DE1623598A1 - Elektrooptisches System fuer Streckenmessungen - Google Patents

Description

• ELEKTROOPTISCHES SYSTEM FÜR STRECKENMESSUNGEN Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches System, bestehen aus Licht-Entfernungsmessern und Ablenkgeräten für die Streckenmessung in der Geodäsie.
• Ein elektrooptisches System für Streckenaessungen ist bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf dem einen Endpunkt der zu messenden Strecke ein Licht-Entfernungsmesser zentriert wird, während auf deii anderen Endpunkt ein Reflektor zentriert wird, der die Ablenkung des ausgestrahlten Lichtstromes durch Hohlspiegel verwirklicht.
• Ein anderes elektrooptisches System ist bekannt, das die Ablenkung des Lichtstromes durch eine Koibination aus Speigeln und Linsen verwirklicht.
• Das grössts Anwendungsgebiet wird von einer System beansprucht bei des der Reflektor aus einem oder mehreren Tripelprismen besteht, die in einem metallen Kasten eingebaut sind.
• Mit der Hilfe der obengenannten Systeme können Entfernungen nur bis zu solchen Punkten gemessen werden, die auf der optischen Achse des Licht-Entfernungsmessers liegen, da der Reflektor den auf genommenen Lichtstrom nach der entgegengesetzten Richtung ablenkt.
• Die genaue und schnelle Arbeit mit diesen Systemen macht sie sehr beliebt überall dort, wo bei der Streckenmessung zwischen Punkten, in geodätischen Netzen höherer Ordnung grosse Genauigkeit verlangt wird. Anders stcht die Sache bei geodätischen Netzen Niedriger Ordnung /4., 5. und 6. Ordnung/, die durch hözzere zeichnet sind. Die Anwendung eines der obengenannten Systeme fü die Streckenmessung bei geodätischen Netzen niedriger Ordnung ist nicht rentabel. Der Grund dazu liegt vor allem in der Xatsache, dass die Licht-Entfernungsmesser und die zugehörigen Speiseeinrichtungen immer noch sehr schwer sind 1 von 45 bis 250 kg/, und deswegen viel mehr Zeit für ihren Transport und ihre Inbetriebsetzung als für die eigentliche Messung benötigen.
• Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrooptischen Systems, das die Längenmessung einer geknickten Li-' nie im Raum ermöglicht.
• Das elektrooptische System für Streckenmessungen besteht erfindungsgemäss aus einem Licht-Entfernungsmesser und aus Ablenkgeräten, die den Lichtstrom nach Jeder beliebigen Richtung im Raum abzulenken vermögen. Die Streckenmessung nach dem hier vorgeschlagenen System wird folgenderweise durchgeführt /Blockschema, sieh Fig. I /: auf Punkt I wird ein Licht-Entfernungsmesser zentriert und in Betrieb gesetzt, der nach Punkt 2. gerichtet is auf Punkt 2 ist ein Ablenkgerit zentriert,

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  einrichtung so gerichtet ist, dass der aus dem Licht-Entfernung@ messer angekommene Lichtstrom nach Punkt 3 abgelenkt wird: auf Punkt 3 wird ein ähnliches Ablenkgerät zentriert,

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  tragungseinrichtung so gerichtet ist, dass der aus Punkt 2 angekommene Lichtstrom nach der entgegengesetzten Richtung abgelenkt wird.
• Das oben beschriebene elektrooptische System ermöglicht di Messung der geknickten Linie SI23 im Raum. Falls die Ubertragiingseinriohting des Ablnkrt da auf Pznkt 2 zentriert; ist, so gerichtet wird, dass der aus dem Entfernungsmesser angek@ Lichtztz@@ nach der entgege@gzetzten Richtung abgewir die Länge der Strecke S23 als Differenz aus beiden Messungen erhalten: S23 = SI23 - SI2 Durch ein elektrooptisches System kann der Lichtstrom so vie. le Male abgelenkt werden, wie das von den physikalischen Eigenschaften des Licht-Entfernungsmessers bestimmt wird.
• Um das elektrooptische System für Streckenmessungen erfindungsgemäss zu verwirklichen, wird ein Ablenkgerät vorgeschlagen, das aus zwei gleichen und miteinander verbundenen optisch Systemen besteht,

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  nach jeder beliebigen Richtung im Raum eingesetzt werden können.
• Mit Hilfe der beigelegten Abbildungen wird an einem Ausführungsbeispiel der grundsätzliche Aufbau des Ablenkgerätes erklärt, das ein Teil des vorgeschlagenen elektrooptischen System darstellt. Fig. 2 zeigt das Ablenkgerät im Teilschnitt, betrach tet von oben. Fig. 3 zeigt dasselbe Gerät im Teilschnitt, betrachtet von der Seite.
• Das Ablenkgerät /Fig. 2 und 3 /, das zu der Verwirklichung des vorgeschlagenen elektrooptischen Svstems dient. besteht aus zwei gleichen

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  optischenY y ertiagungsei m {chtungen.

