Понятия об оптических дальномерах

Дальномерами называют приборы и приспособления, позволяющие определить расстояния между точками местности.

Существующие дальномеры можно разделить на две группы:

· оптические дальномеры;

· светодальномеры и радиодальномеры, основанные на измерении расстояний электро-физическим методом по времени прохождения световых волн или радиоволн в прямом и обратном направлении, при этом скорость распространения волн С считается известной.

Рассмотрим оптические дальномеры.

В основу определения расстояния D оптическими дальномерами положено решение равнобедренного треугольника (рис. 7.5.). Искомое расстояние D является высотой треугольника. Определяют по формуле:

В конструкциях дальномеров предусматривается, что одна из величин правой части формулы ( В или β) являются постоянной, а вторая – переменной и ее измеряют.

	В зависимости от этого оптические дальномеры делят на два типа: · Дальномеры с постоянным параллактическим углом β и переменным базисом В; · Дальномеры с постоянным базисом В и переменным углом β; · Дальномеры с переменным углом β и базисом В.
Рис.7.5. Схема оптического дальномера

Нитяной дальномер.

Наиболее распространенным оптическим дальномером является нитяной дальномер с постоянным параллактическим углом. Он состоит из двух крайних нитей параллельных средней горизонтальной нити сетки прибора. В комплект нитяного дальномера входит вертикальная рейка с нанесенными на нее делениями. Для измерения линии на одном конце ставят инструмент, а на другом – отвесно рейку. Пусть визирная ось инструмента горизонтальна (рис. 7.6.).

Рис.7.6. Нитяный дальномер

Лучи от дальномерных нитей а и в, пройдя через объектив и передний фокус F пересекут рейку в точках А и В. Из подобия треугольников АFB и a^IFв^I имеем:

где D₁ – расстояние от рейки до F –переднего фокуса объектива,

f – фокусное расстояние объектива,

P – расстояние между дальномерными нитями,

n – отрезок рейки, его длина, выраженная в делениях рейки и является отчетом по дальномеру.

Отношение для данного инструмента постоянно и называется коэффициентом дальномера.

Искомые расстояние , где δ – расстояние от объектива до оси вращения инструмента. Обозначим через с и считая его постоянным полученным:

.

В трубах современных теодолитов с внутренней фокусировкой постоянное с = 0 и его не учитывают, тогда

.

Если на рейке деления сантиметровые, а коэффициент дальномера равен 100, то отсчет по рейке в сантиметрах выразит расстояние в метрах, тогда ;

(n – отсчет по нитям).

Рис.7.7. Определение расстояния по нитяному дальномеру

Если расстояние, измеряется нитяными дальномером не горизонтально, то его приводят к горизонту и определяют величину d, для чего левую и правую часть равенства умножают на cosα.

Косвенные измерения

Определение неприступного расстояния.

Различные препятствия могут затруднить непосредственное измерение линий лентой, например, при наличии водной преграды – реки. Пусть требуется определить длину линии АВ через реку (Рис. 7.8.).

	Для этого на берегу тщательно выбирают и измеряют лентой базис “в1”, являющийся стороной АС треугольника АВС. Тогда измерив теодолитом горизонтальные углы α1 и β1, по теореме синусов получим длину линии
Рис.7.8. Определение неприступного расстояния

Для контроля измеряют второй базис в₂ и углы α₂; β₂,

не должно превышать

Могут быть применены и другие геометрические построения для определения длины линии АВ = D. На рисунке 7.9. видно, что здание расположено в створе линии АВ. В этом случае в удобном месте надо построить треугольник на местности, измерить стороны в₁ и в₂ и угол β, образованный этими сторонами и тогда длину линии АВ получим по формуле: .

Понятие о параллактическом способе линейных измерений.

Длину линии АВ можно определить, если в середине линии АВ измерить базис “в”, расположив его перпендикулярно линии АВ, и малые углы β₁ и β₂ (рис. 7.10.). Тогда длина выразится формулой

Углы β₁ и β₂ называются параллактическими, и способ линейных измерений – параллактическим.

Рис.7.9.	Рис.7.10.

РАЗДЕЛ 8. НИВЕЛИРОВАНИЕ