RU2768243C2 - Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам - Google Patents
Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768243C2 RU2768243C2 RU2020119439A RU2020119439A RU2768243C2 RU 2768243 C2 RU2768243 C2 RU 2768243C2 RU 2020119439 A RU2020119439 A RU 2020119439A RU 2020119439 A RU2020119439 A RU 2020119439A RU 2768243 C2 RU2768243 C2 RU 2768243C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- horizontal
- vertical
- angles
- angle
- repu
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к области обеспечения единства измерений плоского угла, конкретно к геометрическим измерениям, и может использоваться для определения метрологических характеристик геодезических угломерных приборов (ГУП), к которым относятся теодолиты и тахеометры электронные. Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам (ГУП), при котором погрешность измерений горизонтальных и вертикальных углов поверяемым ГУП определяют в соответствии с методикой его поверки путем последовательных многократных измерений контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, воспроизводимых зрительными трубами - коллиматорами с внутренней или внешней фокусировкой, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, визирные оси которых пересекаются в точке, совпадающей с пересечением визирной и горизонтальной осей поверяемого ГУП. При этом для воспроизведения контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов используют зрительную трубу рабочего эталона плоского угла (РЭПУ), сетку нитей которой подсвечивают источником света через матовый экран, и систему плоских зеркал, расположенных попарно в горизонтальной и вертикальной плоскостях параллельно друг другу, причем геометрические центры плоских зеркал равноудалены от линии пересечения горизонтальной и вертикальной плоскостей, являющейся продолжением визирных осей зрительных труб РЭПУ и ГУП. Технический результат – повышение точности передачи единицы плоского угла ГУП в местах их эксплуатации и расширение области применения предложенного способа. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области обеспечения единства измерений плоского угла, конкретно к геометрическим измерениям, и может использоваться для определения метрологических характеристик геодезических угломерных приборов (ГУП), к которым относятся теодолиты и тахеометры электронные, при их поверке в местах эксплуатации, методом непосредственного сличения с рабочим эталоном плоского угла (РЭПУ) путем обеспечения равенства геометрических фигур, формируемых визирными осями зрительных труб РЭПУ и ГУП и системой плоских зеркал на основе закона отражения света.
Известен способ передачи единицы плоского угла ГУП в горизонтальной и вертикальной плоскостях, заключающийся в том, что поверяемым ГУП измеряются горизонтальные и вертикальные углы, образованные визирными марками, установленными в горизонтальной и вертикальной плоскостях на расстоянии от 100 до 250 м от поверяемого ГУП, действительные значения углов которых определены РЭПУ ([1] ГОСТ Р ИСО 17123-3 Оптика и оптические приборы. Методики полевых испытаний геодезических и топографических приборов. Национальный стандарт Российской Федерации. М.: Стандартинформ, 2011. - стр. 3 - 9).
Недостатками известного способа, снижающими его точность и возможность применения, являются:
зависимость от погодных условий (атмосферные осадки, температура окружающей среды, относительная влажность воздуха, солнечное излучение), влияющих на стабильность визирных марок и действительные значения горизонтальных и вертикальных углов;
зависимость от особенностей ландшафта местности (наличие растительности, пересеченность местности), препятствующих оборудованию рабочего места для поверки ГУП в местах их применения, что связано с большими трудозатратами на подготовительные мероприятия, выполняемые для обеспечения условий проведения поверочных работ (вырубка кустарника, спил свисающих веток деревьев, размещение визирных марок и т.д.);
зависимость от времени суток, влияющих на видимость визирных марок и, как следствие, точность наведения на них.
Это приводит к значительному снижению точности передачи единицы плоского угла и ограниченным функциональным возможностям применения известного способа при неблагоприятных погодных условиях, сложном ландшафте, а также в условиях недостаточной видимости в зависимости от времени суток.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому изобретению является способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам в горизонтальной и вертикальной плоскостях, заключающийся в том, что погрешность измерений горизонтальных и вертикальных углов поверяемым ГУП определяется в соответствии с методикой его поверки путем последовательных многократных измерений контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, воспроизводимых зрительными трубами - коллиматорами с внутренней или внешней фокусировкой, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, визирные оси которых пересекаются в точке, совпадающей с пересечением визирной и горизонтальной осей поверяемого ГУП ([2] Спиридонов А.И., Кулагин Ю.Н., Кузьмин М.В. Поверка геодезических приборов. М.: Недра, 1981. - стр. 35-43, который выбран в качестве прототипа.
Недостатками известного способа, выбранного в качестве прототипа, являются:
значения контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, воспроизводимых с помощью визирных осей зрительных труб коллиматорного стенда, определяются методом прямых измерений с помощью РЭПУ при его периодической поверке [3], однако, в процессе эксплуатации известного устройства под воздействием вибраций и механических воздействий, визирные оси зрительных труб подвержены смещению, что снижает точность передачи единицы плоского угла ГУП в местах их эксплуатации;
известный способ реализуется с помощью коллиматорных стендов [2], которые не обеспечивают определение метрологических характеристик ГУП аэрологических шаропилотных из-за их конструктивных особенностей [4].
Указанные недостатки приводят к снижению точности передачи единицы плоского угла ГУП в местах их эксплуатации и сужению области применения коллиматорных стендов, что ограничивает функциональные возможности применения данного способа в отношении поверки ГУП с точностью измерений углов от 2'' до 5'', а также поверки ГУП аэрологических шаропилотных.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности передачи единицы плоского угла ГУП в горизонтальной и вертикальной плоскостях в местах их эксплуатации и расширение области применения.
Поставленная цель достигается тем, погрешность измерений горизонтальных и вертикальных углов поверяемым ГУП определяют в соответствии с методикой его поверки путем последовательных многократных измерений контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, воспроизводимых зрительными трубами - коллиматорами с внутренней или внешней фокусировкой, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, визирные оси которых пересекаются в точке, совпадающей с пересечением визирной и горизонтальной осей поверяемого ГУП, отличающийся тем, что для воспроизведения контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов используют зрительную трубу РЭПУ, сетку нитей которой подсвечивают источником света через матовый экран, и систему плоских зеркал, расположенных попарно в горизонтальной и вертикальной плоскостях параллельно друг другу, причем, геометрические центры плоских зеркал равноудалены от линии пересечения горизонтальной и вертикальной плоскостей, являющейся продолжением визирных осей зрительных труб РЭПУ и ГУП, которые в соответствии с законом отражения света, определяющим равенство углов падения и отражения луча света, обеспечивают отражение изображения сетки нитей РЭПУ для воспроизведения соответствующих контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов.
Таким образом, предлагаемый способ характеризуется следующими отличительными признаками по сравнению с прототипом: воспроизведение контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов осуществляется с помощью одной зрительной трубы РЭПУ и системы парных плоских зеркал, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях и реализующих равенство углов падения и отражения луча света в соответствии с законом отражения света.
На фиг. 1 и 2 приведена схема наведения зрительной трубы РЭПУ на зрительную трубу ГУП в горизонтальном положении зрительных труб (виды сверху и сбоку соответственно), а на фиг. 3 и 4 - схемы наведения зрительной трубы поверяемого ГУП на зрительную трубу РЭПУ через плоское зеркало горизонтальной (вид сверху) и вертикальной (вид сбоку) плоскостей соответственно, где 1 - РЭПУ, 2 - поверяемый ГУП, 3 - источник света, 4 - матовый экран, 5 и 6 - плоские зеркала горизонтальной плоскости, 7 - линия, соединяющая визирные оси РЭПУ и ГУП, 8 и 9 - плоские зеркала вертикальной плоскости.
Передача единицы плоского угла в горизонтальной плоскости по предлагаемому способу производится следующим образом.
Зрительная труба РЭПУ 1 наводится на объектив зрительной трубы поверяемого ГУП 2 (фиг. 1 и 2) в положение, при котором сетки нитей зрительных труб РЭПУ 1 и ГУП 2 совмещаются и образуется линия 7, соединяющая визирные оси зрительных труб РЭПУ 1 и ГУП 2. Для подсветки сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1 используются матовый экран 4 и источник света 3 в виде съемного светодиода. В данном положении с РЭПУ 1 и поверяемого ГУП 2 снимаются показания. После чего, алидада РЭПУ 1 поворачивается на значение контрольного горизонтального угла β 1 (фиг. 3), при этом, алидада поверяемого ГУП 2 также поворачивается на значение контрольного угла в противоположную сторону β 2 . Изображение сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1, подсвеченное источником света 3, падающее под углом i 1 , отразится от поверхности зеркала 5 (фиг. 3) под тем же углом i 2 (i 1 = i 2 ) относительно нормали зеркала 5 и попадет в зрительную трубу поверяемого ГУП 2. Сетка нитей зрительной трубы поверяемого ГУП 2 точно совмещается с изображением сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1, после чего с ГУП 2 и РЭПУ 1 снимаются показания. Погрешность измерений горизонтального угла поверяемым ГУП 2 определяется как разность угла β 1 , воспроизведенного РЭПУ 1, и угла β 2 , измеренного ГУП 2 с учетом угла отклонения нормали зеркала 5 от линии 7, соединяющей визирные оси зрительных труб РЭПУ 1 и ГУП 2. Аналогично, для определения погрешности измерений горизонтального угла поверяемым ГУП 2 вместо зеркала 5 может использоваться зеркало 6 (фиг. 3).
Передача единицы плоского угла в вертикальной плоскости по предлагаемому способу производится следующим образом.
Зрительная труба РЭПУ 1 наводится на объектив зрительной трубы поверяемого ГУП 2 (фиг. 1 и 2) в положение, при котором сетки нитей зрительных труб РЭПУ 1 и ГУП 2 совмещаются и образуется линия 7, соединяющая визирные оси зрительных труб РЭПУ 1 и ГУП 2. Для подсветки сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1 и поверяемого ГУП 2 используются матовый экран 4 и источник света 3 в виде съемного светодиода. В данном положении с РЭПУ 1 и поверяемого ГУП 2 снимаются показания. После чего, зрительная труба РЭПУ 1 наклоняется на значение контрольного вертикального угла α 1 (фиг. 4), при этом, зрительная труба поверяемого ГУП 2 также наклоняется на значение контрольного вертикального угла α 2 . Изображение сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1, подсвеченное источником света 3, падающее под углом i 3 , отразится от поверхности зеркала 8 (фиг. 4) под тем же углом i 4 (i 3 = i 4 ) относительно нормали зеркала 8 и попадет в зрительную трубу поверяемого ГУП 2. Сетка нитей зрительной трубы поверяемого ГУП 2 точно совмещается с изображением сетки нитей зрительной трубы РЭПУ 1, после чего, с ГУП 2 и РЭПУ 1 снимаются показания. Погрешность измерений вертикального угла (положительного относительно линии 7 и плоскости горизонта) поверяемым ГУП 2 определяется как разность угла α 1 , воспроизведенного РЭПУ 1, и угла α 2 , измеренного ГУП 2, с учетом угла отклонения нормали зеркала 8 от линии 7. Аналогично, для определения погрешности измерений вертикального угла (отрицательного относительно линии 7 и плоскости горизонта) поверяемым ГУП 2 вместо зеркала 8 используется зеркало 9 (фиг. 4).
Для воспроизведения различных значений контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, установленных методиками поверки конкретных ГУП, изменяют положения РЭПУ 1 и ГУП 2 относительно друг друга путем их перемещения вдоль линии 7, соединяющей визирные оси РЭПУ 1 и ГУП 2 (сближение или удаление РЭПУ 1 и ГУП 2), и/или используют парные горизонтальные 5, 6 и вертикальные 8, 9 плоские зеркала совместно, то есть контрольные горизонтальные и вертикальные плоские углы формируются между зеркалами 5, 6 и 8, 9 соответственно.
Предлагаемый способ реализован в установке для поверки геодезических угломерных приборов ([5] патент RU 186485, МКП G01B 5/24), конструкция которой позволяет дополнительно определять метрологические характеристики ГУП аэрологических шаропилотных.
Для оценки эффективности предлагаемого способа проводились экспериментальные исследования на установке для поверки геодезических угломерных приборов [5], которые показали, что точность передачи единицы плоского угла ГУП в горизонтальной и вертикальной плоскостях в местах их эксплуатации может быть повышена до 40%.
Источники информации
1. ГОСТ Р ИСО 17123-3 Оптика и оптические приборы. Методики полевых испытаний геодезических и топографических приборов. Национальный стандарт Российской Федерации. М.: Стандартинформ, 2011. - стр. 3 - 9.
2. Спиридонов А.И. Поверка геодезических приборов / А.И. Спиридонов, Ю.Н. Кулагин, М.В. Кузьмин. - М.: Недра, 1981. - 158 с.
3. Описание типа средств измерений № 24077-02 от 20.09.2002 г. «Стенды универсальные коллиматорные ВЕГА УКС-М».
4. Описание типа средств измерений № 3592-73 от 15.05.1973 г. «Теодолиты аэрологические АШТ».
5. Патент на полезную модель RU 186485, МКП G01B 5/24. Установка для поверки геодезических угломерных приборов/ М.А. Конюхов (Россия) - Заявка №2018129987, 17.08.2018; Опубл. 22.01.2019. Бюл. № 3.
