Принцип работы дальномера оптического. Дальномеры различных конструкций — Мегаобучалка

Оптический дальномер

Оптические дальномеры — обобщенное название группы дальномеров с визуальной наводкой на объект (цель), действие которых основано на использовании законов геометрической (лучевой) оптики. Распространены оптические дальномеры: с постоянным углом и выносной базой (например, нитяной дальномер, которым снабжают многие геодезические инструменты — теодолиты, нивелиры и т. д.); с постоянной внутренней базой — монокулярные (например, фотографический дальномер) и бинокулярные (стереоскопические дальномеры).

Оптический дальномер (светодальномер) — прибор для измерения расстояний по времени прохождения оптическим излучением (светом) измеряемого расстояния. Оптический дальномер содержит источник оптического излучения, устройство управления его параметрами, передающую и приёмную системы, фотоприёмное устройство и устройство измерения временных интервалов. Оптический дальномер делятся на импульсные и фазовые в зависимости от методов определения времени прохождения излучением расстояния от объекта и обратно.

Рис. 4 — Современный оптический дальномер

Рис.5 — Оптический дальномер типа «Чайка»

В дальномерах измеряется не сама длина линии, а некоторая другая величина, относительно которой длина линии является функцией.

Как ранее говорилось, в геодезии применяют 3 вида дальномеров:

· оптические (дальномеры геометрического типа),

Физические основы измерений и принцип действия

Рис. 6 Геометрическая схема оптических дальномеров

Пусть требуется найти расстояние АВ. Поместим в точку А оптический дальномер, а в точку В перпендикулярно линии АВ — рейку.

Обозначим: l — отрезок рейки GM, ц — угол, под которым этот отрезок виден из точки А.

Из треугольника АGВ имеем:

Обычно угол ц небольшой (до 1 o ) , и, применяя разложение функции Ctgц в ряд, можно привести формулу (4.1.1) к виду (4.1.2). В правой части этих формул два аргумента, относительно которых расстояние D является функцией. Если один из аргументов имеет постоянное значение, то для нахождения расстояния D достаточно измерить только одну величину. В зависимости от того, какая величина — ц или l, — принята постоянной, различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянным базисом.

В дальномере с постоянным углом измеряют отрезок l, а угол ц — постоянный; он называется диастимометрическим углом.

В дальномерах с постоянным базисом измеряют угол ц, который называется параллактическим углом; отрезок l имеет постоянную известную длину и называется базисом.

Нитяной дальномер с постоянным углом

В сетке нитей зрительных труб, как правило, имеются две дополнительные горизонтальные нити, расположенные по обе стороны от центра сетки нитей на равных расстояниях от него; это — дальномерные нити (рис.7).

Нарисуем ход лучей, проходящих через дальномерные нити в трубе Кеплера с внешней фокусировкой. Прибор установлен над точкой А; в точке В находится рейка, установленная перпендикулярно визирной линии трубы. Требуется найти расстояние между точками А и В.

Рис. 7 — Дальномерные нити

Построим ход лучей из точек m и g дальномерных нитей. Лучи из точек m и g, идущие параллельно оптической оси, после преломления на линзе объектива пересекут эту ось в точке переднего фокуса F и попадут в точки М и G рейки. Расстояние от точки A до точки B будет равно:

D = l/2 * Ctg(ц/2) + fоб + d (3.3)

где d — расстояние от центра объектива до оси вращения теодолита; f_об-фокусное расстояние объектива; l — длина отрезка MG на рейке.

Обозначим (f_об + d) через c, а величину 1/2*Ctg ц/2 — через С, тогда

Постоянная С называется коэффициентом дальномера. Из Dm’OF имеем:

Ctg ц/2 = ОF/m’O; m’O= p/2 (3.5)

Ctg ц/2 = (fоб*2)/p, (3.6)

где p — расстояние между дальномерными нитями. Далее пишем:

Коэффициент дальномера равен отношению фокусного расстояния объектива к расстоянию между дальномерными нитями. Обычно коэффицент С принимают равным 100, тогда Ctg ц/2 = 200 и ц = 34.38′. При С = 100 и fоб = 200 мм расстояние между нитями равно 2 мм .

Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния

Пусть визирная линия трубы JK при измерении расстояния АВ имеет угол наклона н, и по рейке измерен отрезок l (рис. 8). Если бы рейка была установлена перпендикулярно визирной линии трубы, то наклонное расстояние было бы равно:

D = C*l*Cosн + c. (3.10)

Горизонтальное проложение линии S определим из Д JKE :

S= C*l*Cos2н + c*Cosн. (3.12)

Рис. 8 — Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния

Для удобства вычислений принимаем второе слагаемое равным с*Cos2н ; поскольку с величина небольшая (около 30 см), то такая замена не внесет заметной ошибки в вычисления. Тогда

S = (C * l + c) * Cos 2 н (3.13)

Oбычно величину (C*l + c) назыывают дальномерным расстоянием. Обозначим разность (D’ — S) через ДD и назовем ее поправкой за приведение к горизонту, тогда

ДD = D’ * Sin 2 н (3.16)

Угол н измеряют вертикальным кругом теодолита; причем при поправка ДD не учитывается. Точность измерения расстояний нитяным дальномером обычно оценивается относительной ошибкой от 1/100 до 1/300.

Кроме обычного нитяного дальномера существуют оптические дальномеры двойного изображения.

Особенности конструкции и принцип работы

В импульсном светодальномере источником излучения чаще всего является лазер, излучение которого формируется в виде коротких импульсов. Для измерения медленно меняющихся расстоянии используют одиночные импульсы, при быстро изменяющихся расстояниях применяется импульсный режим излучения. Твердотельные лазеры допускают частоту следования импульсов излучения до 50—100 Гц, полупроводниковые — до 104—105 Гц. Формирование коротких импульсов излучения в твердотельных лазерах осуществляется механическими, электрооптическими или акустооптичекими затворами или их комбинациями. Инжекционные лазеры управляются током инжекции.

В фазовых светодальномерах в качестве источников света применяются накальные или газосветные лампы, светодиоды и почти все виды лазеров. Оптический дальномер со светодиодами обеспечивают дальность действия до 2—5 км, с газовыми лазерами при работе с оптическими отражателями на объекте — до 100 км, а при диффузном отражении от объектов — до 0,8 км; аналогично, Оптический дальномер с полупроводниковыми лазерами обеспечивает дальность действия 15 и 0,3 км. В фазовых Светодальномерное излучение модулируется интерференционными, акустооптическим и злектрооптическими модуляторами. В СВЧ фазовых оптических дальномерах применяются электрооптические модуляторы на резонаторных и волноводных СВЧ структурах.

В импульсных светодальномерах обычно в качестве фотоприёмного устройства применяются фотодиоды, в фазовых светодальномерах фотоприём осуществляется на фотоэлектронные умножители. Чувствительность фотоприёмного тракта оптического дальномера может быть увеличена на несколько порядков применением оптического гетеродинирования. Дальность действия такого Оптического дальномера ограничивается длиной когерентности) передающего лазера, при этом возможна регистрация перемещений и колебаний объектов до 0,2 км.

Измерение временных интервалов чаще всего осуществляется счётно-импульсным методом.

Дальномеры различных конструкций

Дальномер

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЙ ДАЛЬНОМЕР ДЯ-6
Предназначен для определения дальности и высоты полета цели, а также ее угловых координат (азимут и угол места) при стрельбе зенитной артиллерии среднего и крупного калибра. База — 3 м. Пределы измерения: дальности — от 2000 до 50000 м; высоты — от 200 до 20000 м. Оптические характеристики дальномера: увеличение — 8х поле зрения — 7°30′. Масса в боевом положении — 205 кг. Изготовлен в 1945 г.
Военно-исторический музей артиллерии, инженерных войск и войск связи, Санкт-Петербург.

Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта. Используется в геодезии, для наводки на резкость в фотографии, в прицельных приспособлениях оружия, систем бомбометания и т. д.

Виды дальномеров

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные:

• активные:
  • звуковой дальномер
  • световой дальномер
  • лазерный дальномер
  • других конструкций
• пассивные:
  • дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат)
  • дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу
  • других конструкций

Принцип работы

Устройство и принцип работы оптического дальномера

Принцип действия дальномеров активного типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Скорость распространения сигнала (скорость света или звука) считается известной.

Измерение расстояний дальномерами пассивного типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например по известной стороне AB=l (базе) и противолежащему острому углу β (т. н. параллактическому углу). Одна из величин, l или β, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

• AB = l — расстояние между объективами дальномера (база дальномера)
• C — объект, до которого надо определить расстояние
• h — расстояние между дальномером и объектом наблюдения

Дальномеры различных конструкций

Матрос ВМФ СССР наблюдает в дальномер за результатами бомбометания по подводным лодкам, 1943

Приставной дальномер для шкальных фотоаппаратов

Лучшие дальномеры 2020

Рейтинг топ-10 по версии КП

Известный немецкий бренд предлагает свое решение в категории лучшие дальномеры 2020 года. Удивительно, но собирают его в отличие от большинства современного инструмента не в Китае, а в Малайзии. Без специального отражателя он измеряет на расстояние до 25 метров. Показатели мгновенно проецируются на цветной дисплей. Такой потребляет больше заряда, чем экономичны LCD. Поэтому на заводе продумали функцию автоотключения, если пять минут устройством никто не пользовался. У устройства есть хоть и небольшая, но память на 10 измерений. Удобно, если некуда записать значения или не хочется отвлекаться. Можно потом спокойно все просчитать. За счет встроенных функций считает не только длину, но и площадь и объем. Кнопка выбора режимов одна. Кому-то это может показаться неудобно, что нужно постоянно переключаться, вместо одного нажатия по нужной кнопке, которая отвечает за конкретную функцию. Может измерять от передней или задней кромки объекта. Доступны простые математические операции — сложение и вычитание значений.

Характеристики

Лазерный, дальность измерения 25 м, минимальное расстояние измерений 5 см, точность измерения 2 мм, две точки начала отсчета, цветной дисплей, встроенная память, питание от батареек, 90 г.

+ Чехол в комплекте и интуитивно понятный интерфейс

Что такое дальномер? Его назначение, виды, характеристики и выбор

Измерение расстояния до объектов – часть исследовательской, строительной, геодезической, хозяйственной и бытовой сфер человеческой деятельности. Подобные задачи решает дальномер – инструмент, представленный множеством видов и вариантов исполнения, о которых рассказано в данной статье.

В военном деле прибор тоже играет не последнюю роль, в частности, используется в системах наведения.

Что такое дальномер для бытовых и строительных задач?

По сути это электронный аналог рулетки, но более точный и функциональный.

Для чего нужен этот прибор дома, если есть простые и дешевые измерительные инструменты?

Ответ прост – дальномер справляется с большинством задач, где требуется измерить расстояния между удаленными объектами моментально, что не под силу даже самым продвинутым рулеткам.

Назначение дальномера

Основная задача дальномера – определение расстояния до заданного объекта.

При этом прибор выполняет очень точные замеры, а главное – делает это предельно быстро.

Главное преимущество перед подобными инструментами – возможность вычислить расстояние до недоступного объекта.

Используется при проведении геодезических работ различной сложности, для разметки на строительных площадках, в мореходстве и военном деле, астрономии, фотографии и других областях.

В быту часто используются строительные дальномеры – лазерные приборы, которые сегодня должен иметь каждый уважающий себя мастер.

Относительно высокая стоимость полностью оправдывается скоростью и точностью измерений, а также удобством работы.

Устройство и характеристики

Простейший лазерный бытовой дальномер состоит из приемника и излучателя.

Оба компонента собраны в корпусе, на котором расположен дисплей и кнопки управления.

Последние могут отличаться для каждой выбранной модели.

Среди дополнений наиболее часто встречаются:

• Уклономер;
• Таймер;
• Различные арифметические операции;
• Выбор точки отсчета (нулевой точки) и др.

Принцип работы лазерного прибора заключается в определении времени, за которое световой луч, посланный базой, вернется обратно, будучи отраженным.

За фиксацию момента приема отвечает специальный датчик, а полученный результат выводится в цифровом значении на экране прибора.

Простейшие модели выполняют измерения с точностью до 3 мм, в то время как для профессиональных вариантов, показатель погрешности не превышает 1,5 мм.

Определяющей характеристикой также является дальность работы, которая полностью зависит от конкретной модели.

В большинстве случаев этот показатель не превышает 200 м.

