СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ГЕОДЕЗИИ

ЭЛЕКТРОНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

В настоящее время в геодезии наблюдается интенсивный процесс электронизации и автоматизации. Говоря о «современных» тенденциях и «настоящем» времени, мы будем подразумевать период после 1950 г. Указанный год выбран в качестве отсчетного по той причине, что после него произошли два события, повлиявшие на ход истории самым кардинальным образом, — создание первых ЭВМ и первых космических кораблей, что оказало сильное влияние на многие стороны человеческой деятельности, в том числе на развитие геодезии.

Под электронизацией понимают применение средств электронной техники для выполнения тех или иных действий. Электронизация наблюдается во многих областях человеческой деятельности: медицине, геофизике, навигации, военном деле (возможно самое широкое применение) и др. В геодезии началом электронизации можно считать появление первых радиодальномеров в 1950-х гг. А впервые идея использования электромагнитного излучения для измерения расстояний была предложена советскими физиками Мандельштамом и Папалекси в 1930-х гг.

Первые радиодальномеры позволили увеличить производительность труда в десятки раз. При этом между точками не требовалось наличия прямой видимости, достаточно было так называемой «радиовидимости», что также говорит об их несомненном достоинстве. Точность измерения расстояний оставалась сравнительно невысокой (1—2 м). Вообще же точность измерения расстояний с применением электромагнитного излучения тем выше, чем меньше длина волны электромагнитных колебаний, поэтому для ее повышения требовалось повышение частоты излучения, в результате чего на смену радиодальномерам пришли светодальномеры. В СССР первым светодальномером был СВВ-1.

Светодальномер — геодезический прибор для измерения расстояний с помощью световых сигналов. Прибор состоит из двух основных частей: приемо-передатчика, устанавливаемого на одном конце измеряемой линии, и отражателя, устанавливаемого на другом

ее конце. Измерение расстояния является косвенным и основано на измерении времени прохождения светового сигнала от приемопередатчика до отражателя и обратно. Вычисление расстояния ? между точками производится по формуле

5 = —с/ + у, где с — скорость распространения света в воздухе; Г — время прохождения сигнала прямо и обратно; у — постоянная поправка прибора, вызванная прохождением сигналов по его электронным цепям.

Дальнейшее развитие методов выполнения полевых измерений происходило в направлении автоматизации измерения горизонтальных и вертикальных углов. В результате объединения обычных оптических теодолитов и электронных блоков для измерения расстояний и углов были созданы геодезические приборы нового типа — электронные тахеометры (ЭТ). В настоящее время лучшие модели ЭТ характеризуются следующей точностью:

  • • измерение расстояний с ошибкой 0,5 + 1 мм/км;
  • • измерение вертикальных и горизонтальных углов с ошибкой
  • 0,5-1".

Кроме того, электронные тахеометры оснащаются встроенными микропроцессорами и внутренней электронной памятью. Наличие процессора и соответствующего программного обеспечения дает возможность автоматического решения непосредственно в поле относительно простых, но часто встречающихся задач. Наличие внутренней памяти позволяет избавиться от записи результатов измерения в полевых журналах, что также способствует уменьшению ошибок и увеличению производительности труда при производстве полевых измерений. В дальнейшем результаты измерений из внутренней памяти могут быть переданы в персональный компьютер и обработаны специальными программами. При тахеометрической съемке внутренняя память позволяет хранить измерения 10 000 съемочных пикетов — результат работы геодезиста в течение нескольких дней.

Последние модели ЭТ многих фирм характеризуются возможностью работы в безотражательном, или прямом, режиме. Если до появления этого режима на каждый пикет при съемке требовалось ставить отражатель, то при прямом режиме для съемки многих пикетов (столбы, деревья, углы зданий и т.п.) этого уже не требуется, что также способствует сокращению времени работы на станции. Однако наибольшее расстояние, которое можно измерить в безотражательном режиме, обычно на порядок меньше расстояния, при измерении которого используется отражатель.

Преимущества применения ЭТ заключаются в высокой точности выполняемых измерений и высокой производительности труда. Последняя достигается за счет следующих факторов:

  • 1) автоматическое измерение расстояний и углов осуществляется быстрее, чем взятие соответствующих отсчетов человеком;
  • 2) наличие компенсатора наклона оси инструмента избавляет от необходимости тщательного слежения за пузырьком цилиндрического уровня и его приведения в нуль-пункт;
  • 3) возможность прямого режима избавляет от затрат времени на перемещение отражателя на каждый съемочный пикет;
  • 4) наличие внутренней памяти избавляет от необходимости иметь помощника наблюдателя либо избавляет от необходимости затрат времени на запись результатов в полевой журнал.

Дополнительные возможности повышения производительности труда связаны с применением специального программного обеспечения для обработки результатов тахеометрической съемки и вычерчивания топографических карт и планов.

Некоторые электронные тахеометры оснащаются приемниками GPS, что позволяет избавиться от предварительного создания съемочного обоснования и выполнять топографическую съемку или другие работы в любой точке земной поверхности.

Еще одно направление электронизации полевых геодезических работ — геометрическое нивелирование. По литературным источникам, электронные нивелиры позволяют достичь более высокой точности измерения превышений, в частности среднеквадратическая погрешность может составлять 0,3 мм на один километр нивелирного хода, тогда как при использовании обычных оптических нивелиров подобная ошибка составляет 0,5—1 мм.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >