автореферат диссертации по геодезии, 05.24.01, диссертация на тему:Разработка технологии и средств вертикального проектирования при строительстве инженерных сооружений

^ч^ МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГЕОДЕЗИИ. АЭРОФОТОСЪЕМКИ И КАРТОГРАФИИ

На правах рукописи.

ШАРОВ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ

УДК: 528.5

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ И СРЕДСТВ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

05. 24. 01 - Геодезия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1993

Работа выполнена на кафедре геодезии Московского инст инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук, профес

ЯМБАЕВ X. К.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук, профес

Васютинский И. Ю. кандидат технических наук Рязанцев Г. Е.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - указана в решении Совета.

Защита диссертации состоится * __ 1993 ]

11 00

в ' - часов на заседании специализированного С(

К. 063.01.01 в Московском институте инженеров гeo^ аэрофотосъемки и картографии по адресу: 103064, Москва, Гороховский пер., 4, МИИГАиК (ауд. 321).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК. Автореферат разослан "___"_^■'¿¿Л'_ 19£

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА

¿¿у-

В. А. МС

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. При решении задач прикладной геодезии в последние годы все большее применение находят приборы вертикального проектирования.

Это обусловлено увеличением этажности массовой застройки, созданием уникальных объектов машиностроения, таких как гигантские авиалайнеры, объекты ядерной энергетики, ускорители элементарных частиц, специальное технологическое оборудование и многое другое. При этом резко возрастают требования к точности геодезических работ, усложняются условия измерений.

С помощью приборов вертикального проектирования многие задачи по передаче плановых координат и контролю вертикальности сооружений могут быть решены с наибольшей эффективностью

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка и исследование технологий и средств вертикального проектирования для обеспечения монтажа технологического оборудования и строительства инженерных сооружений башенного типа.

Основа исследований. Теоретические и экспериментальные исследования заключались в точностном расчете схем приборов вертикального проектирования, в обосновании конструкции и расчете компенсаторов наклона, в анализе инструментальных погрешностей и соответствующем обосновании технологии вертикального проектирования. Проверка основных положений диссертации велась на макетах и созданных опытных образцах оптических и лазерных приборов. Для численных оценок экспериментальных данных использовались теория и методы математической обработки геодезических измерений и интерпретации их результатов.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты.

1. Выполняй анализ источников инструментальных ошибок характерных для приборов вертикального проектирования разработаны методы и приемы устранения или ослабления влияни этих ошибок на результаты вертикального проектирования.

2. Разработана технология расчета приборов вертикальног проектирования, позволяющая компенсировать линейную ошибк центрирования за счет введения равной ей по величине противополохной по направлению ошибки перефокусировани зрительной трубы.

3. Разработаны конструкции оптических. (ВП-1, ВП-3, ОЦП) лазерных (ЛГК-1, ЛОТ) приборов вертикального проектирования учетом рекомендаций для устранения источников инструментальны ошибок.

4. Разработана технология измерений при вертикально! проектировании с использованием изготовленных опытных и серийны: образцов приборов, а такхе система мероприятий, проводимых пере, измерениями и предназначенных для аттестации и приведение приборов в рабочее состояние (поверки и юстировка ПВП).

Практическая ценность.

1. Рекомендации для устранения источников инструментальны) ошибок использованы при разработке конструкций приборов ВП-1, ВП-3, ЛГК и ЛОТ.

2. Разработанная технология расчета приборов вертикальной: проектирования, обеспечивающая компенсацию линейной ошибм центрирования путем введения систематической ошибки зг перефокусировку зрительной трубы, позволяет упростить конструкцш большинства существующих ПВП, а при разработке новых приОоро! использовать наиболее простые конструктивные решения.

3. Изготовлены действующие макеты разработанных прнбороЕ

ч*

ВП-1, ВП-3, ОЦП, ЛГК и ЛОТ, показавшие при лабораторных испытаниях хорошие технические характеристики, удовлетворяющие

- 5 -

требованиям ГОСТ 22550-81 Центриры оптические.

? 4. Разработанные методики измерений и действующий макет прибора ВГ1-3 используются в ИФВЭ пос. Протвино. Прибор ПВП-3 внедрен в серийное производство на ПО "Аэрогеоприбор" г. Винница Украина.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях молодых ученых МИИГАиК 1986-1990 гг, на заседаниях школы "Современное состояние и перспективы развития геодезического приборостроения" на ВДНХ СССР. С 1989 г. опытные образцы приборов выставлялись на ежегодных семинарах - выставках Мосоргстроя и Мосинжстроя в Московском доме научно - технической пропаганды. Прибор ВП-1 награжден дипломом и золотой медалью ВДНХ СССР 1989 г. на тематической выставке "Метрология и измерительная техника в строительстве". В 1990 г. оптический прибор ВП-3 демонстрировался в Киевском инженерно-строительном институте на конференции Современные методы инженерно - геодезических работ, в 1991 г. на презентации наукоемких технологий и изделий Миннауки, высией школы и технической политики. Испытания ЛГК проводились в точение 1992 г. на эталонной базе ЧВТУ. г. Прага. Прибор ЛГК демонстрировался на симпозиуме Применение лазеров в геодезических измерениях, г. Прага, 1988 г.

Публикации^ По теме диссертации опубликовано 4 статьи, получено 4 авторских свидетельства на изобретения. 1 свидетельство на промышленный образец. 1 патент, подготовлены отчеты по хоздоговорной НИР.

Структура и обьеи работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Работа содержит 127 страниц основного текста, 25 рисунков, и таблиц библиография включает 44 наименования.

— 6 — СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность разрабатываемо темы, формулируется цель диссертационной работы, излагаете научная новизна и результаты апробации работы.

Первая глава посвящена анализу существующих средств и методов вертикального проектирования. На основе проведеннол аналитического обзора предлагается следующая схема классификащи приборов вертикального проектирования (см. рис. 1). Классификации ПВП производится по четырем независимым признакам:

- по способу задания вертикали,

- по способу приведения оси прибора в отвесное положени* (или по уровню автоматизации прибора),

- по точности,

- по направлению визирования.

В свою очередь, автоматические ПВП различаются по тип> используемого компенсатора.

Обзор позволил выбрать наиболее перспективную для дальнейшей разработки схему, предложенную в 1970 году Исайкшшм Е.А. и Белевитиным А. Г.

На основе обзора делается вывод, что специальные технологии вертикального проектирования, основанные на применении ПВП, на данный иомент не разработаны. Наиболее близкими аналогами сути вертикального проектирования являются створные измерения и геометрическое нивелирование, что позволяет заимствовать некоторые методы этих измерений при разработке технологии вертикального проектирования.

Во второй главе выполнен анализ источников ошибок,

характерных для ПВП, приведены разработанные автором рекомендации для устранения или ослабления влияния этих ошибок, а также рассмотрены конструктивные особенности приборов вертикального проектирования, разработанных с учетом указанных рекомендаций.

В главе подробно рассматриваются конструктивные особенности разработанных оптических (ВП-1, ВП-3, ОЦП) и лазерных (ЛГК и ЛОТ) приборов вертикального проектирования. Детально рассмотрен принцип работы оригинального жидкостного компенсатора прибора 1ГК. ■

Принцип работы компенсатора заключается в следующем. Когда >птическая ось компенсатора располагается вертикально, юверхность хидкости горизонтальна и вертикальный пучок лучей не зменяет своего направления. При наклоне (рис.2) оптической оси омпенсатора вертикальный пучок лучей входит в телескопическую истему под углом с и выходит из нее под углом е'

е' - Г • г . (1)

це Г - увеличение оптической системы.

Далее пучок лучей попадает на клин, образованный зризонтальной поверхностью жидкости и окном ампулы 1

койпенсатора. Величина углового отклонения луча клином выраж; формулой

5 - в • (п - 1), где 0 - угол отклонения луча клином,

0 - угол при вершине клина,

п - коэффициент преломления рабочей жидкости.

Поскольку угол при вершине клина в равен углу е откло* оптической оси от вертикали, то для получения условия компенс углового отклонения, т.е. чтобы угол с" равнялся нулю, необхс выполнение условия:

с' - с (п - 1). или еТ - е (п - 1), откуда: Г - п - 1, где Г - увеличение телескопической системы.

При соблюдении этого условия портикальный пучок лу пройдя через компенсатор, будет направлен вдоль оптической прибора, т.е. положение визирной оси будет неизменным.

Из полученных зависимостей видно, что для жидкосте различными показателями преломления всегда можно рассчи оптическую систему, которая позволит получить усл< компенсации. Таким образом, ограничения, связанные с же< заданным коэффициентом преломления рабочей жидкости, для дат компенсатора снимаются. В качестве рабочей жидкости была выб] смесь глицорина с водой.

В работе автор выполнил анализ источников инструнентал1 ошибок, характерных для разработанных ПВП и разрабс рекомендации для устранения или ослабления влияния этих окибог процесс измерений.

1) Ошибки отсчета.

В разработанных оптических ПВП в качестве отсчетной систе) применены следующие устройства

ВП-1 - координатный столик с измеряемым перемещением по ль; координатам;

ВП-3 - оптический микрометр с плоскопараллельной пластинко!

ОЦП - дпухкоорлинатная палетка.

В этих устройствах при снятии отсчета используется сноо оценки десятых долей деления на глаз. Следовательно, величи ошибки отсчета т составит 0.1 г. Однако, подобная точность мож

о

быть достигнута лишь при надлежащей ориентации отсчетно устройства. Влияние ошибки ориентации не должно превосходить 1/ ошибки отсчета, т е.

й - А Сов и " < т()/3 , (

где А - диапазон измеряемых перемещений координатного столика.

Тогда допустимое значение ошибки ориентации равно

(га ") = Лгссок (1 - ш /ЗА) . (

ор доп о

2) Ошибки установки визирной пинии прибора определяют чувствительностью компенсатора и носят случайный характе Величина ошибки колеблется от 0. 5" (для подвески чувствительно элемента на нитях - ВП-1) до 2" (для подвески на подшипниках

■ВП-3)."

Характерным источником случайных ошибок в положении визирн оси прибора является зазор внутренней оси карданного подвое оси, на которой непосредственно подвешено зеркало. Наличие осеи зазоров в этой ступени подвеса может привести (при резк наклонах прибора) к дебалансировке компенсатора. Это вызов наклон плоского зеркала и, следовательно, визирной с прибора. Для устранения осевых зазоров в конструкции компенсатс предусмотрено юстировочное устройство

- 11 -

3) Ошибки перефокусировки

Погрешности сборки компенсатора приводят к негоризонтальности плоского зеркала 5 компенсатора (рис.3), что вызывает некоторое смещение изображения визирной цели в плоскости сетки при перефокусировке зрительной труби Рис . з поясняет

причину возникновения этой ошибки. Главная плоскость объектива 1 совмещена с плоскостью сетки. При смещении плоского зеркала, наклоненного на угол ц> из положения 2 в положение 3 для обеспечения перефокуснровки с бесконечности на минимальное расстояние визирования изображение визирной цели в плоскости сетки смещается на величину б^ Величина ошибки за перефокусировку в угловой мере равна.

Ф

бф = •— , (в) <оС>

где - наклон визирной линии, вызванный наклоном зеркала на

угол ф ,

Дф - перемещение зеркала при перефокусировке зрительной трубы с бесконечности на минимальное расстояние визирования; /- фокусное расстояние объектива.

Для установки зеркала в горизонтальное положение предусмотрены котировочные винты, позволяющие разворачивать зеркало в двух взаимноперпендикулярных плоскостях с точностью 2-3 угловых секунд с контролем по автоколлиматору

4) Погрешности сборки и изготовления деталей компенсатора.

Перекос осей карданного подвеса, неплоскостность зеркала и

г.п. приводят к возникновению систематических ошибок компенсатора 1ля уменьшения этой ошибки необходимо изменять оптический соэффициепт компенсации путем смещения объектива вдоль оптической >си. Для определения величины смещения объектива следует

обратиться к схеме. представленной на рис.4

Лннейное смещение изображения визирной цели 1, создаваемо!

объективом 2 н зеркалом 4 в плоскости сетки 3, при накло)

прибора на угол \>' или, что то же самое, наклоне зерка

относительно прпбора на этот угол (положение 4') приводит

наклону визирной линии прибора.