Уличные лазерные дальномеры при измерении расстояний до 300 м в работе требуют наличия отражающей пластины и видоискателя.

Стандарты некоторых видов дальномерных приборов регламентированы ГОСТом.

Часть из них нормирована еще при СССР.

С появлением новых типов измерений начали фиксироваться и новые стандарты.

Например, для геодезических приборов существует ГОСТ 21830 – 76, вступивший в силу в 1976 году, а для лазерных спутниковых устройств с 2017 года ГОСТ Р 8.913-2016.

Материал

Корпус лазерного дальномера изготавливается из ударопрочного пластика.

Устойчивость к механическим воздействиям повышают прорезиненные вставки и накладки, которые дополнительно препятствуют скольжению.

Подобные материалы применяется и при изготовлении оптических вариантов прибора.

Также корпус имеет важный параметр – класс защиты, который указывается в буквенно-цифровой кодировке, и свидетельствует о степени защищенности внутренних элементов от проникновения инородных частиц и влаги.

Наиболее распространен IP54, где цифры “5” говорит о том, что в прибор могут проникнуть мелкие частицы пыли, но это не отразится на работоспособности прибора.

А маркировка “4” говорит о невосприимчивости к водным брызгам.

Размеры и вес

В зависимости от типа прибора, его размер колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров (устаревшие оптические модели, которые более не используются).

Средние габариты типового лазерного устройства составляют порядка 120х55х35.

Все зависит от формы корпуса, который производители стремятся сделать эргономичным.

На самом деле, по размерам инструмент схож с мобильным телефоном.

При этом вес составляет порядка 100 – 200 грамм.

Поверка дальномера

Согласно нормативной базе, периодичность поверки лазерных дальномеров составляет 1 раз в год.

При этом параметр иногда устанавливается для конкретной модели и самим производителем.

Поверка, также, выполняется в следующих случаях:

• Если прибор новый и в будущем будет использоваться по прямому назначению.
• Когда предполагается проведение специализированных работ различного плана.
• Если условия транспортировки или хранения были некорректны, что привело к подозрению на появление дефектов.
• По предписанию государственных органов.
• По собственному желанию владельца.

После прохождения данной процедуры выдается соответствующий документ на прибор, с указанием всех необходимых параметров.

Как и где сделать поверку?

Поверка дальномера производится в следующей очередности:

• Внешний осмотр, позволяющий найти заметные дефекты.
• Проверка в работе – оценивается эффективность функционирования отдельных узлов. Применяются контрольные приборы высокой точности.
• Первичная проверка – определяется рабочая длина волны лазера, его мощность, диаметр луча.

Поверки выполняются специалистами метрологических компаний, имеющих соответствующий сертификат.

Виды дальномеров, их возможности и цена

Все дальномеры по принципу работы делятся на два больших класса: активные и пассивные.

Приборы первой группы определяют расстояние на основе измерений времени прохождения сигнала, отраженного от препятствия, между излучателем и приемником, при известной скорости его распространения.

Пассивные варианты измеряют расстояние путем расчета высоты равнобедренного треугольника, при известной базе (расстояние между объектами дальномера) или противоположному острому углу.

К активной категории относятся следующие приборы:

Звуковой

Устройство работает на основе магнитострикционного или пьезоэлектрического преобразователя.

Ультразвуковой прибор рассчитывает расстояние при условии известной скорости распространения электромагнитной волны в конкретной среде. Для воздуха приблизительно 340 м/с.

Световой

По принципу работы различают фазовый и импульсный дальномеры.

Лазерный

Наиболее популярный вариант в строительстве и бытовом применении.

Простейшие рулетки — дальномеры обойдутся покупателю в 2 – 3 тыс. рублей, а профессиональный инструмент не редко стоит более 50 тыс. рублей.

К пассивной категории относятся:

Оптические дальномеры

Измеряющие расстояние при помощи оптического параллакса. Яркий пример – дальномерный фотоаппарат.

• Выполняющие измерения по сопоставлению объекта образцу, например, нитяной дальномер.

По назначению приборы делятся на множество подвидов, большинство из которых легко найти в свободной продаже:

Военный

Обычно тяжелый габаритный инфракрасный прибор, способный учитывать азимут, угол наклона, длину или высоту мишени.

