RU2204116C2 - Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой - Google Patents
Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2204116C2 RU2204116C2 RU2001115845/28A RU2001115845A RU2204116C2 RU 2204116 C2 RU2204116 C2 RU 2204116C2 RU 2001115845/28 A RU2001115845/28 A RU 2001115845/28A RU 2001115845 A RU2001115845 A RU 2001115845A RU 2204116 C2 RU2204116 C2 RU 2204116C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- prism
- camera
- matrix
- receiver
- transmitter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к геодезическому приборостроению, и может быть использовано для передачи горизонтального направления с поверхности земли в горные выработки или на верхние этажи при строительстве инженерных сооружений. Устройство содержит оптически связанные и установленные на разных горизонтах передатчик направления, приемник направления с общей вертикальной осью вращения и матрицу источников света. Телекамера передатчика направления снабжена светоделительной куб-призмой. На оптически сопряженных гранях куб- призмы в фокальных плоскостях объектива телекамеры установлены ПЗС-матрица и матрица источников света, а на других гранях - автоколлимационные зеркала. Приемник направления содержит отражательную призму с установленными на ней автоколлимационными зеркалами. Входная грань призмы перпендикулярна вертикальной оси вращения устройства. Технический результат состоит в простоте изготовления устройства, а также в повышении точности и надежности измерения, что позволяет измерять горизонтальный угол между приемником и передатчиком направления без перефокусировки объектива телекамеры со средней квадратической погрешностью в пределах 1,5 угловых секунд. 1 ил.
Description
Изобретение относится к инженерно-геодезическим и маркшейдерским измерениям.
Известны устройства для передачи направления с одного горизонта на другой, содержащие передатчик направления, установленный на одном горизонте, и оптически связанный с ним приемник направления, установленный на другом горизонте. Передатчик направления снабжен зрительной трубой (теодолитом) с вертикальной осью вращения, а приемник направления - рейкой со штрихами или светящимися сигнальными щелями. Искомое направление отсчитывается посредством угла между визирной осью зрительной трубы (теодолита) и продольной осью рейки [1]. Эти устройства характеризуются невысокой точностью и не решают задачи автоматизации измерений.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является устройство передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой, содержащее передатчик направления, установленный на одном горизонте, и оптически связанный с ним приемник направления, установленный на другом горизонте. Передатчик направления снабжен зрительной трубой с вертикальной осью вращения и телекамерой с ПЗС-матрицей (матрицей приборов с зарядовой связью), а приемник направления - матрицей источников света [2] . При этом в телекамере формируется телевизионный сигнал, содержащий изображение матрицы источников света, которое вращается в телевизионном кадре при изменении горизонтального угла между передатчиком и приемником направления, а искомый угол вычисляется путем компьютерной обработки этого сигнала.
Прототип обладает недостатком, связанным с тем, что при работе на разных горизонтах необходима перефокусировка объектива телекамеры, ввиду чего в результат измерений вносится дополнительная ошибка.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении этого недостатка работой устройства в параллельных лучах света.
Для решения этой задачи в предлагаемом устройстве, содержащем оптически связанные и установленные на разных горизонтах передатчик направления, оснащенный телекамерой с ПЗС-матрицей, и приемник направления с общей вертикальной осью вращения и матрицу источников света, отличающееся тем, что согласно изобретению и в отличие от прототипа телекамера передатчика направления снабжена светоделительной куб-призмой, на оптически сопряженных гранях которой в фокальных плоскостях объектива телекамеры установлены соответственно ПЗС-матрица и матрица источников света, а на других боковых гранях - автоколлимационные зеркала, приемник направления содержит отражательную призму с установленными на ней автоколлимационными зеркалами, при этом входная грань призмы перпендикулярна вертикальной оси вращения устройства.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображены передатчик направления, содержащий светоделительную куб-призму 1, матрицу источников света 2, автоколлимационные зеркала 3, 4 и 5, ПЗС-матрицу 6, объектив 7 телекамеры и приемник направления, содержащий отражательную призму 8 (например, БР-180) и автоколлимационные зеркала 9 и 10. При этом матрица источников света 2 и ПЗС-матрица 6 закреплены (склеены) на оптически сопряженных гранях куб-призмы 1 и установлены в фокальных плоскостях объектива 7 телекамеры, вертикальная ось вращения Н-Н передатчика и приемника направления совмещена с оптической осью объектива 7 и перпендикулярна входной грани отражательной призмы 8.
Устройство работает следующим образом. Изображение матрицы источников света 2 с помощью светоделительной куб-призмы 1 и объектива 7 в параллельных лучах света направляется на призму 8, отражается от нее и посредством тех же объектива 7 и куб-призмы 1 проецируется на ПЗС-матрицу 6. В результате в телекамере, образованной ПЗС-матрицей 2, объективом 7 и схемой электроники, не показанной на чертеже, формируется телевизионный сигнал, содержащий изображение матрицы источников света 2. При изменении горизонтального угла между передатчиком и приемником направления (между нормалями к автоколлимационным зеркалам 3, 4 и 5 передатчика и 9 и 10 приемника) изображение матрицы источников света 2 в телевизионном кадре вращается, что и служит основанием для выполнения измерений. Примечательно, что при изменении указанного угла на некоторую величину φ изображение матрицы источников света в телевизионном кадре вращается на угол 2φ (на вдвое больший угол), что повышает точность измерений.