Наклон линии визирования, приходящийся на 1' наклс

прибора, или систематическая ошибка, в этом случае

Доб

б" = 60--("/1') , I

гоа

где Д , - величина смещения объектива, об

Лля устранения систематической ошибки можно предлож введение соответствующей величины пере - или недокомпенса индивидуально для каждого прибора по результатам его аттестаю Величину смещения можно определить экспериментально Для эт нужно найти такое положение объектива, при котором не происхс смещения изображения в плоскости сотки при наклонах прибор; пределах диапазона работы компенсатора.

Г>) Линейная ошибка центрирования.

Эта ошибка присутствует в том или ином виде в большин

приборов с компенсаторами Обусловлена эта ошибка тем,

компенсатор, как правило, устраняет угловое смещение визирноГ

от заданного направления при случайных остаточных паю

прибора Линейное же смешение визирной оси Д при этом ост;

неизменным и пропорциональным углу наклона прибора о.

При визировании прпбора на расстояние К действие ошибк

эквивалентно угловому смещению визирной оси на величину

Д

Д" - -Л-.д" . ц 8

где Ь - расстояние от узловой точки объектива до центрир точки прибора.

- 1.4 -

Центрируемой точкой прибора предлагается называть точку, принадлежащую прибору, координаты которой принимаются за опорные при вертикальном проектировании. Например, лля ПВП о устройством принудительного центрирования этой точкой служт центр посадочного шарика.

Автор предлагает оригинальный способ устранения линейной ошибки пентриропания. Сущность его заключается в следующем. Фокусировочное перемещение компенсатора, кооффициент подлески которого отличен от 1. приводит к появлению систематической ошибки работы компенсатора. которая влечет за собой. при наличии остаточного наклона прибора-, возникновение угловой ошибки п положении визирной линии зрительной ¡руби Д" Это пояснено па рис

Рассчитаем параметры зрительной труби и компенсатора таким образом, чтобы ошибка ü"^ компенсировала уг.повоо влияние ошибки пентриропания Лля этою достаточно приравнять указанные величины и из полученного равенства получить искомые параметры Итак, исходное уравнение имеет вид

й" - Д" , (11)

ц ф

причем зависимость й" от параметроп прибора и ра'-отоинич

ппзиропания S можно считать установленной формулой (11). Остается

определить аналогичные соотношения для величины Лля зюго

рассмотрим подробнее схемы на рис s

Наклон прибора на угол \> (рис г>(а)) вызывает наклон

чувствительного элемента компенсатора (п данном случать - зеркала)

на угол ip / ;>., а визирного луча - на угол (р от оси прибора пли

на угол г? от вертикали, причем величина угла fi равна

П - Ф -- \> (12)

а углы ф и связаны с коэффициентом механической компенсации

подвески К, соотношением м

- 1Г> -

ц> / 2

К„-- —

Условно компенсации для данною случая можно н.ипнмть п следующем виде (см. рис. 5(а)):

{ ' - С

с ■>} = р —^— ( ^

2-С

или р - --, (1Г>)

Г с

где С - расстояние от узловой точки объектива до еегки нигеП, г' - фокусное расстояние объектива.

Для перефокусировки объектива с бесконечности на конечное

расстояние визирования в нужно передвинуть зеркало компенсатора

вдоль оптической оси на величину с!ф, увеличив тем самим длину

хода луча от объектива до сетки до величины

Б' - г' + г-Л. (16)

Ф

При этом, как видно из рис.5(6), визирный луч п плоскости сетки нитеП смещается на величину

Дф - «у-- . . (17)

9"

что равнозначно наклону визирной оси на угол Л'^ (рис г>(в)), равный

Ф

Л". ---О" (18)

Ф * Б'

С учетом формул (Чб) и (17) выражении (1Н) примет вид

Э'- Г '

Д"ф = --(19)

2-Я'

Величины в-, {' и Б связывает формула Гаусса

1 1 1 -+---, (20) з • г •

(х- - с- ) с

откуда --- , (21)

Б' й

тогда, с учетом (15) получим окончательную формулу для величины

t

Ф С-f

à" = ---. (22)

