CH646527A5 - Elektronisches entfernungsmessinstrument. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE ten Werte des terrestrischen Magnetfelds und der durch die

1. Elektronisches Entfernungsmessinstrument mit einem gegebene Messoperation vom Detektor für das terrestrische elektronischen Entfernungsmesser (16), mit einer Einheit (17, Magnetfeld erhaltenen Werte, wobei der Rechner ein Teil der 18; 20,21,22,33), um mindestens einen vertikalen Winkel ersten Einheit ist.

oder eine davon abgeleitete Grösse festzustellen, mit einer 5 6. Instrument nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, da-zweiten Einheit (20 bis 25), um den horizontalen Winkel des durch gekennzeichnet, dass das Instrument einen Niveauindi-Instruments oder eine von diesem Winkel abgeleitete Grösse kator (52) aufweist, mittels dessen das Instrument während ei-festzustellen, und mit einem Analog- oder Digitalrechner für ner Messoperation derart eingestellt werden kann, dass eine trigonometrische Transformationen, dadurch gekennzeich- gegebene Linie im Koordinatensystem auf Instrumentbasis in net, dass die zweite Einheit einen Detektor für das terrestri- io der waagerechten Ebene auf Erdbasis angeordnet ist.

sehe Magnetfeld aufweist, der mindestens zwei Detektorein- 7. Instrument nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, da-

heiten (20,21,22) enthält, die ortfest im Instrument befestigt durch gekennzeichnet, dass das Instrument einen weiteren sind und in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind, so Detektor (48; 51,55) für das terrestrische Magnetfeld auf-dass mindestens zwei Komponenten des magnetischen Flus- weist, der mindestens zwei Detektoreinheiten aufweist und ses in einem Koordinatensystem auf Instrumentbasis mittels 15 ortsfest im Koordinatensystem auf Erdbasis plaziert ist, und des Detektorsignals festgestellt werden können, dass der dass der Rechner (33) den horizontalen Winkel, einen vertika-

Rechner so eingerichtet ist, dass er die Komponenten des ter- len Winkel und wahlweise auch den waagerechten Abstand restrischen Magnetfelds vom genannten Koordinatensystem berechnet, und zwar mittels Signalen, die von den beiden Dein ein Koordinatensystem auf Erdbasis mittels des von der er- tektoren für das terrestrische Magnetfeld erhalten worden sten Einheit erhaltenen Ergebnisses umwandelt und die Rieh- 20 sind.

tung des terrestrischen Magnetfeldes in einer waagrechten

Ebene berechnet.

2. Instrument nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Durchführung einer Bezugsmessung der Die Erfindung betrifft ein Entfernungsmessinstrument geWinkel in der waagrechten Ebene zwischen der Richtung des 25 mäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

terrestrischen Magnetfelds und der Messrichtung für eine Oft besteht die Notwendigkeit, von einem Festpunkt aus willkürlich ausgewählte Bezugsrichtung in einen Speicher, der schnell und rationell Entfernung und Richtung verschiedener einen Teil des Rechners (33) bildet, über ein Bedienungsgerät entfernter Zielpunkte zu bestimmen. Das Entfernungsmessin-(8) einlesbar ist, und dass zwecks Durchführung von Messun- strument sollte leicht zu bedienen sein, und es sollte die Notgen nach der genannten Bezugsmessungsoperation der Rech- 30 wendigkeit entfallen, es vor der Durchführung der Messun-ner (33) so ausgebildet ist, dass er den horizontalen Winkel re- gen auf jede besondere Position einzustellen. Anwendungen lativ zur Bezugsrichtung berechnet. des Entfernungsmessinstruments sind die Vermessung von

3. Instrument nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- Strassen- oder Schienenwegen in Wäldern oder ganz allgezeichnet, dass eine auswählbare Bezugsrichtung in einen Spei- mein im Gelände inbezug auf kleinere Strassen oder Wege, eher im Rechner mittels manueller Einstellmittel (34) einles- 35 Getreidefelder usw. Das Entfernungsmessinstrument soll es bar ist und dass der Rechner (33) so ausgebildet ist, dass er auch ermöglichen, die Messungen auf eine wählbare, geeigne-den horizontalen Winkel für Messungen berechnet, die ausge- te Bezugsrichtung zu beziehen. Die bekannten Entfernungs-führt worden sind, und zwar relativ zur manuell eingelesenen messinstrumente haben in vielen Beziehungen und bei zahlrei-Bezugsrichtung. chen Anwendungen nicht voll befriedigt. Die meisten davon

4. Instrument nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, da-40 waren wegen ihres verwickelten Aufbaus teuer, störanfällig durch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Detektoreinheiten und schwierig zu bedienen.

