Измерение углов, линий и превышений при помощи современных геодезических приборов

Важнейшими характеристиками нивелира, определяющими точность измерения  превышений, являются увеличение зрительной трубы и цена деления цилиндрического  уровня при трубе. По этим характеристикам  определяет пригодность нивелира для  выполнения работ заданной точности. Чтобы получить численные значения увеличения трубы и цены деления  уровня, выполняют соответствующие  исследования нивелира.

Оптические нивелиры 
Оптические нивелиры это геодезические приборы для геометрического нивелирования, то есть определения превышений между точками горизонтальным лучом с использованием нивелирных реек. Нивелир устанавливается на штатив и производится грубое горизонтирование инструмента с помощью подъемных винтов трегера и круглого уровня. Современные оптические нивелиры имеют автоматический компенсатор. Он служит для поддержания оптической оси нивелира в рабочем горизонтальном положении. При незначительных влияниях компенсатор позволяет воспринимать и гасить движения, смещения, вибрации и температурные деформации. Также это устройство с недавних пор принято называть демпфером, он бывает воздушным или магнитным. Нивелиры Spectra Precision серии AL2XX оснащены этими надежными устройствами и обеспечивают стабильные и точные измерения. Принцип работы компенсатора с воздушным демпфером заключается в том, что призма и зеркало находится в подвешенном состоянии на четырех торсионах-ленточках и при наклонах прибора каждый раз стремятся занять горизонтальное положение, корректируя оптические лучи. Гашение колебаний происходит с помощью груза, расположенного в нижней части маятника. При проведении высокоточных работ часто отдают предпочтение приборам с воздушным демпфером. В компенсаторе с магнитным демпфером гашение колебаний происходит с помощью магнитного поля. Нижняя часть маятника изготовлена из стального сплава и расположена на определенном расстоянии от закрепленного постоянного магнита. Таким образом, происходит более быстрое гашение колебаний и стабилизация изображения в поле зрения нивелира. Нивелиры с магнитным демпфером очень хорошо зарекомендовали себя при проведении работ, требующих технической точности. Точность оптического нивелира определяется средней квадратической погрешностью измерения превышения на 1 км двойного хода. Также при выборе нивелира следует учитывать встроенную оптику и увеличение зрительной трубы для более яркого и четкого изображения.

Цифровые нивелиры 
Цифровые технологии позволяют значительно расширить возможности нивелиров и области их применения. Электронные нивелиры являются многофункциональными геодезическими приборами с электронным запоминающим устройством и встроенным программным обеспечением для обработки полученных измерений. В электронных нивелирах отсчет производится автоматически по специальной штрих-кодовой рейке, штрихи различается по всей ее длине, при этом производится многократное снятие отсчета, что значительно повышает надежность результата. Достаточно выполнить наведение на рейку, сфокусировать изображение и произвести взятие отчета нажатием клавиши. Прибор выполнит измерение и отобразит на экране полученное значение и расстояние до рейки. Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Но в России единственной проблемой сдерживающей широкое использование этих приборов является отсутствие современных нормативных документов, регламентирующих их использование и описание технологий применения.

Лазерные нивелиры 
Совершенно другой подход выполнен в ротационных лазерных нивелирах. В отличие от оптических и электронных, они не требуют от пользователя каких-либо навыков, значительно облегчают работу специалистов разного рода, в особенности строителей. Установленный внутри лазер генерирует луч определенной длины, который вращаясь, проецируется в воздухе или на любой плоскости. Прибор самостоятельно выравниваются относительно горизонта, позволяя получить максимально точные показания.

Компания  Spectra Precision Laser имеет почти 50-летний опыт разработки и производства одних из самых надежных и технически совершенных лазерных нивелиров и построителей плоскостей. Принципиально новым решением для современной строительной индустрии является построитель плоскостей GL700 . Этот высокоточный прибор способен не только строить видимую горизонтальную и вертикальную плоскость, но и выполнять ее фиксацию для приведения в нужное положение. А главной его инновационной функцией является возможность задавать уклон по двум осям. Это в несколько раз повышает производительность ваших работ, избавляя от многочисленных пересчетов проектных отметок. Оператор может вести работы в одиночку, используя пульт дистанционного управления. Лазерный приемник, закрепленный на рейке улавливает луч на расстоянии до 900 м и сигнализирует о местоположении заданной плоскости. Также приемники могут быть установлены на стрелы или ковши строительной техники, значительно облегчая труд машиниста и уменьшая количество проходов. 