Ф

S f - С

После приведенных выкладок исходное уравнение (11), с

учетом выражений (10) и (22). примет вид

i> v С f '

L- - = - • --(23)

S S f - С

v

C-f '

ИЛИ L = - , . (24)

f - С

откуда получим искомое уравнение связи параметров прибора:

1 1 1

- +■ - - - (2Г.)

f L С

При этом подвеска компенсатора должна отвечать требованик

(13), которое можно записать, с учетом (12), следующим образом? /з

Км -----(26)

2ч

Нодставии в последнее выражение значение угла р из формулу

(15), после преобразований получим

f+c

Км = - 2 --(27)

f - С

Итак, для исключения ошибки центрирования 11ВП параметры

»

прибора должны удовлетворять условиям (25) и (27) Из этих двух условий последнее обеспочивает выполнение условия компенсации Но.» тому оно должно строго соблюдаться Отступлении от ого выполнения ведет к появлению систематической ошибки компенсатора. Условие (25) не требует столь строгого выполнения. Можно сказать, что оно является желательным, но не обязательным При частичном его выполнении происходит частичная компенсация линейной ошибки Ut'li 1 рщюианИЯ

Необходимо отметить, что приведенные выше формулы ещмношшни для приооров, схемы которых аналогичны указанной на риг '> Однако, разработанный алгоритм решения задачи можно мрпм.•ни11.. по мнению автора, для всего спектра существующих

оптических ПВП с оптико - механическими компенсаторами Основные этапы алгоритма:

A) Определить центрируемую точку прибора и расстояние Ь от нее до узловой точки объектива; установить зависимость Д"ц от Ь и расстояния визирования (формула 10).

Б) Установить зависимость величины систематической ошибки компенсатора, возникающей' при перефокусировке зрительной трубы, или угловой ошибки в пологении визирной линии А"ф, порождаемой систематической ошибкой при остаточном наклоне прибора, от расстояния визирования Б и параметров прибора (формула 22).

B) Составить исходное уравнение Д"ц - Д'^ и определить из него искомую связь параметров прибора.

Г) Определить величину коэффициента механической компенсации подвески, обеспечивающую выполнение условия ц ф

В работе приведены примеры практической реализации приведенного алгоритма.

»

Третья глава посвящена разработке технологии измерений при вертикальном проектировании с использованием различных типов приборов, а также системы мероприятий, проводимых перед измерениями и предназначенных для приведения приборов в рабочее состояние: системы поверок и юстировок ПВП.

Специальные технологии вертикального проектирования, основанные на применении ПВП, как отмечено в первой главе, на данный момент не разработаны. Наиболее близкими аналогами сути вертикального проектирования являются створные измерения и геометрическое нивелирование. Створные измерения используются для контроля прямолинейности и соосности строительных конструкций и

технологического оборудования относительно вертикальна плоскости, проходящей через референтную пряную, закропленну опорными пунктами. В этом заключается аналогия створных измерени и контроля прямолинейности относительно вертикальн ориентированного референтного направления, составляющего сущност вертикального проектирования.

Стабилизация референтного направления относительн( гравитационного поля Земли объединяет вертикальное проектирование и нивелирование, что позволяет заимствовать некоторые метод* нивелирования при разработке технологии измерений вертикальногс проектирования.

По разработанной технологии измерения выполняются:

1) при сквозном визировании на все измеряемые точки, или

2) при последовательном проектировании плановых координат в различных комбинациях.

Эти программы мохно применять смешанно, т.е. в различных комбинациях сквозного и последовательного проектирования.

Указанные программы имеют свои достоинства и недостатки.

Программа сквозного визирования отличается большой производительностью, при этом, что тоже немаловажно, непосредственно измеряются величины отклонений точек от задаваемой вертикали. Однако, при Оольвих расстояниях визирования возрастает влияние угловых погреиностей задания вертикальной оси на линейные величины измеряемых отклонений. Наибольший эффект применения программы сквозного визирования достигается в условиях небольшой длины измеряемого участка, при большом количестве измеряемых точек и жестком, фундаментальном креплении опорной точки.

Преимущества измерений коротким визирным лучом длиной от 10 до г)0 м положены в основу программы последовательного проектирования.