für das terrestrische Magnetfeld zwei beträgt, dass die Inkli- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Entfer-

nation des terrestrischen Magnetfeldes am Messort mittels nungsmessinstruments der eingangs genannten Art, das die manueller Einstellmittel (36) in den Rechner eingelesen wer- Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweist. Diese den kann, dass die erste Einheit mindestens einen Indikator 45 Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent-(17,18) für einen vertikalen Winkel für eine vorbestimmte anspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Richtung im Koordinatensystem auf Instrumentbasis auf- Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Entfernungs-

weist und dass der Rechner (33) den horizontalen Winkel mit- messinstruments sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 um-tels der Signale berechnet, die von den Detektoreinheiten, von schrieben.

dem mindestens einen Winkelindikator und vom eingelesenen50 Der elektronische Entfernungsmesser eines solchen Ent-Wert der Inklination des terrestrischen Magnetfeldes erhalten fernungsmessinstruments kann in Verbindung mit einer reworden sind. flektierenden Fläche verwendet werden, die zu diesem Zwecke

5. Instrument nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, da- an einem Objekt angeordnet wird, um dessen Entfernung von durch gekennzeichnet, dass drei Detektoreinheiten für das einem Festpunkt zu messen. Das Entfernungsmessinstrument terrestrische Magnetfeld mit wechselseitig verschiedenen Aus-55 kann aber auch verwendet werden, um die Entfernung vom richtungsrichtungen vorhanden sind, so dass das terrestrische Festpunkt zum Objekt zu messen, ohne an letzterem zuerst ei-Magnetfeld in drei Koordinaten im Koordinatensystem auf ne reflektierende Fläche anzuordnen, z.B. ein Würfeleckpris-Instrumentbasis mittels der Detektorsignale feststellbar ist, ma. Obwohl das letztgenannte Verfahren weniger genau ist, und dass das Instrument Mittel (14) aufweist, um es in waage- ist der damit erzielbare Genauigkeitsgrad auf den hier angerechter Richtung auszurichten, mittels welcher Mittel (14) das60 strebten Anwendungsgebieten voll annehmbar. Der Detektor Instrument in eine gegebene Stellung relativ zur waagerechten für das terrestrische Magnetfeld kann den magnetischen Fluss Ebene auf Erdbasis einstellbar ist, dass die Grösse und Rieh- in mindestens zwei cartesische Koordinaten auf Instrument-tung des terrestrischen Magnetfelds in einen Speicher im basis aufteilen. Es ist auch eine Vorrichtung vorhanden, um Rechner mit dem Instrument in den genannten Stellungen den Winkel zwischen der auf einen Messpunkt gerichteten Vi-einlesbar ist und dass während der danach ausgeführten Mes- 65 sierlinie des Entfernungsmessinstruments und der Vertikal-sungen der Rechner (33) den horizontalen Winkel, einen ver- ebene oder wahlweise der Horizontalebene oder aber eine ab-tikalen Winkel und wahlweise den waagerechten Abstand zu geleitete Grösse dieses Winkels anzugeben. Das Entfernungs-einem Messpunkt berechnet, und zwar mittels der gespeicher- messinstrument wird zweckmässig durch die Bedienungsper-

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son horizontal ausgerichtet. Das lässt sich rein gefühlsmässig fernungsmesser des Entfernungsmessinstruments auch so ausdurchführen. Das Entfernungsmessinstrument weist dabei ei- bilden, dass eine Anbringung von Reflektoren an den Mess-nen einzigen Stativfuss auf; die Bedienungsperson ergreift bei punkten nicht notwendig ist. Der Abstand a in der Horizon-der Durchführung einer Messoperation zwei oberhalb des talebene 1, P, Q zum Messpunkt wird vom Entfernungsmess-Entfernungsmessinstruments an beiden Seiten angeordnete s instrument 1 berechnet und auf einer Anzeigevorrichtung 5, Handgriffe; die Genauigkeit ist zumindest in solchen Breiten- 6,7 dargestellt, vorzugsweise in digitaler Form. Das gleiche graden ausreichend wo das terrestrische Magnetfeld im we- gilt für den Elevationswinkel zwischen der Horizontalebene 1, sentlichen horizontal d.h. in Äquatornähe ist. Falls jedoch ei- P, Q und der Linie der Ausrichtung des Entfernungsmessin-ne genaue Horizontalausrichtung erforderlich ist, kann das struments auf den Messpunkt, und, wenn der Bezugspunkt Entfernungsmessinstrument entweder mit einem Niveauindi- io gemessen wird, für die Linie der Ausrichtung des Entfer-kator versehen werden, so dass es vor Beginn einer Messope- nungsmessinstruments in der Horizontalebene relativ zur ration in der genannten Richtung von der Bedienungsperson Richtung der Horizontalkomponente N-S des terrestrischen genau ausgerichtet werden kann, oder aber auch mit einem magnetischen Flusses und, wenn der Messpunkt 4 gemessen Indikator für den vertikalen Winkel zur Ausrichtung in der wird, für den Abstand, für den Elevationswinkel und für die genannten Richtung. is Linie der Ausrichtung des Entfernungsmessinstruments in der