• Die obere Ubertragungseinrichtung 3 ist beweglich verbunden mit dem L-förmigen Hohlträger 4, der in den T-förmigen Hohlträger 7 hineinpasst. Der Hohlträger 7 trägt die untere optische Ubertragungseinrichtung 9. Die Vrbindung zwischen dem Hohlträger 7 und dem Dreifuss I2 wird ganz zuverlässig durch die senkrechte Säule 13 gesichert, die mit der Libelle 10 versehen ist. Diese Säule wird vor dem Betrieb in den Dreifuss hineingesteckt und mit der Schraube II festgelegt. Die in dieser Weise ausgeführ ten Verbindungen ermöglichen das Drehen /von 36020/

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  gunseinrichtungen um die Achsen der entsprechenden waagerechten Ansätze der Träger, wie auch das Drehen /von 3600/ um die senkrechte Achse des Ablenkgerätes. Die Stetigkeit der Drehung wird durch passende Einrichtungen verwirklicht, die aus dem Schneckenrad 5 und der Schnecke 8, gedreht dadurch das Trommelrad 6, bestehen.
• Um grobes, aber schnelles Visieren mit

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  richtungen zu ermöglichen, kann jede der beiden Schnecken durch das Trommelrad 6 von dem Schneckenrad getrennt werden. Das wird durch passende Lagerung Jenes Schneckenrades erreicht, das au9 der entgegengesetzten Seite des Trommelrades 6 liegt. Die Einstellung

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  wird durch das optische Visier I durchgeführt.
• In dem oben beschriebenen Beispiel eines Ablenkgerätes yrird, der Lichtstrom von dem optischen Glasreflektor 2 der

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  tragungseinrichtung 3 aufgenommen, tritt in ein Führungssystem von Prismen und Linsen mit dem Brennpunkt F ein und geht weiter durch ein ähnliches zweites Führungssystem. Zum Schluss er, reicht der Lichtstrom den optischen Glasreflektor 2 der

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  tragungseinrichtung 9, wo er weder hinausgeht. Derselbe Weg wird beimAufnehmen und Ausstrahlen des Lichtatromes durch iede der

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  eingehalten. Es folgt daraus dass man das Ablenkgerät wie für das Ablenken des Lichtstromes n@ nach einer beliebigen Richtung im Raum /Abb.I, Punkt 2/, so auch für das Zurückwerfen des Licht stromes nach dem Licht-Entfernungsmesser /Abb.I, Punkt 1/ anwenden kann. Falls

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  einrichtungen auf den Entfernungsmesser gerichtet sind, wird das Reflexsermögen des Ablenkgerätes verdoppelt /Abb.I, Punkt 3/.
• Im Vergleich mit den bekannten elektrooptischen Systemen zeichnet sich" das vorgeschlagene System, für Streckenmessungen durch bedeutende grössere Wirtschaflichkeit aus. Für verschiedene Anwendungen steigt diese Wirtschaflichkeit um 30 bis 50g, aber wenn ein Laser als Trägerfrequenzquelle verwendet wird, ist die Steigerung viel grösser.
• Das erfindungsgemässe elektrooptische System für Strecken-@essungen bietet noch grössers Anwendungsmöglichkeiten für die @inienmessung im Vergleich mit der Winkelmessung bei den geodätischen Netzen und ermöglicht die Einführung von neuen und rationelleren Methoden bei der Messung und Ausgleichung von geodätischen Netzen.

Claims (4)

1. Patentansprüche I. Elektrooptiaches System für Streckenmessungen, dadurch gekenazeichnet, dass es aus einem Licht-Entfernungsmesser und aus Ablenkgeräten besteht und dass um eine geknickte Linie im Raum messen zu können, auf dem einen Endpunkt der zu messenden Linie ein Licht-Entfernungsmesser zentriert ist und auf den Knickpunkten und dem anderen Endpunkt Ablenkgeräte zentriert sind /je eins auf jedem Punkt - siehe Fig.I/, so dass der von dem Licht-Entfernungsmesßer ausgestrahlte Lichtstrom der Reihe nach in den Knickpunkten in Richtung nach dem zweiten Endpunkt abgelenkt wird, wo er auf demselben Weg zurück nach dem ersten Endpunkt abgelenkt wird.
2. 2. Elektrooptisches System für Streckenmessungen gemäss gspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkgerät : Fig. 2 und 3/, das auf jedem der Knickpunkte und auf dem Endpunkt zentriert wird, aus zwei gleichen und in Reihe geschalteten opti- schegytJb6vagungßeiariahtungon besteht, und das jede von diesen t chtungen beidei) Jb + ragungeeinri¢htungen nach einer beliebigen Richtung im Raum eingestellt werden kann;
3. 3. Elektrooptisches System gemä#s Änspruch, 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Visier /I/ für gensue Einstellung an Jeder der beiden -6 ~r « S- optischUbrtragungse inrichtungen @ 1 3 und 9/ befestigt ist.
4. 4. Elektrooptisches System gemäss Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden LjnriiS - opti snert ragungsein- richtungen 1 3 und 9/ des Ablenkgerätes zwei mikrometrische Einstelleinrichtungen besitzt: die eine Einstelleinrichtung dient zum Drehen um die waagerechte Achse und die andere - zum Drehen um die senkrechte Achse.