Устройство для определения пространственных координат точек

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Предлагаемое изобретение относится к геодезическому приборостроению, позволяет определять пространственное положение точки, а также может быть использовано для выполнения наземных топографических съемок.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение и повышение точности измерений.
Требуемый технический результат достигается тем, что устройство для определения пространственных координат точек содержит источник излучения
- лазер, коллиматор, двух клиновый компенсатор, играющий роль механизма задания уклона или наклона лазерной плоскости, пентапризму, приводимую во вращение электродвигателем, поворотную колотку, второй электродвигатель для поворачивания колодки и радиоприемное устройство, фотоприемную рейку, радиопередатчик, мини ЭВМ, устанавливаемые на снимаемой точке, а фотоприемная рейка снабжена блоком обработки информации.

Текст

Смотреть все

(51) 01 5/00 (2006.01) 01 15/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ определять пространственное положение точки, а также может быть использовано для выполнения наземных топографических съемок. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и повышение точности измерений. Требуемый технический результат достигается тем,что устройство для определения пространственных координат точек содержит источник излучения - лазер, коллиматор, двух клиновый компенсатор, играющий роль механизма задания уклона или наклона лазерной плоскости,пентапризму,приводимую во вращение электродвигателем, поворотную колотку, второй электродвигатель для поворачивания колодки и радиоприемное устройство, фотоприемную рейку,радиопередатчик, мини ЭВМ, устанавливаемые на снимаемой точке, а фотоприемная рейка снабжена блоком обработки информации.(72) Бектанов Болатбек Кожахметулы Есимова Карлыгаш Айтжановна Баложа Маржан митызы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан Бектанов Болатбек Кожахметулы(56) Голов В.С. И др., Лазерная система для автоматизации топографической съемки местности Геодезия и картография, 1986 10, с.38-41(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ТОЧЕК(57) Предлагаемая полезная модель относится к геодезическому приборостроению,позволяет Предлагаемая полезная модель относится к геодезическому приборостроению,позволяет определять пространственное положение точки, а также может быть использовано для выполнения наземных топографических съемок. Известен Тахеометр (А.с. СССР 1238508 кл. 01 С 15/00), который содержит угломерный блок,визирное устройство, устройство формирования параллактического угла, включающее делительную кубпризму, прямоугольную и три конусных призмы,два микроэлектродвигателя, радиоприемник и оптический квантовый генератор (ОКГ) с коллиматором. В процессе работы линию пересечения лазерных плоскостей, образованных конусными призмами,ориентируют на север и по фотоэлектрической рейке на определяемой точке отсчитывают их прямоугольные координаты. Недостатками данного тахеометра являются сложность конструкции, невысокая точность и малый диапазон работы из-за большого рассеяния излучения конусными призмами. Наиболее близким техническим решением к предъявляемому по технической сущности является система для топографической съемки местности(Голов и др. Лазерная система для автоматизации топографической съемки местности. Геодезия и картография, 1986, 10, с.38-41). Система содержит угломерный блок, вращающую головку с бипризмой, микроэлектродвигатель, ОКГ с коллиматором,радиопередатчик и фотоэлектрическую рейку, устанавливаемую на снимаемой точке. В процессе работы с помощью угломерного блока систему ориентируют по начальному направлению,на определяемой точке устанавливают фоторейку и включают электропитание. При вращении головки нижний лазерный пучок образует горизонтальную плоскость, а верхний - коническую поверхность. Радиопередатчик передает в виде импульсов информацию об угле поворота вращающейся головки относительно начального направления. В точке установки рейки определяются превышение(по горизонтальной плоскости) и горизонтальное расстояние (с помощью параллактического угла между горизонтальной плоскостью и конусной поверхностью). Таким образом, получают полярные координаты точки горизонтальный угол,горизонтальное расстояние и высоту (отметку). Устройству - прототипу присущи следующие недостатки процесс измерений сложен из-за большого количества операций, точность измерений невысока из-за сложности юстировки импульсного диска со считывающими элементами и влияние радиопомех во время транслирования угловой информации. Кроме того, данное устройство позволяет получить полярные координаты,а не прямоугольные, которые предпочтительнее при автоматизации процессов обработки информации. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение и повышение точности измерений. Требуемый технический результат достигается тем,что устройство для определения пространственных координат точек содержит источник излучения - лазер, коллиматор, двух клиновый компенсатор, играющий роль механизма задания уклона или наклона лазерной плоскости,пентапризму,приводимую во вращение электродвигателем,поворотную колотку,радиоприемное устройство и фото приемную рейку,радиопередатчик, мини ЭВМ, устанавливаемые на снимаемой точке. При повороте головки вокруг вертикальной оси наличие бипризмы позволяет получить не коническую поверхность, как в устройстве прототипе, а две наклонные плоскости, которые позволяют измерять пространственные прямоугольные координаты точек с помощью экрана или фотоэлектрической рейки. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами- на фиг.2 - схема расположения лазерных плоскостей, формируемых заявленным устройством- на фиг.3 - схема работы предлагаемого устройства. Устройство для определения пространственных координат точек содержит излучатель (лазер) 1,коллиматор 2, двух клиновый компенсатор 3, пента призму 4, два электродвигателя 5 и 6, поворотную колодку 7, радиоприемное устройство 8. На другой точке устройство содержит фото приемную рейку 9,радиопередатчик 10 и мини ЭВМ 11. Устройство работает следующим образом. Излучательформирует световой поток,поступающий в коллиматор 2, уменьшающий расходимость потока, после чего он поступает на двух клиновый компенсатор 3, отклонившись после прохождения которого, поступает в отражающий элемент 4 и выходит в пространство под углом к горизонту, например, х (фиг.2 а). При вращении(сканировании) элементом 4 электродвигателем 5 формируется опорная лазерная плоскость,наклоненная на угол . Электродвигатель 6 поворачивает колодку 7 по команде, поданной радиоприемным устройством 8 на угол 90. При этом сформированная плоскость будет наклонена на тот же угол у, но в направлении, перпендикулярном исходному - (фиг.2 б). После этого по сигналу с радиоприемника 8 электродвигателем 6 через редуктор разворачиваются клинья компенсатора в противоположные стороны, и таким образом изменяется его угол преломления на у - (фиг.2 в). Наконец вновь по команде радиоприемного устройства электродвигатель 6 возвращает колодку 7, а значит и компенсатор 3 в исходное положение (фиг.2 г), но с преломляющим углом х. На этом заканчивается цикл измерений для определения пространственных координат одной точки. Пространственные координаты второй точки определяет при обратном порядке поворотов. Для определения пространственных координат точек систему размещают в исходной точке М(фиг.3), ориентируют лазерный пучок с нулевым уклоном по направлению осии включают блок развертки 4 и 5. В определяемой точкеустанавливают фотоприемную рейку 9, снабженную радиопередатчиком 10 и вычислительным блоком 11. Лазерный пучок при вращении пересечет в описанной последовательности фотоприемники ах,у, вх, ву, каждый раз информация об этом засылается в память вычислительного блока, который реализует алгоритмы (1) и (2) вычисления пространственных координат. Сигналы о конкретном пересечении передаются радиопередатчиком 10 и принимаются радиоприемником 8, сигналы которого и являются управляющими для исполнительного механизма 6,7. Если одна из плоскостей не попадает на рейку 9 или отрезоки у между плоскостями на рейке мал и не обеспечивает необходимой точности, то исполнитель подает команду от рейки к системе на изменение сигнала, управляющего изменением преломляющей способности компенсатора либо на две плоскости сразу, либо на одну из них. Можно показать, что приращения координат по осии УУ определяются по отрезкам на рейкеи у которые в свою очередь являются функциями угла в горизонтальной плоскости между направлениями по осями УУ и направлением на рейку соответственно, причем известно, что углы наклона плоскостей по осям координат естьи . Тогда справедливы соотношения дляи У. где ,- значения максимальных наклонов лазерных плоскостей. Высотная координата определяется из выражения дважды с контролем(2) где ГИМ - горизонт инструмента системы (отметка точки М плюс высота устройства).(3) расстояние от плоскости горизонта до точек пересечения соответствующих плоскостей с рейкой,А - азимут рейки, определяемый по координатам (1),- горизонтальное проложение линии- также определяемое по (1). Все исходные данные для вычислений вводится предварительно в вычислительный блок. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Устройство для определения пространственных координат точек, содержащее угломерный блок,вращающуюся головку с пентапризмой,делительную бипризму,электродвигатель,оптический квантовый генератор с коллиматором,закрепленные на оси угломерного блока,радиопередатчик и фотоэлектрическую рейку,устанавливаемую на снимаемой точке,отличающееся тем,что оно снабжено двухклиновым компенсатором, играющий роль механизма задания уклона или наклона лазерной плоскости,поворотной колодкой,вторым электродвигателем для поворачивания колодки, а фотоприемная рейка снабжена блоком обработки информации.

МПК / Метки

МПК: G01C 5/00, G10K 15/00

Метки: точек, координат, устройство, пространственных, определения

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/5-u1816-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-prostranstvennyh-koordinat-tochek.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство для определения пространственных координат точек</a>

Похожие патенты