Mittels der erhaltenen Werte vom Entfernungsmesser, Horizontalebene relativ zur Richtung der Ausrichtung zum von der Vorrichtung zur Messung der Ausrichtungswinkel Bezugsmesspunkt. Durch Drücken eines Knopfes 8 bzw. 9 des Entfernungsmessinstruments relativ zum genannten Ob- kann die Bedienungsperson anzeigen, ob der gemessene Ab-jekt, vom Detektor für den terrestrischen magnetischen Fluss stand der Abstand vom Festpunkt zu einem Bezugspunkt und wahlweise vom Winkelindikator für die Horizontalaus- 20 oder der Abstand vom Festpunkt zu einem gewöhnlichen richtung kann ein Mikroprozessor den horizontalen Abstand Messpunkt ist.

zwischen dem Festpunkt und dem Messpunkt am genannten An der Seite des Entfernungsmessinstruments ist eine

Objekt sowie die Richtung in der Horizontalebene relativ zur Schalttafel 10 angeordnet. Somit kann die Bedienungsperson Bezugsrichtung berechnen. Letztere kann durch eine vorgän- Messungen vom Festpunkt zu einer Vielzahl von Messpunk-gige Messoperation mit dem Entfernungsmessinstrument in 25 ten in einer Messreihe durchführen, wobei alle Richtungen Richtung auf einen Bezugsmesspunkt erhalten werden, wobei der Horizontalausrichtung der Messpunkte relativ zur Linie diese Bezugsrichtung in der Horizontalebene durch den Mi- der Ausrichtung zum selben Bezugsmesspunkt angegeben kroprozessor relativ zur Richtung des Horizontalteils des ter- sind. Während dieser separaten Messoperationen werden die restrischen magnetischen Flusses erhalten und im Mikropro- Ergebnisse in einem Speicher des Mikroprozessors des Entfer-zessor gespeichert werden kann. 30 nungsmessinstruments gespeichert. Im Anschluss an die Be-

Das Messergebnis d.h. das Ergebnis der vom Mikropro- endigung dieser Messreihe kann die Bedienungsperson mittels zessor durchgeführten Berechnungen, sowie das Ausgangssi- der Schalttafel 10 die Ergebnisse einzeln auf den Anzeigevor-gnal des ersten Indikators für den Vertikalwinkel können so richtungen 5 bis 7 darstellen. Es ist verständlich, dass die im umgewandelt werden, dass der zwischen der Ausrichtungsli- Prozessor gespeicherten Messergebnisse auf ein Magnetband nie des Entfernungsmessinstruments auf das zu messende Ob-35 übertragen oder auf ein zugeordnetes Bandaufzeichnungsge-jekt und der Horizontalebene ermittelte Winkel am Entfer- rät oder dergleichen überspielt werden können, nungsmessinstrument dargestellt wird, vorzugsweise in digi- Das zweite Entfernungsmessinstrument 12 der Fig. 2 wird taler Form. Das Entfernungsmessinstrument ermöglicht auch durch die Bedienungsperson 11 auf ein einbeiniges Stativ 13 die Durchführung mehrerer Messungen vom Festpunkt zu ei- vom Typ «James' Staff» gesetzt. Mittels eines Niveauindika-ner Vielzahl verschiedener Objekte, wobei diese Abstände re- 40 tors 14 kann die Bedienungsperson vor Durchführung einer lativ zur selben Bezugsrichtung angegeben und berechnet Messoperation die Position des Entfernungsmessinstruments werden. Die Bedienungsperson kann so eine ganze Messreihe einstellen.

erhalten, und das berechnete Ergebnis dieser Messungen kann Die Wirkungsweise ist folgende:

im Speicher des Prozessors gespeichert werden. Die Bedie- Die Bedienungsperson richtet das Entfernungsmessinstru-

nungsperson kann dann nach Beendigung dieser Messreihe 45 ment 12 zuerst horizontal aus, indem sie fest an zwei Hand-nacheinander die Ergebnisse an den Anzeigevorrichtungen griffen 39 angreift, an einem auf jeder Seite des Entfernungs-des Entfernungsmessinstruments erhalten und/oder das Er- messinstruments 12. Um das Entfernungsmessinstrument 12 gebnis auf einen beliebigen permanenten Speicher übertragen, positiv in der Horizontalebene zu nivellieren, kann ein zweiter z.B. auf das Band eines Bandaufzeichnungsgeräts. Niveauindikator 52 (Fig. 5) vorhanden sein, und zwar an der