Схемы программ сквозного визнропания для приборов типа: "Зенит"

А Ь

а

а)

Зенит-Надир

Л

а б)

Надир

А

4

Рис. 6

в)

хемы последовательного проектирования для приборов типа:

* Зенит"

а.

а., ..

са_4*

*

4, М

& »)

'Зенит-Надир"

61.

&

Й-*"

&

&

б)

Рис. 7

"Надир"

&

е1,

&

&

в)

- 20 -

Программа последовательного проектирования позвол; получить высокую точность измерений на длинном участке при < надлежащей конструкции, однако производительность этой програ! несколько ниже, чем у сквозного визирования Программы сквозного визирования■

Программа сквозного визирования для приборов типа "Н/1 - ЗЕНИТ" (ВП-1) (рис.6(6)).

Прибор устанавливается на расстоянии й от опорного пунк-визирная марка - на опорном пункте, а затем последовательно всех измеряемых точках. На каждой точке снимается по две п; отсчетов (Дх], Ду) ) и (Дх2, Ду2) при развороте прибора на 18< Вычисляются средние значения отсчетов йх( и йу(

В обратном ходе определить величины 5х(и . Средние значения отклонений измеряемых точек от вертика. проходящей через опорный пункт, по результатам измерений в пря! и обратном ходе определяются по формулам (1х - Дх ) + (йх - Дх )

бх

I

= 1_О_1_о

«У, - дУ0) + (2у, - лУ„ >

Оу - —!-2---22

Координаты точек - по формулам

X - X + йх ; У-У+йу (

I О I I О * I

Для приборов с односторонним визированинеы выполняв только половина указанной программы.

Программы последовательной передачи координат.

Программа выполняется в двух вариантах:

а) проектирование из середины;

б) проектирование вперед.

Первый вариант программы заключается в следующем. При последовательно устанавливается в середине участков 1-1, 1-2, (п-1)-п (см. рис. 7(6)). Выполняются измерения величин До, Д1,

А' , Л

Д

2

п- 1

п

Отклонения точек от вертикали, проходящей через опорный пункт, вычисляются по формулам:

5 -Л +0 -Л' , i - 2,...,п i i i-i I-I

а координаты точек Х( и у по формулам (29).

Если в процессе выполнения измерений по программе проектирования из середины возникают проблемы с установкой прибора в середине участка между измеряемыми точками, то следует воспользоваться вариантом (б). Последовательное проектирование вперед для прибора ВП-l выполняется в прямом и обратном ходе по программам измерений для ПВП с односторонним визированием. Например, в прямом ходе - по программе измерений для прибора типа "Зенит" (рис.7(а)), а в обратном ходе - "Надир" (рис.7(в)). Зеличины отклонений измеряемых точек 0( в прямом и обратном ходе зычисляются по формулам (30). а координаты точек Х( и Y - по :редним значениям !Г~ = ( пр+ х 2 по Ф°РмУлам (29).

Четвертая глава посвяиена экспериментальной проверке юальных технических характеристик разработанных ПВП.

В процессе исследований контролировались следующие араметры:

1) характеристики оптической системы

- увеличение зрительной трубы или коллиматора,

- разрешающая способность.

- минимальное расстояние визирования,

- поле зрения и т.д ;

2) точностные характеристики компенсатора (для ..........

автоматических ПВП);

3) точностные характеристики прибора в целом.

О - Л - Л

о

(30)

- 22 -

исследование зрительных труб приборов проводились лабораторных условиях на оптической скамье ОСК-2 с коллимато

имеющем фокусное расстояние = 1600 мм.

Результаты исследований сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Лп/п Характеристики ВП-1 ВП-3

1 Разрешающая способность зрительной трубы (Зенит / Надир) 3.5" ' 3.5" 6.1", /Ю.

