Устройство для измерения высоты

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ рц 802783(22) Заявлено 04. 11. 78(21) 2681630/18-10с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. 6 01 С 5/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ Изобретение предназначено для высотного обоснования геофизических, топографических и других видов съемок,Известно устройство для измерения высоты, состоящее из стационарных и подвижных измерительных баростанций 13. Измерения, проведенные на этих станциях, синхрониэируются после окончания измерений с целью учета барометрической тенденции.В результате использования этого комплекса уходит много времени между полевыми измерениями и получением конечного результата и остаются погрешности, обусловленные неточностью приведения к единому времени значений давления, измеренных в разных пунктах.Наиболее близким к предложенному устройству является устройство, в котором стационарные баростанции укомплектовывают радиопередающими устройствами, через которые осуществляют передачу информации об атмосферном давлении на подвижную .измерительную баростанцию 2(. Это ,позволяет заметно повысить точность барометрического нивелирования(путем исключения погрешностей за несинхронность измерения давления), существенно сократить время измерения барического поля.Основными элементами блок-схемы такой барометрической системы являются стационарные (выносные) барометрические радиопередающие станции (ВБС), содержащие преобразователи атмосферного давления, например, в частоту электрических сигналов и подвижные измерительные баростанции, содержащие приемные устройства (по числу ВБС), преобразователь атмосферного давления (аналогичный преобразователям ВБС ) н устройство измерения информации об атмосферном давлении в измеряемом пункте и на ВБС.При этом барометрическое нивелирование проводится по методике "натуральной барометрической ступени" и обработка результатов измерения (для случаев сравнительно небольших превышений и удалений от ВБС) производится по алгоритму (без учета горизонтального барического градиента).55 где П - измеряемое превышение между опорным пунктом Р 1 иизмеряемым -ым пунктом;ьН.:Н-Н, - высотное положение опорныНН 2 пунктовРР,Р - давление, измеренное в опорных и измеряемсм пунктах,При наличии минимум двух ВБС,укомплектованных преобразователямиатмосферного давления с частотнымвыходом, блок-схема барометрическойсистемы состоит иэ стационарных радиопередающих баростанций, приемноизмерительной баростанции, преобразователей атмосферного давленияВБС и измерительной станции соответственно приемных устройств и измерителей первичной информации,Методика определения превышенийвключает следующие операции:измерение первичной информациио давлении атмосферного воздуха в 2 Опунктах установки ВБС и измерительной баростанции;преобразование первичной информации в форму, удобную для ее регистрации на накопителе информации;25запись информации на накопительи хранение ее;ввод информации с накопителя вустройство вычисления превышения;операция вычисления превышения.Таким образом, несмотря на достигнутую автоматизацию, обеспечивающуюбыстроту процесса получения первичной информации (информации о давлении атмосферного воздуха), процессобработки этой информации (т.е. перевода измеренного давления в высоту) занимает много времени и связанс прохождением сигналов через различные устройства (преобразователиввода, вывода, хранения информации 4 Ои др.). Все это существенно сказывается на быстродействии барометрической системы (на скорости получениявысотного положения измерительнойбаростанции) и снижает надежностьсистемы наличием дополнительныхузлов и устройств, участвующих впроцессах преобразования, храненияи обработки первичной информации.Целью изобретения является повышение производительности труда путемнепосредственного определения превышений на подвижной измерительнойбарФстанции.то достигается тем, что в предложенном устройстве для измерениявысоты, содержащем не менее двухстационарных баростанций, каждаяиз которых содержит преобразовательатмосферного давления, радиопередатчик, к управляющему входу которогоподключен выход преобразователя атмосферного давления, а также подвижную измерительную баростанцию, содержащую приемные устройства по числу стационарных баростанций, и преобразователь атмосферного давления, подвижная измерительная баростанция снабжена минимум двумя блоками Формирования разностей первичной информации, блоком отношения разностей первичной информации и умножителем при этом первый и второй входы первого блока формирования разности первичной информации подключены к выходам приемных устройств, первый вход второго блока формирования разности первичной информации подключен к выходу одного иэ приемных устройств, а второй вход - к выходу преобразователя атмосферного давления, а выходы блоков формирования разности первичной информации подключены к входам блока отношения разностей первичной информации, выход которого соединен с входом умножителя, на второй вход которого подается заданный коэффициент.На чертеже представлена блоксхема предложенного устройства (для случая двух ВБС).Система содержит: , ,стационарные и подвижную баростанции; 1, 2, 3 - преобразователи атмосферного давления стационарных и подвижной баростанций; 4, 5 - радиопередатчики стациойарных баростанций 1 б, 7 - радиоприемники подвижной баростанции; 8, 9 - блоки формирования разностей первичной информации; 10 - блок отношения разностей первичной информации, 11 - умножитель.