Кодовой тахсометр

 

(61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) заявлено 08 12.75() 2198044/18-10 (5Ц N. Кл, 01 С1 Ь/О.

B 01 С 5/00 е присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Оп блимоввно 05.02 .78 3юллетень № (53) Удк 528О621 (088.-8) (45} Дата опубликовании описания 24.01.78

Ф. Г, Кочетов

Горьковский инженерно-строительный институт им; В, П; Чкалова (54) КОДОВЫЙ,ТАХЕОМЕТР

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано при городских топографических съемках, при маркшейдерских работах на по верхности и при инженерно-строительных изы-5 сканиях в подземных горных выработках.

Оно позволяет получить в полевых условиях информацио о прямоугольных координа.тах и абсолютных отметках труднодоступных точек в форме, допускаюшей непосредствен- 39 ный ввод ее в вычислительное -устройства для хранения или дальнейшей автоматической обработки, Известны тахометры с кодированной оцифровкой димбов, обеспечиваюшие возможность 15 автоматической регистрации результатов съемки и их посл цуюшей обработки, включая окончательные вычисления jl) .

Недостаток известных приборов - необ:ходимость использования дополнительных усэ- F20 роиств дди дешифрирования и преобразования результатов съемки. Ближайшим по техничео» кой сушности к предлагаемому устройству является кодовы и тахеометр содержашйй зри тельную трубу с.лимбами и кодовыми дис-. 36 ками, установленными с возможностью вращения, дальномерное устройство и счетн -решаюшее устройство, - подключенное к индикатору и регистратору (2 ) ..Однако известный тахеометр не позволчет одновременно, измерять трехмерные координаты труднодоступных точек местности., Бель изобретения - обеспечение однавременнога измерения трехмерных координат труднодоступных точек местности, Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве на горизонтальном базисе дальномерной части прибора укреплена стеклянная линейка с кодовым, пачем горизонтального расстояния, а на диски горизон» тагьного и вертикального лимбов нанссепы кодовые функциональные оля синуса горизонтального угла поворота н ташенса угла наклона зрительной трубы.

На фиг..1 изображен предлагаемый тахеометр (без зрительной трубы), схематичный вертикальный разрез; на фиг. 2 - 68зис с кареткой, схематйчный поперечный разрез, по A-А; на фнг Э - циск с кодовым функциональным полем SXt4, нри горпзон

591688 тальном лимбе;: на фиг. 4 - диск с кодовым функциональным aaaev th): при вертикальном лимбе; на фиг. 5 - линейка с кодовым полем горизонтальных, расстояний; на фиг. 6-

: принципиальная схема арифметически .о счет-. но-решающего устройства., Перед объективом 1 зрительной трубы (фиг. 1) установлены прямоугольная призма

2 и ромбпризмы 3, 4, перекрываюшие сооч ветственнс верхнюю и нижнюю половины объек, у тива. Кроме то р, нижнюю половину перекрывают ромбпризма 5, оптический клин 6 и неподвижная пентапризма 7. К горизонтальному базису 8 прикреппена стеклянная линейка 9 с кодовым попем горизонтального расстояния {фиг, 1 и 2). По базису на пре цнэионных шарикоподшипнйках движется каретка 10 с пентапризмой 11 и считывающей.системой, состоящей из источника света., 12, цилиндрической. линзы 13, щелей 14, фо 0 тоепементов 15, Базис с кодовой линейкой помещены в кожух 16, который предотвращает попадание пыли и света на них, в нижней его части имеется щель, допускающая движение каретки 10 по базису 8. На гори25 зонтапьной оси вращения трубы 17 параллельно обычному лимбу с градусными делениями жестко закреплен диск 18, несущий кодовое функциональное поле tg .,Система .30 считывания информации укреплена на корпусе алидадной части прибора и состоит также иэ источника света 19, линзы 20, щелей 21 н фотоэлементов 22 На вертикальной оси вращения прибора 23.насажен диск 24. не35 сущий кодовое функциональное пол4 3 IN

В лимбовой части корпуса тахеометра вмонтированы два считывающих устройства, сдви нутых относительно друг друга йа 90 и по устройству аналогичных выше описанным (на фиг.. 1 доказано только одно считывающее устройство). На алидадной части прибо ра закреплено арифметическое счетно-решак шее устройство 25, Все составные части закреплены так, аТо,45 при вращении алидадной части прибора вокруг вертикальной оси вместе с зрительной трубой вращаются все оптические и механические детали от 1 до 25. При вращении зрительной трубы в вертикапьной тяоскоати вместе с ней,0 вращаются детали 1-18, Детали 6 и 19-25 остаютря неподвижными.

Параллактический угоп,. формируемый оптн» ческим клином 6 и пентапризмами 7, 11 выходит в пространство предметов и при наклоне зрительной трубы в вертикальной плоскости изменяется пропорционально коси-; нусу угла наклона, так как «лин 6 неподвижен, а пучок лучей поворачивается вокруг оси клина в процессе наклона трубы. Это позволяет отсчитать на базисе горизонталь

4 ное расстояние до снимаемой точки, т.е, окончательный результат вертикальной ре-. дукции. Этот результат считываетсй, в закодированной форме с кодовой линейки 9 сис темой 12-15 и направляется в счетно-реша ющее устройство 25.

Аэимутапьная редукция в приборе осуществляется за счет того, что после ориентирования-нуля лимба и считывающих устройств горизонтального круга по дирекционному углу и визирования на снимаемую точку в счетно-решающее устройство с диска 24 автоматически вводится информация о ЙЭ( и t. OS дирекционного угла направления на снимаемую точку. С диска 18 с помощью элементов 19-22 в счетно-решающее уст» ройство поступает также. информация о tg угла наклона зрительной трубы. Счетно- ре шаюшее устройство выполняет только два арифметических действия: умножение и сложение, заканчивая тем самым весь процесс редуцирования пространственной прямой между исходной и определяемой точками на координатные оси. После умножения горизонтального расстояния d на соответствующие функции дирекционного угла оС и угла наклона 6 получаются

ЬХ = d C0$ ьУ d Sgggf.

6H d фд сложив их с исходными величинами Хо, 7 1É, счетно-решающее устройство выдает на табло координаты Х, У, H определяемой точки в цифровом виде для визуального считывания и одновременно ту же информацию в закодированной форме направляет в перфорирующее устройство.

Для горизонтального 24 и вертикального 18 кодовых дисков целесообразнее использовать циклические коды, так .как ширина светлых и темных участков на кодовой маске измеряется с изменением крутизны функции на различных участках, что не позволяет применять методы логического выбора считыва. юшнх элементов для устранения ошибоксчиты." вания на границах участков. На фиг. 3 и 4 приведен пример функциональных синусной и тангенсной кодовых шкал с кодом Грея. Знак. снимаемой функции закодирован на первой дорожке: плюс представлен. кодом йуля, минус - кодом единицы. Синусная шкала (фиг

3) одновременно используется и как касинусная, т.к. в тахеометре, имеются дополни тельные считывающие элементы, сдвинутые на 90 . относительно синусных.

Для кодовой линейки 9 имеется более широкий выбор вида кода. На фиг. 5 пока1 зана линейка с делениями, закодированными в естественном двоично-десятичном коде

591688 (А-десятки, Б-единицы, Г-десятые доли мет ра, В тактовая дорожка). В конкретных условиях проектирования прибора выгодным мо- . жет оказаться другой код. При выборе элементов считывающих систем (особенно для считывания информации с кодовой линейкой

9) спектральные характеристики источников света и фотоэлементов необходимо рассчи-. тывать так, чтобы случайно попадающий через щели дневной свет не создавал помех.

Работа арифметического счетно-решающего устройства принципиально происходит следующим образом (фиг. 6). После включения кнопки пуск" информация d с кодовой линейки 9 (фиг, 1), автоматически подается в сумматор СМ в двоичном коде. Информация 52Nd-, C A (6 д с дисков

18,24 подается сначала в преобразователь

П 1, 1де код Грея преобразуется в двоичный код. Преобразованная информация посту- 2О пает в регистр сдвига РСд и во второй преобразователь П 2 для преобразования двоичного кода в обратный. С преобразователя

П 2 информация $ХМА,СОЗЕ, Цд поступает в счетчик сдвига Сч С, закодированная в обратном двоичном коде. Движение инфор мации осуществляется по командам устройся ва управления УУ. По его же команде в сумматоре СМ происходит поочередное умноже ние (сложение со сдвигом) д на $ЭМс1, : COSY,Q8, поступающих из регистра сдвига

PCg Счетчик сдвига Сч 0 контролирует умножение и фиксирует его конец. После этого устройство управления УУ делает опрос клавиатуры и направляет в сумматор СМ исход35 . ные данные Х„, Г, Н для суммирования их с полученными значениями прирашений и превышения..Информация о координатах и абсолютной отметки снимаемой точки засылается в намять, откуда она поступает на индикатор И и перформатор П я, После фиксирования результатов кнопкой «0» производится зануление счетно-решающе го устройства (сброс информации). При этом

:исходные данные Х„, У Н, вв4 енные " вручную, остаются и используются при съемке других точек местности с данной станции.

Работа с предлагаемым тахеометромвполевых условиях осуществляется следующим образом.

Прибор устанавливают над. исходной точ кой, нуль горизонтального лимба и считывекащю систему ориентируют на север по дирекционному углу предыдущей стороны или

55 стрелке буссоли," вручную вводят s счетнорешаюшее устройство исходные: данные Хо .>>

6 я, открепляют алидаду и визируют на о> о снимаемый объект. В поле зрения трубы будут видны два смещенных относительно друг друга иэображения предмета: одно в верхней половине поля зрения, другое - в нижней.

Движением каретки 10 по базису 8 два изображения совмещают в одно, кнопкой пуск" на корпусе прибора включают систему злект ропитания от батареи и после срабатывания счетно-решающего устройства на его табло визуально считывают и заносят в журнал (это может быть дуаль-карта, формализованный документ и др.) координаты Х, Y Н снятой точки. Эта же информация поступает в перфоратор, где набивается на перфоленту, После этого кнопкой О производят сброс информации (зануление), открепляют алидаду, визируют на-следующую снимаемую точку и получают ее координаты, повторяя описанные выше операции.,Повторного ввода исходных

» координат уже не требуется., Предлагаемый тахеометр вслучаенеобходимости можно испыьзовать и как обычный внутрибаэисный тахеометр. Для этого в нем имеются горизонтальный и вертикальный лимбы с системой отсчетных микроскопов. (микроскопы на чертеже не показаны) и лиьейная шкала 26 с миллиметровыми деления ми, закрепленная на базисе 8 и рассматриваемая через лупу 27 с сеткой 28.

Ф ормула изобретения . Кодовый тахеометр, содержащий зрительную трубу с лимбами и кодовыми дисками, установленными с возможностью вращения, дальномерное устройство и счетно-решающее устройство, подключенное к индикатору и регистратору, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью одновременного измерения трехмерных координат труднодоступных точек, местности, на горизонтальном базисе дальйо» мерной части прибора укреплена стеклянная линейка с кодовым полем горизонтального расстояния, а на диски горизонтального и вертикального лимбов нанесены кодовые функциональные поля синуса горизонтального угла,поворота и тангенса угла наклона зрительной трубы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение, М., «Недра«, 1970, с, 548-549, 2. Патент Швейцарии hb 546396, кл. G

01 С 3/06, 1974.

f,0

Составитель Б. Поставннн <

Редактор H. Петрова Телред А. Богйан . Корректор H. Ковалева аказ 57 /33 Тираж 8 у 2 Поднисное

ЫНИИЛИ Государственного комитета Совета Министр;ров СССР по делам изобретений н открытий

113035 Мосевав Ж-35, Раушсйая наб.р д 4/5

4илиаа ППП Патент r. .Ужгйрад уп Проеитнаа, 4