Некоторые ручные ИК–дальномеры способны работать с расстояниями до 25 км, а более мощные идут в стационарной компоновке, монтируются на платформе или штативе, снабжаются модулями с дневным наблюдательным оборудованием, ПНВ, и тепловыми приборами.

Геодезический

В большинстве случаев это оптический нитяной дальномер. Цена – от 3 тыс. рублей.

Также существуют модели и с дополнительными функциями, которые стоят заметно дороже.

Промышленный

Как правило, оптический электронный прибор, предназначенный для работы с объектами белого цвета.

Стоимость – от 100 тыс. рублей.

Для охоты

Разнообразие моделей и компоновок действительно впечатляет, а большая часть из них представляет собой встроенный модуль различного оптического оборудования.

Среди них и прицел с дальномером, который перешел в гражданское использование, как военная разработка, и бинокли ночного видения с дальномером.

Самостоятельные лазерные приборы для удобства наведения имеют видоискатель с увеличением в 6 и более раз.

Стоимость – от 10 тыс. рублей.

Для рыбалки

В основном это легкий и компактный дальномер-монокуляр, часто совмещенный с прибором ночного видения.

Цена – от 6 тыс. рублей.

Строительный

Компактный лазерный прибор, который часто называют лазерной рулеткой.

Различают как бытовые, так и профессиональные модели с расширенным функционалом, например, со встроенным угломером.

Питается от нескольких пальчиковых батареек.

Зачастую лазерный дальномер с уровнем электронного типа, используемый в строительстве, способен измерять расстояния до 30 – 40 м.

Проводя замеры при ярком естественном освещении, лазерный луч практически не заметен на больших дистанциях, а значит, наведение на конкретную точку затруднительно.

Ситуацию спасает дальномер с камерой, который выводит картинку на дисплей устройства.

Прибор с видеокамерой позволяет точно навести лазерный луч в необходимую точку за счет перекрестия, отображаемого на экране, словно на прицеле.

Стоимость – от 2,5 тыс. рублей.

Приложения на смартфон

К отдельной категории относятся специальные приложения, устанавливаемые на “андроид”.

Для высокоточных измерений подобное ПО не годится, но дециметровой точности вполне достаточно для, например, туристических нужд.

Программа в телефоне совершает тригонометрические вычисления при известном угле наклона и высоте смартфона над землей.

Для примера, если измерить высоту от пола до плеча, а затем занести этот показатель в соответствующую строку ПО для андроид, достаточно будет каждый раз держать устройство на уровне плеч.

За определения угла наклона отвечает встроенный датчик в смартфоне.

С функциями электронной рулетки в быту отлично справляются китайские дальномеры.

Среди моделей попадаются достойные, способные проводить измерения с высокой точностью, к тому же, оснащенные дополнениями, сравнимыми с профессиональными приборами.

Дальномер из Китая, при аналогичных характеристиках, стоить будет намного дешевле аналогов, производимых именитыми брэндами.

Для гольфа

Кроме перечисленных выше моделей существуют дальномеры для гольфа.

Такие приборы обладают дополнительными функциями необходимыми при игре в гольф.

Их стоимость в среднем от 15000 – 50000 руб., в зависимости от бренда и функциональных возможностей.

Какой дальномер лучше и как его выбрать?

Выбор дальномера основывается на задачах, которые он должен выполнять, а также на его технических характеристиках:

Профессиональный инструмент применяется при работе со сложными объектами в условиях жесткой эксплуатации, в то время как для простых задач, например, косметического ремонта, подойдет бытовой вариант.

Некоторые современные лазерные модели способны измерять расстояния до 200 м.

Для домашнего ремонта или небольших строительных площадок достаточным будет показатель 20 – 50 м.

Большая часть приборов имеет погрешность, не превышающую 2 мм, чего вполне достаточно для многих бытовых и даже профессиональных строительных работ.

Как правило, для бытовых дальномеров производителями предусмотрена гарантия 1 – 2 года, для профессиональных – 2 – 3 года.

Перед покупкой следует уточнить, есть ли поблизости соответствующие сервисные центры.

Прибор должен удобно лежать в руке, иметь небольшой вес и не выскальзывать при эксплуатации.

