьему информационному входу вычислителя 23, Четвертый его вход подключен к выходу регистра 27, входом соединенного с фотоприемником 18 регистрации направления визирной оси на активную марку, представляющую модулированный источник 17 излучения, смонтированный на штанге. В непосредственной близости с источником 17 смонтирован уголковый отражатель 26. Перед фотоприемниками 18 установлены объектив 20 и полевая диафрагма 21. Излучение от источника 17 попадает на фотоприемник .18 при выполнении условияр =20+-у , (1) где р - угол превышения измеряемой точки;0 - угол наклона зеркала 4.Перед тем как приступить к измерениям на местности, необходимо скорректировать. угловую ошибку установки светодальномера путем измерения "0" отсчета, Для этого угломерная колонка и светодальномер устанавливаются в горизонт. Зеркало 4 приводится в режим оптического замыкания (нормаль зеркала направлена строго вертикально вниз). Второе подвижное зеркало 8 поворачивают до совмещения его нормали с оптической осью светодальномера 9; при рэсстопоренной вертикальной оси зеркальную колонку поворачивают до совмещения с нормалью зеркала 8 и оптической осью приемопередающего канала, включающего оптические элементы 4 - 7 и вновь стопорят вертикальную ось колонки, Это положение является "0" для данного множества изМерений. Затем производят измерение постоянной поправки дальности в режиме оптического замыкания. При установке светодальномера на одном с зеркальной колонкой основании величина поправки дальности является сопз 1 ап 1 а и технологически определена крепежными отверстиями под светодальномер. При раздельном базировании светодальномера и угломерной колонки постоянная поправка будет каждый раз изменяться на величину равную расстоянию от оси зеркальной колонки до фотоприемника светодальномера на длину пути от зеркала 4 угломерной колонки до излучателя светадальномера 9. Измереннаяпостоянная оптически замкнутой дистанции вводится в качестве поправки к измеряемым расстояниям в вычислитель 23;Устройство работает следующим образом.В точку местности или ряд точек местности, находящихся в пределах горизОнтального угла сканирования устройства, координаты которой (ых) предстоит измерить, устанавливают штангу(и) с закрепленными на ней в непосредственной близости источником 17 модулированного излучения 17 и уголковым отражателем 26 Включают электроприводы 10 и 16 устройства, при этом зеркало 4 совершает сканирование вдвух взаимно-перпендикулярных плоскостях. С кодовых датчиков 24 азимута и угла места 19 непрерйвнб "сйимэются значения углов й и д. При попадании светового сигнала от модулированного источника 17 на фотоприемное устройство 18, что наступает при выполнении условия (1), световой сигнал преобразуется в электрическйй импульс, из которого регистром 27 10 формируется управляющий строб, поступающий на вход вычислителя 23, открывающий его для регистрации значений углов, измеряемыхв этот момент времени кодовыми датчиками 19 и 24. Одновременно с поступлением строба производится остановка приводов 10, 16 и выдается команда с вычислителя 23 в лазерный дальномер.9 на измерение расстояния. Световой поток излучателя лазер 20 ного дальномера 9 проецируется плоским зеркалом 8, прямоугольными призмами 7, 6 и 5 и зеркалом 4 на уголковый отражатель 26 и, отразившись от него по тому же оптическому пути, попадает на фотоприемник дальномера 9 и информационный вход вычислителя 23, который выдает команду на работу электроприводов 10 и 16, азимута и угла места и отключение излучателя дальномера 9. На этом цикл измерений координат одной пикетной точки закончен, В телесньч угле аэимутального поворота устройс"; за мажет находится одновременно ряд точек, определенных техпроцессом съемки с установленными в них штангами, оснащенными уголковым отражателем и источником модулированного излучения; В этом случае при одном азимутальном повороте устройства последовательно по направлению перемещения осуществляется захват каждой следующей марки (источника модулированного излучения) и измерение ее координат.Иэ приведенного выше работы устройства видно, что оно не требует от оператора при производствеизмерений координат то 40 ной оси с маркой позволяет в автоматическом режиме в пределах телесного угла поворота зеркальной колонки проводить измерения координат всех точек, находящихся в этом телесном угле. 50 Наличие в измеряемой точке штанги смодулированным источником и уголковым отражателем уйеЛичйвэет быстродействие за счет автоматйээции процесса наведения и помехозащищенностй, что повышает точность производймых измерений. ф о р. м у л 6" и з о б р е т е н и я Устройство для определения координатобъекта, содерЖаЦее "кбргф:;-лазбрный 45 чек местности точного совмещения визер1753273Составитель М. пермяковРедакторе О. Головач Техред М,Моргентал Корректор Т,Вашкович 4 Ы Заказ 2759 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 дальномер, оптически сопряженный с расположенными соосно двумя зеркалами, первое из которых установлено с возможностью вращения относительно Гьрдонтальной и вертикальной осей, датчики углЬв поворота первого зеркала, вычислительазимута, угла места и дальности, о тл и ч ающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, второе зеркало установлено с воэможностью поворота вокруг вертикальной оси, сопряженной с вертикальной осью вращения первого зеркала введенным редуктором с передаточным отношением 1:2, а вертикальная ось вращения совмещена с отражающей плоскостью второго зеркала;