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegen- 50 der Bedienungsperson zugewandten Seite des Entfernungsstands sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher be- messinstruments. Es ist auch möglich, im Entfernungsmessin-schrieben, dabei zeigen mit Ausnahme der Fig. 3 und 4 schau- strument einen Winkelindikator anzuordnen, um den Winkel bildlich: zur Horizontalebene anzuzeigen, und zwar in einer Ebene

Fig. 1 ein Entfernungsmessinstrument; senkrecht zur Horizontallinie der Ausrichtung. Dieser Win-

Fig. 2 ein zweites Entfernungsmessinstrument; 55 kelindikator kann vom Akzelerometer- oder Pendeltyp sein.

Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Schaltungen für die Signal- Das zweite Entfernungsmessinstrument 12 der Fig. 2 weist Verarbeitungen als Blockschema; und am Stativ 13 eine besondere Einheit 38 für Darstellungszwek-

Fig. 5 ein drittes Entfernungsmessinstrument. ke und eine Schalttafel auf. Hinter der Einheit 38 sind Batte-

Das Entfernungsmessinstrument 1 der Fig. 1 dient z.B. rien 15 zur Stromversorgung des Entfernungsmessinstru-zur Entfernungsmessung in einem Wald und wird ohne ir- 60 ments 12 angeordnet. Bei Messungen in der Nähe von beleb-gendeine mechanische Unterstützung gehalten. Eine Bedie- ten Strassen oder von Stadtverkehr wird ein fluktuierendes nungsperson 2 richtet das Entfernungsmessinstrument 1 zu- Magnetfeld erhalten, weil sich die von den Fahrzeugen erst auf einen Bezugsmesspunkt z.B. auf einen Reflektor 3 in stammenden magnetischen Effekte dem terrestrischen Ma-Form eines an einem Baum angeordneten Winkeleckprismas, gnetfeld überlagern. Um dort mit dem Entfernungsmessin-Die Bedienungsperson richtet das Entfernungsmessinstru- 65 strument trotzdem messen zu können, kann ein zusätzlicher ment 1 dann auf einen weiteren Messpunkt z.B. auf einen Detektor 55 (unterbrochene Linien in Fig. 2) so angeordnet zweiten Reflektor 4 in Form eines an einem weiteren Baum werden, dass er während einer ganzen Messreihe dieselbe Po-angeordneten Winkeleckprismas. Man kann jedoch den Ent- sition hat. Die durch diese Detektoren bezüglich des Magnet-

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felds angegebene Richtung kann als Bezugsrichtung für den spannungsteil des Ausgangssignals vom Verstärker 26 wird in Magnetfeld-Detektor verwendet werden, der im drehbeweg- einem Filter 27 herausgefiltert; das verbleibende Wechsellichen Entfernungsmessinstrument 12 angeordnet ist. spannungssignal wird in einem Gleichrichter 28 gleichgerich-Die Schaltung der Fig. 3 zeigt einen zwei Anzeigeeinheiten tet. Das Signal wird dann in einem Analog-Digital-Umsetzer aufweisenden Detektor 20,21 für den terrestrischen magneti- s 29 umgesetzt, dessen Ausgangssignal einer Indikatoreinheit sehen Fluss sowie mindestens einen Indikator 17 für den verti- 30 zugeführt wird. Letztere ist als separater Block dargestellt, kalen Winkel auf. Der Entfernungsmesser 16 ist entweder kann aber auch Bestandteil eines Mikroprozessors des Entfer-vom Phasenvergleichstyp oder vom Zeitmessungstyp und nungsmessinstruments sein. Das Ausgangssignal der Indika-misst wahlweise durch direkte Reflexion vom Ziel selbst. toreinheit 30 wird über eine Verzögerungseinheit 31 einem Der Indikator 17 kann vom Akzelerometertyp oder Pen- io Digital-Analog-Umsetzer 32 zugeführt, der das Ausgangs-deltyp sein (siehe auch US-Anmeldeschrift 37 105) und er- signal des Verstärkers wieder zur Ausgangsspule zurückführt, zeugt ein Ausgangssignal, das eine Funktion des Winkels zwi- Wenn Grösse und Richtung der gleichgerichteten Spannung sehen der Horizontalebene und der Richtung der Ausrichtung durch die äussere Spule G" derart sind, dass der im Detektor des Entfernungsmessers 16 zum Messpunkt ist. In einem 21mittelsdessenKernenA",B"erzeugtemagnetischeFlussden Koordinatensystem auf Instrumentbasis stellt diese Richtung 15 Einfluss des terrestrischen Magnetflusses direkt unterbricht, die XInstr-Achse dar. Wenn das Entfernungsmessinstrument werden die Wechselspannungsteile des Ausgangssignals auf nicht in der Horizontalen ausgerichtet ist mittels des Appa- Null eingeregelt. Dabei ergibt sich eine gewisse Schwierigkeit, rats, z.B. mittels einer niveauanzeigenden Vorrichtung, derart da das Wechselspannungs-Ausgangssignal von der äusseren dass die YInstr-Achse des Entfernungsmessinstruments parai- Spule G" von der selben Grösse ist, ob nun das Feld in einer lei zur waagerechten Ebene auf Erdbasis ist, kann das Entfer- 20 Richtung oder in einer dieser Richtung genau entgegenge-nungsmessinstrument mit einem weiteren, ähnlichen Winkel- setzten Richtung verläuft. Folglich ist die Indikatoreinheit 30 indikator 18 versehen werden. Letzterer gibt die Neigung der so ausgebildet, dass unmittelbar nach Zuführung des vom Yinstr-Achse des Entfernungsmessinstruments relativ zur Ho- Umsetzer 29 erhaltenen Signals der Umsetzer 32 die durch rizontalebene auf Erdbasis an. Digital-Analog-Umsetzung erhaltene kontinuierliche Span-