Заданное направление (азимут) передается на одно из автоколлимационных зеркал 3, 4 или 5 передатчика, например, с помощью автоколлимационного теодолита и снимается с одного из автоколлимационных зеркал 9 или 10 приемника. Таким образом, направления АВ1, АВ2 или АВ3, задаваемые соответственно нормалями автоколлимационных зеркал 3, 4 и 5 передатчика, передаются на направления АН1 и АН2, задаваемые нормалями автоколлимационных зеркал 9 и 10 приемника по формуле:
где AН - принимаемое направление на нижнем горизонте;
АB - передаваемое направление с верхнего горизонта;
φ - горизонтальный угол между передатчиком и приемником направления, вычисленный путем компьютерной обработки телевизионного сигнала телекамеры;
φ0 - метрологическая константа.
где AН - принимаемое направление на нижнем горизонте;
АB - передаваемое направление с верхнего горизонта;
φ - горизонтальный угол между передатчиком и приемником направления, вычисленный путем компьютерной обработки телевизионного сигнала телекамеры;
φ0 - метрологическая константа.
Результаты экспериментальных исследований макета устройства показали возможность выполнения измерений без перефокусировки объектива телекамеры со средней квадратической погрешностью определения горизонтального угла φ между передатчиком и приемником в пределах 1,5 угловых секунд.
Источники информации
1. Маркшейдерско-геодезические приборы и инструментоведение. Н.Ф. Гусев. - М.: Углетехиздат, 1958, с. 452.
1. Маркшейдерско-геодезические приборы и инструментоведение. Н.Ф. Гусев. - М.: Углетехиздат, 1958, с. 452.
2. Патент РФ 2152591 от 14.10.92. Устройство передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой. Кл. G 01 С 15/00 (прототип).
Claims (1)
- Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой, содержащее оптически связанные и установленные на разных горизонтах передатчик направления, оснащенный телекамерой с ПЗС-матрицей, и приемник направления с общей вертикальной осью вращения и матрицу источников света, отличающееся тем, что телекамера передатчика направления снабжена светоделительной куб-призмой, на оптически сопряженных гранях которой в фокальных плоскостях объектива телекамеры установлены соответственно ПЗС-матрица и матрица источников света, а на других боковых гранях - автоколлимационные зеркала, приемник направления содержит отражательную призму с установленными на ней автоколлимационными зеркалами, при этом входная грань призмы перпендикулярна вертикальной оси вращения устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115845/28A RU2204116C2 (ru) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115845/28A RU2204116C2 (ru) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2204116C2 true RU2204116C2 (ru) | 2003-05-10 |
Family
ID=20250591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001115845/28A RU2204116C2 (ru) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2204116C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481556C1 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-05-10 | Андрей Павлович Серафимин | Прибор вертикального проектирования |
| RU2583059C1 (ru) * | 2014-12-01 | 2016-05-10 | ОАО "Государственный специализированный проектный институт" | Видеоустройство для передачи заданного направления с одного горизонта на другой |
-
2001
- 2001-06-14 RU RU2001115845/28A patent/RU2204116C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481556C1 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-05-10 | Андрей Павлович Серафимин | Прибор вертикального проектирования |
| RU2583059C1 (ru) * | 2014-12-01 | 2016-05-10 | ОАО "Государственный специализированный проектный институт" | Видеоустройство для передачи заданного направления с одного горизонта на другой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10126426B2 (en) | Multi-clad fiber-based light detection and ranging sensor | |
| US6504602B1 (en) | Tacheometer telescope | |
| AU2003229660B2 (en) | Electronic display and control device for a measuring device | |
| CN102985787B (zh) | 具有自动高精度觇标点照准功能的大地测量装置 | |
| US20120262692A1 (en) | Laser tracker that combines two different wavelengths with a fiber-optic coupler | |
| CN206804903U (zh) | 用于多功能望远镜的复合棱镜及其双目望远镜光学系统 | |
| CN106680917A (zh) | 用于多功能望远镜的复合棱镜及其双目望远镜光学系统 | |
| US11629959B2 (en) | Surveying instrument | |
| CN108168468A (zh) | 一种内设激光瞄准器的可调焦式光电自准直仪及瞄准方法 | |
| EP0514403A1 (en) | Electro optical apparatus | |
| JP3445491B2 (ja) | 測量機 | |
| US3910704A (en) | Compensating device for sighting instruments | |
| RU2204116C2 (ru) | Устройство для передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой | |
| RU85226U1 (ru) | Углоизмерительный прибор | |
| RU2399871C1 (ru) | Углоизмерительный звездный прибор | |
| US6822732B2 (en) | Surveying instrument having an auto-collimating function and a distance measuring function | |
| US20210285765A1 (en) | Surveying Instrument | |
| US3580687A (en) | Survey level | |
| RU2219494C2 (ru) | Устройство для передачи направления с одного горизонта на другой | |
| RU1573985C (ru) | Хранитель направления | |
| RU2152591C1 (ru) | Устройство передачи горизонтального направления с одного горизонта на другой | |
| US11754827B2 (en) | Insertion apparatus | |
| US20230280161A1 (en) | Surveying instrument | |
| US20230280160A1 (en) | Surveying instrument | |
| SU1753273A1 (ru) | Устройство дл определени координат объекта |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100826 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140615 |