1 2 Фокусное расстояние объектива (Зенит / Надир) 250««. 250.« 180» , 75«

I 3 Световой диаметр объектива (Зенит / Надир) 50.« . /50шш 25««, 14«

4 Диаметр выходного зрачка (Зенит / Надир) 1.5.« , 1.5.. 1.2.« '1.5

5 Увеличение зрительной трубы (Зенит / Надир) 32* / X 32 22.5х. 9. 4

6 Минимальное расстояние визирования (Зенит / Надир) 1.6«. '1.6. 1.2« 0. з

7 Поле зрения (Зенит / Надир) 0.8°/ 0.8° 1.3° /2

Таблица

Яп/п Характеристики Требования ГОСТ и точностного расчета Результат исследован

1 СКО установки визирной оси прибора 2" 0.7"

2 Систематическая ошибка работы компенсатора О.2"/1' О.1"/1 •

3 Наклон визирной оси зрительной трубы прибора 2" 2.2"

4 Стабильность установки визирной оси 2" О.Б"

5 Угол наклона зеркала компенсатора 45" 4.2"

Исследования точностных характеристик компенсатс проводились на специально разработанном лабораторном сте1 точностные характеристики оптических приборов - на вертикал! базисе МИИГАиК, точностные характеристики лазерного ПВП ЛГК -

вертикальной базе ЧВУТ (г. Прага). Некоторые результаты ^ исследований точностных характеристик прибора ВП-3 сведены в таблицу ?.

В заключении сформулированы слодуюшио основные выводы:

1. На основе выполненного аналитического обзора методов и средств вертикального проектирования разработана схема классификации ПВП.

2. Выполнен анализ источников инструментальных ошибок, характерных для приборов вертикального проектирования и приведены рекомендации для устранения или ослабления влияния этих ошибок на результаты вертикального проектирования.

3. Разработана технология расчета приборов вертикального проектирования, позволяюоая компенсировать линейную ошибку центрирования за счет введения равной ей по величине и противоположной по направлению ошибки перефокусирования зрительной трубы. Предложенная технология позволяет упростить

I

конструкцию большинства существующих ПВП. а при разработке новых приборов использовать наиболее простые конструктивные решения.

4. Разработаны конструкции приборов вертикального проектирования ВП-1. ВП-3, ОЦП, ЛГК и ЛОТ. с учетом рекомендаций для устранения источников инструментальных ошибок. Изготовлены действующие макеты разработанных приборов показавшие при лабораторных испытаниях хорошие технические характеристики, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22550-81 Центриры оптические.

5. Разработана технология измерений при вертикальном проектировании с использованием различных типов приборов, а также система мероприятий. проводимых перед измерениями и предназначенных для аттестации и приведения приборов в рабочее состояние (поверки и юстировка ПВП). Разработанные методики измерений используются в ИФВЭ пос. Протвино. Прибор ПВП-3 внедрен в серийное производство на ПО "Аэрогеоприбор" г. Винница Украина.

- 24 -СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ

1. Большаков В. Д.. Карамышев Е. В.. Окунев Д. В. . Шаров Г. И.. Ямбаев X.К. Разработка и исследование приборов вертикального проектирования. Геодезия и аэрофотосъемка, 1988 г., V 3.

2. Найденко В. Н.. Шаров Г. И. О повышении точности измеренш типовых углов в инженерно-геодезических сетях правильно! формы. Геодезия и аэрофотосъемка. 1988 г., К 4.

3. Карамышев Е. В. , Окунев Д. В., Шаров Г. И., Ямбаев X. К. ПрибО! вертикального проектирования. Геодезия и аэрофотосъемка, М. 1990 г. , К3.

4. Бурлак Ю. А., Карамышев Е. В. .Окунев Д. В.. Шаров Г. И. .Ямбаев X. К. Лазерный прибор вертикального проектирования. Геодезия ^ аэрофотосъемка, 1991 г. , К 2.

5. A.C. W 1104759 Направляюиие скольжения. 22.03.1984.

6. A.C. К 1302142 Жидкостный компенсатор угла наклона. Б. и. W 13. 07. 04. 87.

7. А. С. W 1362932 Устройство для исследования геодезически приборов. Б. и. W 48, 30.12.87.

8. A.C. № 1465859 Зрительная труба. Б. и. К 10, 15.03.89.

9. Свидетельство на промышленный образец W 64222 Прибог геодезический.

10. Патент W 30665, 7.12.92. Прибор геодезический.

Подписано в печать 11.05.93 г. Зак. 1369 Тир. 100 эка. УПП " РЕПРОГРАФИЯ "