Das Entfernungsmessinstrument kann auch mit einem 25 nung mit einer ersten Polarität abgibt, was sich z.B. durch Zu-Zweiachsen-Detektor 20,21 für das terrestrische Magnetfeld führung eines O-Signals zu einer der Ausgangsleitungen erzie-versehen werden. Jede dieser Einheiten kann ähnlich ausge- len lässt. Wenn das durch die äussere Spule G" in den Magnetbildet sein wie der Detektor zur Bestimmung des terrestri- kernen A", B" erzeugte Feld mit der Richtung des terrestrischen sehen Magnetfelds gemäss SW-PS 330 620, jedoch mit der Magnetfelds zusammenfällt, erhält man von dieser Spule ein Ausnahme, dass diese Einheiten nicht wie in letzterer in waa- 30 stärkeres Wechselstrom-Ausgangssignal. Wenn das dem Eingerechter Position durch horizontale Cardanbefestigung ge- gang der Anzeigeeinheit 30 zugeführte Signal einen vorgege-halten sind, sondern hier so befestigt sind, dass sie die Kom- benen Wert überschreitet, ändert letztere die Polarität ihres ponenten des terrestrischen Magnetfelds längs der Achsen Ausgangssignals, z.B. durch Zuführen eines 1-Signals an ihrer X[„str und YInstr im Koordinatensystem auf Instrumentbasis Ausgangsleitung zum Anzeigen der Polarität, und der Digi-bestimmen. Die beiden einander ähnlichen, aber unter einem 35 tal-Analog-Umsetzer ändert die Polarität des Ausgangssirechten Winkel zueinander angeordneten Magnetfeld-Detek- gnals. Sollte der Detektor zufallig in reiner Ost-West-Rich-toren20,21 weisenzwei stabartige Magnetkerne A', B' bzw. A", tung angeordnet sein, kann es sein, dass durch Regelung die B"auf,vondenenjedervoneinerSpuleC',D'bzw.C",D"umge- Ausgangsspannung des Umsetzers 32 nach der genannten Po-benist. Den letzteren wird an den Ausgängen E', F' bzw. E", F" laritätsänderung wiéder zunimmt, so dass das Wechselstromeine Wechselspannung, zweckmässig mit 400 Hz, zugeführt; 40 Ausgangssignal der Ausgangsspule 21 wieder auf den Um-die Spulen sind so gewickelt, dass die durch die ihnen zuge- schaltwert der Indikatoreinheit 30 wächst. Wenn das noch führte Wechselspannung erzeugten Werte für den magneti- einmal erfolgt, unterbricht die Indikatoreinheit 30 die Zufüh-schen Fluss wechselseitig einander entgegengesetzt sind, wo- rung des Ausgangssignals zur Verzögerungseinheit 31 und bei das terrestrische Magnetfeld in der Bestimmungsrichtung zum Umsetzer 32; sie misst dann nur die Grösse des Ein-der Ausrichtung des Detektors in entgegengesetzter Richtung 4S gangssignals von den Einheiten 21,26,27,28,29 ohne Rück-den entgegengesetzt gerichteten Flusswerten überlagert wird. kopplung. Wenn die Grösse dieses Signals unterhalb eines be-JedeSpuleC',B'bzw.C",B"istvoneinerweiterenSpuleG'bzw. stimmten Geräuschpegels liegt, wird das Ausgangssignal der G" umgeben, die ein Ausgangssignal erzeugt, das über die Indikatoreinheit 30 auf Null gestellt; andernfalls wird die Grösse der Komponente des terrestrischen Magnetfelds infor- Steuerschaltung erneut durchlaufen, wahlweise mit umge-miert, und zwar in paralleler Erstreckung zur Richtung der 50 kehrter Polaritätssequenz. Auf die Indikatoreinheit 30 fol-MagnetkerneA', A"bzw.B',B". WenndieseRichtungvoneiner gend und nachdem es das Signal von letzterer geregelt hat, Ost-West-Richtung abweicht, wird vom Detektor ein Aus- wird das Ausgangssignal dem Eingang einer Verarbeitungsgangssignal erhalten, dessen Grösse in spezifischer Beziehung einheit 33, vorzugsweise dem eines Mikroprozessors, zu-zur Komponente des terrestrischen Magnetfelds in Richtung geführt.