Выходы преобразователей атмосферного давления 1 и 2 подключены к управляющим входам радиопередатчиков 4 и 5 стационарных баростанций 1 исоответственно. В подвижной баростанции выход радиоприемника б подключен к первому входу блока 8 формирования разностей первичной информации, а выход радиоприемника 7 подключен к второму входу блока 8 формирования и первому входу блока 9 формирования разностей информации. К второму входу блока 9 формирования подключен выход преобразователя 3 атмосферного давления. Выходы блоков 8, 9 формирования разностей информации подключены к соответствующим входам блока 10 определения отношения, выход которого подключен к информационному входу умножителя, имеющего также установочный вход.Барометрическая система работает следующим образом.Информация с преобразователей 1 и 2 атмосферного давления в виде электрических сигналов поступает на радиопередатчики 4 и 5, где используется для модуляции высокочастотного излучения любым иэ из- вестных способов. "1 астоты излуче:ния передатчиков 4 и 5 при этомне совпадают, Радиоприемники би 7, настроенные на высокие частоты радиопередатчиков 4 и 5, осудествляют прием сигналов высокихчастот,их усиление и выделение навыходе электрических сигналрв, несущих информацию о давлении атмосферного воздуха на ВБС.В блоках 8 и 9 производится попарное формирование разностей поступающей информации. В блоке 8 формируется разность первичной информации, характеризующая, например,разность атмосферного давления наВБС 1 и ВБС(Р -Р), а в блокеформирования 9 - разность атмосферного давления между ВБСи подвижной баростанцией(Р -Рз).Электрические сигналы, характеризующие разность давления (Р-Рз)и(Р -Р), подаются на соответствующиевходы блока 10 определения отношений, на выходе которого образуетсясигнал, характеризующий отношениесигнала Р 2-Р Э к сигналу Р-Р 2 Сиг/на, характеризующий отношениепоступает на информационный выход -умножителя 11, на установочномвходе которого устанавливается кодовое значение числа, равного разности высотного положения стационарных баростанций, т.е. ьН,На выходе умножителя 11 образуется сигнал, характеризующий высотное положение подвижной баростанции относительно одной из стационарных баростанций по значению натуральной барометрической ступени, определенной по высотному базису пунктов установки стационарных баростанций,Комбинируя подключение выходоврадиоприемников 6 и 7 к входам блоков 8 и 9, можно высотное положениеподвижной. баростанции определятьотносительно той или иной стационарнойПри числе ВБС большем двух подвижная баростанция дополняется приемными устройствами, а также блоками формирования разностей первичнойинформации, блоками определенияотношений и умножителями Однакоможно число блоков формирования разностей первичной информации, определителей отношения и умножителейоставить в таком же количестве, что,и при двух ВБС, но в блок-схемувключить коммутатор, обеспечивающийподключение входов блоков формирования разностей первичной информациик приемным устройствам в различнойкомбинации. Это позволит получитьв одной определяемой высотной точке несколько значений превышения.Предложенная блок-схема реализована в барометрической системе, использующей преобразователи атмос-.ферного давления е частотным выходом(струнные датчики давления). В качестве блоков формирования разностей первичной информации использованы преобразователи частоты (смесители) выходные фильтры которых настроейы на разностную частоту, Блок определения отношений представляет собой обычный счетчик импульсов, на счетный вход которого подается одна частота, а время счетаее определяется периодом второй частоты. В качестве умножителя используют схему, состоящую из регистрасдвига и сумматора.Непрерывность получения на выходе системы выходной информациив виде превышений позволяет осуществить непрерывную регистрациювысотного профиля местности,Формула изобретенияУстройство для измерения высоты, содержащее не менее двух ста 20 ционарных баростанций, каждая изкоторых содержит преобразовательатмосферного давления, радиопередатчик, к управляющему входу которого подключен выход преобразователя атмосферного давления, а такжеподвижную измерительную баростанцию, содержащую приемные устройства по числу стационарных баростанций и преобразователь атмосферногоцавленяя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности труда путем непосредственного определения превышений на подвижной измерительной баростанции, подвижная измерительнаябаростанция снабжена минимум двумяблоками формирования разностей первичной информации, блоком отношенияразностей первичной информации и умножителем, при этом первый и второй40 входы первого блока формированияразности первичной информации подключены к выходам приемных устройств,первый вход второго блока формирования разности первичной информа 45 ции подключен к выходу одного изприемных устройств, а второй входк выходу преобразователя атмосферного давления, а выходы блоков формирования разностей первичной информации подключены к входам блокаотношения разностей первичной информации, выход которого соединен спервым входом умножителя, на второйвход которого подается заданный коэффициент.55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Жилин Ю.А. идр. Барометрическоенивелирование при геофизическихсъемках в горных районах.-М.,"Недра", 1972,2, Пасхин Е.В. и др, Баронивелирование повьыенной точности с помощью высотомера "Бар". "Разведочнаягеофизика", вып. 74. - М.,"Недра",65 1977, с. 119-122 (прототип).ПодписноеСР аказ ОбОО/53 Тираж 653ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений .и откры113035 Москва ЖРа ска наб. лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 СоеФавитрль В. Лыков .кто Т. Заг ебельная Теи е А. А Ко екто С. Шекма