Claims (1)
- Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам (ГУП), при котором погрешность измерений горизонтальных и вертикальных углов поверяемым ГУП определяют в соответствии с методикой его поверки путем последовательных многократных измерений контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов, воспроизводимых зрительными трубами - коллиматорами с внутренней или внешней фокусировкой, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, визирные оси которых пересекаются в точке, совпадающей с пересечением визирной и горизонтальной осей поверяемого ГУП, отличающийся тем, что для воспроизведения контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов используют зрительную трубу рабочего эталона плоского угла (РЭПУ), сетку нитей которой подсвечивают источником света через матовый экран, и систему плоских зеркал, расположенных попарно в горизонтальной и вертикальной плоскостях параллельно друг другу, причем геометрические центры плоских зеркал равноудалены от линии пересечения горизонтальной и вертикальной плоскостей, являющейся продолжением визирных осей зрительных труб РЭПУ и ГУП, которые в соответствии с законом отражения света, определяющим равенство углов падения и отражения луча света, обеспечивают отражение изображения сетки нитей РЭПУ для воспроизведения соответствующих контрольных горизонтальных и вертикальных плоских углов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119439A RU2768243C2 (ru) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119439A RU2768243C2 (ru) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020119439A3 RU2020119439A3 (ru) | 2021-12-13 |
| RU2020119439A RU2020119439A (ru) | 2021-12-13 |
| RU2768243C2 true RU2768243C2 (ru) | 2022-03-23 |
Family
ID=79174877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020119439A RU2768243C2 (ru) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768243C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU763682A1 (ru) * | 1978-05-10 | 1980-09-15 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэросъемки И Картографии | Устройство дл поверок геодезических приборов |
| CA2534041A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-10 | Leica Geosystems Ag | Device for checking or calibrating the angle-dependent alignment of a high-precision test piece |
| RU2463561C1 (ru) * | 2011-03-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУВПО "СГГА") | Устройство для определения погрешности измерений горизонтальных и вертикальных углов геодезических угломерных приборов |
| EP2937665A1 (de) * | 2014-04-23 | 2015-10-28 | Hexagon Technology Center GmbH | Distanzmessmodul mit einer variablen optischen Abschwächeinheit aus einer LC-Zelle |
| RU186485U1 (ru) * | 2018-08-17 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научный метрологический центр" Министерства обороны Российской Федерации | Установка для поверки геодезических угломеров |
-
2020
- 2020-06-11 RU RU2020119439A patent/RU2768243C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU763682A1 (ru) * | 1978-05-10 | 1980-09-15 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэросъемки И Картографии | Устройство дл поверок геодезических приборов |
| CA2534041A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-10 | Leica Geosystems Ag | Device for checking or calibrating the angle-dependent alignment of a high-precision test piece |
| RU2463561C1 (ru) * | 2011-03-30 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУВПО "СГГА") | Устройство для определения погрешности измерений горизонтальных и вертикальных углов геодезических угломерных приборов |
| EP2937665A1 (de) * | 2014-04-23 | 2015-10-28 | Hexagon Technology Center GmbH | Distanzmessmodul mit einer variablen optischen Abschwächeinheit aus einer LC-Zelle |
| RU186485U1 (ru) * | 2018-08-17 | 2019-01-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научный метрологический центр" Министерства обороны Российской Федерации | Установка для поверки геодезических угломеров |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020119439A3 (ru) | 2021-12-13 |
| RU2020119439A (ru) | 2021-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105021211B (zh) | 一种基于自准直仪的姿态测试装置及方法 | |
| CN105242387B (zh) | 一种大视场离轴三反系统与装调方法 | |
| CN105091792B (zh) | 一种标定多光轴光学系统光轴平行度的装置及其标定方法 | |
| CN103149558B (zh) | 基于望远镜的三维光学扫描仪校准 | |
| CN102239421B (zh) | 基于望远镜的三维光学扫描仪校准 | |
| CN108956099A (zh) | 双经纬仪测量多波段光学系统光轴一致性的方法 | |
| CN202101652U (zh) | 一种自准直测量仪 | |
| CN109186944A (zh) | 机载多光轴光学载荷光轴一致性标校方法 | |
| CN102661743B (zh) | 瞄准惯性系统子午线定向方法 | |
| CN104748945B (zh) | 角反射器或角反射器阵列光轴指向一致性检测系统及方法 | |
| CN101922932A (zh) | 一种角锥棱镜坐标测量误差的补偿装置 | |
| CN105651169A (zh) | 基于全站仪的布扫雷及破障装备定向器精度检测方法 | |
| RU2635336C2 (ru) | Способ калибровки оптико-электронного аппарата и устройство для его осуществления | |
| CN106247998A (zh) | 一种激光轴与反射镜法线平行的检校方法 | |
| CN206113965U (zh) | 一种自准直经纬仪双照准差标定系统 | |
| RU2768243C2 (ru) | Способ передачи единицы плоского угла геодезическим угломерным приборам | |
| CN106248105B (zh) | 一种自准直经纬仪双照准差标定系统 | |
| CN206019603U (zh) | 一种新型光电校轴仪 | |
| CN105526950B (zh) | 光学瞄准用标定检测装置 | |
| CN209198785U (zh) | 一种用于透镜组调整的调整装置 | |
| CN104614155B (zh) | 角反射器指向精度测量设备及测试方法 | |
| CN108180892B (zh) | 复合水准仪互换式参数测定方法 | |
| CN105758340B (zh) | 新型火炮身管内膛直线度检测设备 | |
| CN107806856A (zh) | 一种模拟目标空间姿态的实验检测装置及方法 | |
| RU2554599C1 (ru) | Углоизмерительный прибор |