der Magnetkerne A', A" und B', B" steht. Das Ausgangssignal,55 Im Anschluss an eine gegebene Zeitspanne nach dem Be-z.B. mit 800 Hz, wird einer besonderen Steuereinheit 23,24 ginn einer Messoperation, wenn sich die aus den Eingangssifür jede besondere Detektoreinheit 20,21 im zweiachsigen gnalen der Indikatoreinheiten 30 resultierenden Ausgangssi-Detektor für das terrestrische Magnetfeld zugeführt. Da beide gnale der Steuerkreise 23,24 stabilisiert haben, werden diese Steuereinheiten ähnlich ausgebildet sind, braucht nur eine nä- Werte dem Mikroprozessor 33 zugeführt. Mit dessen Eingän-her erläutert zu werden, wobei aber zu betonen ist, dass sie zur60 gen sind auch die Ausgänge des elektronischen Entfernungs-Ausübung ihrer Steuerfunktionen beliebig anders ausgebildet messers 16, des Winkelindikators 17 und gegebenenfalls des werden kann. Ein Verfahren besteht z.B. darin, dass man zu- Winkelindikators 18 verbunden. Zusätzlich ist eine Einheit 34 erst einen Phasenvergleich beim Eingangs- und Ausgangssi- zur manuellen Einstellung vorhanden, um den Mikroprozes-gnal durchführt, dann letzteres gleichrichtet und es schliess- sor 33 zu informieren, ob die durchgeführte Messung eine Beiich den Ausgangsleitungen wieder zuführt, und zwar polari- 65 zugsmessung oder eine Messung ist, die einen Bezug haben siert in der durch den Phasenvergleich bestimmten Richtung. soll. Eine wählbare Bezugsmessung kann auch in den Mikro-

In der Steuereinheit 24 wird das Ausgangssignal der De- prozessor 33 über die genannte Einheit eingelesen werden, tektoreinheit 21 einem Verstärker 26 zugeführt. Der Gleich- Zusätzlich kann in den genannten Prozessor auch die (mögli-

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cherweise aus Tabellen abgelesene) Inklination des terrestri- kel und die Stärke des terrestrischen Magnetfelds vor Beginn sehen Magnetfelds am Messort eingelesen werden, die sich an der eigentlichen Messungen ermittelt worden sind, kann die benachbarten Messorten nicht in merklichem Ausmasse än- Neigung des Entfernungsmessinstruments zur Horizontal-dert. Der Mikroprozessor berechnet zuerst die Grössen des ebene bei der Messung mittels geometrischer Berechnungen terrestrischen Magnetfelds für die Z,-Richtung im Koordina- s durch den Mikroprozessor bestimmt werden, und zwar zwi-tensystem auf Instrumentbasis, und zwar mittels des vom sehen dem Ergebnis der anfänglichen Ermittlung und den von Winkelindikator 17 erhaltenen Winkelwerts, ferner auch den den Detektoreinheiten 20', 21 22' während späterer Messope-vom Winkelindikator 18 falls vorhanden, die vom Detektor rationen erhaltenen Werten.

20,21 für das terrestrische Magnetfeld inbezug auf dessen Yr In Fig. 4 ist auch die Steuereinheit 39' für die Detektoren und Xj-Richtungen im Koordinatensystem auf Instrument- io 20', 21 ', 22' anders ausgebildet als in Fig. 3, wo sie aber auch basis erhaltenen Werte und des in den Prozessor eingelesenen anstatt der Einheit 24 verwendet werden kann. Das Aus-Inklinationswinkels. Danach werden die Koordinaten des gangssignal der Detektoreinheit 21' wird in einem Verstärker Koordinatensystems auf Instrumentbasis in die Koordinaten 40 verstärkt, und der Gleichspannungsanteil wird in einem des Koordinatensystems auf Erdbasis transformiert oder um- Hochpassfilter 41 herausgefiltert. Dessen Ausgangssignal gesetzt, wobei die beiden Koordinaten X, Y in der Horizon- 15 wird einem Phasenkomparator 42 und einer Gleichrichtervortalebene besonders berechnet werden sowie die Vektorrich- richtung 45 zugeführt. Dem Detektoreingang wird eine vom tung in der genannten Ebene, um einen Ausgangspunkt zur Ausgangssignal eines Oszillators 43 erhaltene Wechselspan-Berechnung des horizontalen Bezugswinkels zu bilden. Falls nung zugeführt, der einen darauffolgenden Frequenzteiler 44 die Notwendigkeit vermieden werden soll, den Inklinations- hat, um die Oszillatorfrequenz durch zwei zu teilen. Somit hat winkel des terrestrischen Magnetfelds am Messort einzulesen, 20 der Oszillator 43 dieselbe Frequenz wie der Detektorausgang, kann eine dritte, ähnliche Detektoreinheit 22 mit Steuerein- Der Komparator 42 vergleicht die Phase des Oszillators heiten 25 angeordnet werden, um das Magnetfeld in ZrRich- 43 mit der des Ausgangssignals vom Filter 41. Der Ausgang tung zu messen. Diese Abwandlung ist zwar in der Praxis vor- der Gleichrichtervorrichtung 45 ist an einem steuerbaren In-teilhafter aber auch teurer. verter 46 angekoppelt. Der Phasenkomparator 42 führt den

Die Koordinatentransformation auf die Erdbasis, wobei « inverter 46 in die eine oder andere Stellung, je nachdem ob die die Ursprünge beider Systeme zusammenfallen, erfolgt also Phasen der eintreffenden Signale dieselben oder voneinander mittels der Ausgangssignale von dem bzw. den Winkelindika- verschieden sind. Der Ausgang des Inverters 46 liegt am Austoben) 17 bzw. 17,18. Auf der Grundlage der Ergebnisse für gang der Detektoreinheit und wird durch die Schaltung so ge-die Horizontalebene berechnet dann der Mikroprozessor 33 regelt, dass der Ausgang des Detektors Null ist. Der Ausgang das erdmagnetische Feld zwischen der Messrichtung in dieser so des Inverters 46 ist auch an den Eingang eines Analog-Digi-Ebene und der Richtung des terrestrischen Magnetfelds in der tal-Umsetzers 47 angekoppelt. Dessen Ausgang ist an einem genannten Ebene. Wenn die Messoperation eine Messung Eingang des Mikroprozessors 33' angekoppelt; der Signalwert beinhaltet, die einen Bezug zu einer vorgängig durchgeführten ist abhängig von der Stärke des terrestrischen Magnetfelds in Bezugsmessung haben soll, zieht der Mikroprozessor den be- der Messrichtung des zuständigen Detektors 21'.

rechneten Wert für den Winkel in der Horizontalebene von 35 Wie Fig. 4 zeigt, kann an den Mikroprozessor 33' eine wei-dem im Mikroprozessor gespeicherten Wert für den Winkel tere Vorrichtung 48 zur Ermittlung des terrestrischen Mader Bezugsrichtung in der Horizontalebene ab. Die vom Pro- gnetfelds angekoppelt werden, die der Detektorvorrichtung zessor inbezug auf den Abstand zum Messpunkt in horizonta- 20', 21', 22' mit zugeordneten Steuereinheiten ähnelt. Das dritte 1er Richtung berechneten Werte, die Winkelposition in hori- Entfernungsmessinstrument der Fig. 5 weist ein zugeordnetes zontaler Richtung und die Winkelposition in vertikaler Rieh- 40 Stativ 49 auf. Alle beschriebenen Entfernungsmessinstrumen-tung werden auf der Anzeigeeinheit 35,36,37 dargestellt, vor- te eignen sich für Landgebiete, wo es wenig Verkehr gibt. In zugsweise in digitaler Form. Diese Anzeigeeinheiten entspre- Städten, Ortschaften und in der Nähe von Autobahnen und -chen den Anzeigeeinheiten 5,6,7 der Fig. 1. Über die Einheit strassen wird jedoch das terrestrische Magnetfeld durch Au-34 zur manuellen Einstellung ist es möglich, den Mikropro- tos und andere Motorfahrzeuge beeinflusst. Auch andere zessor so zu manipulieren, dass er die Messergebnisse spei- 45 Störquellen kommen noch in Frage. Alle diese Störfelder ha-chert und gespeicherte Messergebnisse von den Darstellungs- ben die Eigenschaft, dass sie fluktuieren. Wenn eine Detektoreinheiten sammelt, wenn es die Bedienungsperson wünscht, Vorrichtung ortsfest in einem Raum angeordnet ist, z.B. unbe-z.B. mittels der Schalttafel 10 (Fig. 1) oder 38 (Fig. 2). weglich auf dem Stativ 49 während der gesamten Messopera-