Чем инструмент компактнее, тем удобнее им пользоваться.

Что нужно знать о дальномерах?

Наличие каждой дополнительной функции повышает стоимость дальномера, а некоторые из них необходимы в конкретных условиях:

• Bluetooth – технология для беспроводной передачи данных, позволяющая переносить результаты замеров на компьютер или смартфон без прямого подключения.

• Скобы откидного типа – для выполнения измерений от внутренних углов.

• Возможность вычислять объемы и площади. Функция полезна, например, при проведении косметического ремонта помещений.

• Память – требуется для хранения величин, которые могут участвовать при вычислениях расстояний.

• Оптический визир – при работе на ярком солнце удобное дополнение, так как позволяет визуализировать точку лазера.

Производители дальномеров

Качественные лазерные приборы выпускаются компаниями:

• Bosch;
• Leica;
• Trimble;
• Stabila;

Приборы китайского производства намного дешевле европейских, но они не отличаются надежностью, а большая их часть подходит только для бытового применения.

Принцип работы дальномера оптического. Дальномеры различных конструкций — Мегаобучалка

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные:

• активные:
  • звуковой дальномер
  • световой дальномер
  • лазерный дальномер
  • других конструкций
• пассивные:
  • дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат)
  • дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу
  • других конструкций

Принцип работы

Принцип действия дальномеров активного типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Скорость распространения сигнала (скорость света или звука) считается известной.

Измерение расстояний дальномерами пассивного типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например по известной стороне AB=l (базе) и противолежащему острому углу β (т. н. параллактическому углу). Одна из величин, l или β, обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

• AB = l — расстояние между объективами дальномера (база дальномера)
• C — объект, до которого надо определить расстояние
• h — расстояние между дальномером и объектом наблюдения

Дальномеры различных конструкций

Матрос ВМФ СССР наблюдает в дальномер за результатами бомбометания по подводным лодкам, 1943

Часы «Штурманские» («Океан»)

Некоторые модели часов имеют шкалу определения расстояний по светозвуковым сигналам (основана на разнице между скоростью света и скоростью звука). В СССР на Первом Московском часовом заводе выпускались наручные часы «Штурманские» — часы для военных лётчиков и штурманов. «Океан» — часы для моряков, вариант часов «Штурманские». Шкала определения расстояний по светозвуковым сигналам градуирована в кабельтовых и морских милях.

См. также

• Дальномерный фотоаппарат
• Радиодальномер

Литература

• Герасимов Ф. Я., Говорухин А. М. и др. Краткий топографо-геодезический словарь-справочник,1968;М Недра;

Ссылки

Фотография
Жанры	Автопортрет • Архитектурная • Документальная • Ломография • Макросъёмка • Микрофотография • Мобилография • Натюрморт • Ночная съёмка • Обнажённая натура • Панорамная съёмка • Пейзаж • Подводная съёмка • Портрет • Посмертная • Рекламная • Репродукция • Свадебная • Уличная • Фотоохота • Фоторепортаж
Типы фотоаппаратов	Однообъективный зеркальный • Двухобъективный зеркальный • Дальномерный • Шкальный • Простейший • Крупноформатный • Среднеформатный • Малоформатный • Полуформатный • Компактный • Панорамный • Стереоскопический • Цифровой • Цифровой зеркальный • Псевдозеркальный цифровой • Беззеркальный цифровой со сменными объективами
Термины	Баланс белого • Боке • Виньетирование • Главный фокус • Глубина резкости • Диафрагмирование • Дисторсия • Кадрирование • Кроп-фактор • Освещённость • Относительное отверстие • Пятно рассеяния • Рабочий отрезок • Светосила • Синхронизация фотовспышки • Фокальная плоскость • Фокусное расстояние • Фотографическая широта • Экспозиция
Производители	Agfa • Canon • Casio • Eastman Kodak • Fujifilm • Hama • Konica • Konica Minolta • Leica • Minolta • Nikon • Olympus • Panasonic Lumix • Pentax • Polaroid • Ricoh • Samsung • Sigma Corporation • Sony • Tamron • БелОМО • Арсенал • КМЗ • ЛОМО • ФЭД
Техника	Автофокус • Адаптер • Байонет • Бленда • Видоискатель • Дальномер • Затвор • Матрица • Меха • Мира • Наглазник • Насадочная линза • Объектив • Репетир диафрагмы • Светофильтр • Телеконвертер • Трансфокатор • Удлинительные кольца • Фильтр Байера • Фотовспышка • Фоторегистратор • Фоторужьё • Штатив • Экспонометр
Портал • Список фотографов • Проект • Список самых дорогих фотографий