Дальномер

Дальномер - это измерительное  устройство, служащее для точного  определения расстояния от наблюдателя  до объекта измерения. Дальномеры по типу действия делятся на пассивные и активные.

 Принцип действия дальномеров  активного типа состоит в измерении  времени, которое затрачивает  посланный дальномером сигнал  для прохождения расстояния до  объекта и обратно. Скорость  распространения сигнала (скорость  света или звука) считается  известной. Измерение расстояний  дальномерами пассивного типа  основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например по известной стороне AB=l (базе) и противолежащему острому углу β (т. н. параллактическому углу). Одна из величин, l или β, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

Активные: 
1. Звуковые дальномеры. 
2. Световые дальномеры. 
3. Лазерные дальномеры  
 
Пассивные: 
1. Оптические дальномеры. 
2. Нитяные дальномеры. 
3. Монокулярные дальномеры. 
4. Стереоскопические дальномеры. 
Отличие пассивного дальномера от активного заключается в принципе его работы. Принцип работы активного дальномера заключается в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Скорость распространения сигнала (скорость света или звука) считается известной. Измерение расстояний дальномерами пассивного типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например, по известной стороне AB = l (базе) и противолежащему острому углу b, так называемому параллактическому углу. При малых углах b (выраженных в радианах) h = l/ b. Одна из величин, l или b, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой).Основанием служит обыкновенно деревянный брусок (рейка), который ставится на одном конце той линии, длину которой требуется определить; на другом конце этой линии располагается угломерный снаряд, которым и измеряется угол между лучами зрения на концы основания. Почин применения дальномеров к военному делу принадлежит артиллерии; уже с 60-х годов ведутся испытания Д. различных систем. В период гладкой артиллерии, когда дистанции, на которых приходилось стрелять, были незначительны (400-700 саж.), когда тактические условия боя были иные сравнительно с настоящими, удовлетворялись глазомерным определением расстояний. С введением дальнобойной, нарезной артиллерии дистанции в 1000 саж. считаются средними, требование меткой и действительной стрельбы на расстояния в пределах досягаемости выстрелов (7-12 в.) не позволяет довольствоваться глазомерною оценкою расстояний. При определении дистанции на глаз возможная ошибка наблюдения может заключаться в пределах от 20 до 40% искомого расстояния. Всякое артиллерийское орудие в конечном результате при стрельбе дает возможность направить главную линию полета снарядов (среднюю траекторию) желательным образом. Соответствующее направление средней траектории достигается пристрелкою, состоящею в том, что наблюдают места падения или разрыва снарядов; изменяя дальность отдельных выстрелов, комбинируют падения так, что, в конце концов, попадают в цель. При перечисленных операциях глазомер пригоняется весьма широко, служа для оценки недолета и перелета снарядов. При помощи Д. может только ускориться пристрелка, т. е. нахождение угла возвышения орудия или высоты прицела, отвечающих данному расстоянию и данному положению цели: как бы ни был точен Д., он все-таки не может совершенно исключить необходимость пристрелки. Этот прибор дает расстояния в линейных величинах, и если бы в таблицах стрельбы столбцы установок (высоты прицела, отклонения целика и другие условия выстрела), раз определенных, оставались постоянными, то можно было бы по ним легко и точно перейти к линиям прицела. В действительности условия производства выстрела на данное расстояние для попадания в цель будут отличаться от табличных, потому что в каждом отдельном случае имеются свои причины, отклоняющие снаряды в ту или другую сторону, так что пристрелка является необходимым действием для окончательного установления соответствующих элементов выстрела.

Список  использованной литературы

1. Маслов А.В., Гордеев А. В., Батраков  Ю.Г. Геодезия . – М.:КолосС, 2006.

2. Кузнецов П. Н. Геодезия. –  М.: Недра, 2003.

3. Маслов А. В., Юнусов А. Г., Горохов Г. И. Геодезические  работы при землеустройстве. –  М.: Недра, 1990.

4. Лысов А.В., Павлов А. П., Шиганов А. С. Геодезия. Методические указания по изучению дисциплины: Саратов, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н. И. Вавилова». 2007.

5. Селиханович В.Г., Козлов В.П., Логинова Г.П. Практикум по геодезии. – М.: Недра, 1978.