Die Schaltung der Fig. 4 weist einen Detektor für das ter- tionen, und wenn die andere in einem Entfernungsmessinstra-restrische Magnetfeld, aber keinen Winkelindikator (17,18 in 50 ment 12 angeordnet ist, die während einer Messequenz zur Fig. 3) auf. Das Entfernungsmessinstrument der Fig. 4 hat Ausrichtung mit verschiedenen Messpunkten bewegt wird, aber einen Niveauindikator (14 in Fig. 2), bei dem eine Luft- die von dem Festpunkt entfernt und um ihn herum angeord-blase eine gegebene Stellung nur dann einnimmt, wenn die net sind, an dem das Entfernungsmessinstrument angeordnet X,-Achse und die Y,-Achse in einem Koordinatensystem auf ist, stellen die von der Vorrichtung 48 ermittelten Werte einen Erdbasis vollständig horizontal sind. Der Detektor für das 55 Bezug für die von den Anordnungen 20', 21', 22' ermittelten terrestrische Magnetfeld ist in Fig. 4 mit drei Einheiten verse- Werte dar. Wenn die Entfernungen von verschiedenen Mess-hen, um die Stärke des terrestrischen Magnetfelds in drei zu- punkten gemessen werden, so werden die Horizontal- und einander senkrechten Richtungen zu bestimmen, d.h. längs Vertikalwinkel auf der Grundlage der Differenzen berechnet, der Xj-Achse, der YrAchse und der ZrAchse. Wenn eine die zwischen den verschiedenen Anordnungen zur Ermittlung Messreihe begonnen wird, stellt die Bedienungsperson das 60 des terrestrischen Magnetfelds erhalten worden sind; dabei Entfernungsmessinstrument zuerst so auf, dass sie das Entfer- stellt die ortsfeste Vorrichtung eine Bezugsvorrichtung dar, nungsmessinstrument mittels des Niveauindikators vollstän- die mit zwei ihrer Messrichtungen in der Horizontalebene an-dig horizontal ausrichten kann. Danach drückt sie eine be- geordnet worden ist. Ein Niveauindikator 50, der dem sondere Taste, worauf der Mikroprozessor die Richtung und Niveauindikator 14 ähnelt, ist zweckmässig am Stativ ange-Stärke des terrestrischen Magnetfelds einliest und die Inklina-65 ordnet, so dass die Bedienungsperson das Stativ in der tionswinkel relativ zur Vertikalen berechnet. Darauf können Horizontalebene genau positionieren kann.

Messungen vom genannten Festpunkt zu den verschiedenen Ähnlich kann man eine Detektorvorrichtung 51 in Fig. 3

Messpunkten durchgeführt werden. Da der Inklinationswin- vorsehen. Es ist auch leicht einzusehen, dass nur zwei Detek-

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toreinheiten notwendig sind, da der Winkelindikator 17 vorhanden ist. Das dritte Entfernungsmessinstrument der Fig. 5 weist auch einen Niveauindikator 52 auf, der die Bedienungsperson befähigt, das Entfernungsmessinstrument horizontal zu positionieren, quer zur Messrichtung.

In Fig. 2 kann der Kasten 55 den zusätzlichen Detektor für das terrestrische Magnetfeld enthalten, der während einer Messreihe stationär angeordnet ist. Wenn der Kasten 55 durch die Bedienungsperson bei Beginn einer Messoperation in irgendeiner ausgewählten Position auf dem Boden angeordnet ist, weist der Detektor für das terrestrische Magnetfeld zweckmässig drei Einheiten auf (Block 48 in Fig. 4). Der Ka-

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sten kann auch mit verstellbaren Füssen und einem Niveauindikator ähnlich dem Niveauindikator 14 der Fig. 2 versehen sein, und wird dann von der Bedienungsperson horizontal angeordnet; der zusätzliche Detektor für das terrestrische Ma-s gnetfeld braucht dann nur zwei Einheiten aufzuweisen, die so eingestellt sind, dass sie das terrestrische Magnetfeld in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Horizontalebene anzeigen.

Das Entfernungsmessinstrument lässt sich in vielen Bezie-io hungen abwandeln. So können z.B. auch andere Detektoren für das terrestrische Magnetfeld verwendet werden z.B. vom Hall-Typ.

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3 Blatt Zeichnungen