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Дискография Pantera
• Обмен шпионами

Смотреть что такое «Дальномер» в других словарях:

дальномер — дальномер … Орфографический словарь-справочник

ДАЛЬНОМЕР — (Range finder, Telemeter, Menometer) прибор для определения расстояний без непосредственного промера их на местности. Дальномер. Имеются разные системы Д.: акустические, оптические, механические. В военном деле Д. применяется для определения… … Морской словарь

Дальномер — Дальномер. Принципиальная схема оптического дальномера фотоаппарата: I и II световые лучи, идущие от объекта по двум оптическим системам (ветвям) основной (I); и вспомогательной (II); 1 объект; 2 оптический компенсатор; 3 полупрозрачное зеркало;… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ДАЛЬНОМЕР — прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия дальномеры подразделяются на 2 основные группы. 1 ю группу составляют оптические дальномеры; задача измерения расстояния такими дальномерами сводится к решению… … Большой Энциклопедический словарь

ДАЛЬНОМЕР — ДАЛЬНОМЕР, оптическое устройство, чаще всего встроенное в ружья и различные камеры (фото , видео и др.), используемое для измерения расстояний. Оптические дальномеры создают изображения цели в виде двух картинок; при этом угол поворота или… … Научно-технический энциклопедический словарь

Дальномер — (a. range finder; н. Entfernungsmesser; ф. telemetre, distancemetre, stadiometre; и. telemetro) прибор для определения расстояния без непосредств. измерения на местности. Применяется в геодезии, маркшейдерии, топографии, стр ве, a также в … Геологическая энциклопедия

ДАЛЬНОМЕР — ДАЛЬНОМЕР, дальномера, муж. (спец.). Оптический прибор для определения расстояния до отдельных видимых предметов. Бинокль с дальномером. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ДАЛЬНОМЕР — ДАЛЬНОМЕР, а, муж. Прибор для определения расстояния. Оптический д. Акустический д. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ДАЛЬНОМЕР — сетка нитей в трубе геодезического инструмента, устроенных для определения расстояний путем отсчетов по рейке при визировании, без непосредственного измерения этих расстояний. Всего нитей четыре: одна вертикальная и три горизонтальные. Чем дальше … Технический железнодорожный словарь

дальномер — сущ., кол во синонимов: 11 • автодальномер (1) • астигматизатор (1) • геодиметр (1) … Словарь синонимов

Дальномер — – прибор для определения расстояния от наблюдателя до отдалённого предмета без непосредственного обмера. [Толковый словарь С.А. Кузнецова,: Норинт, 2008 г. ] Рубрика термина: Инструменты геодезия Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Дальномеры. Принцип лазерной дальнометрии

Измерение дальности
Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:
L = ct/2, где L — расстояние до обьекта, с — скорость распространения излучения, t — время прохождения импульса до цели и обратно.
Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Ясно, что чем короче импульс, тем лучше.
Задача определения расстояния между дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом, отраженным от цели. Различают три метода измерения дальности в зависимости от того, какой характер модуляции лазерного излучения используется в дальномере: импульсный, фазовый или фазо-импульсный.
Сущность импульсного метода дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылают зондирующий импульс, он же запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс приходит к дальномеру,то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу (задержке отраженного импульса) определяется расстояние до объекта.
При фазовом методе дальнометрирования лазерное излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора (электрооптического кристалла, изменяющего свои параметры под воздействием электрического сигнала). Обычно используют синусоидальный сигнал с частотой 10. 150 МГц (измерительная частота). Отраженное излучение попадает в приемную оптику и фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, определяют расстояние до объекта.
Использование лазерных дальномеров в военных целях
Лазерная дальнометрия является одной из первых областей практического применения лазеров в зарубежной военной технике. Первые опыты относятся к 1961г., а сейчас лазерные дальномеры используются в наземной военной техники (артиллерийские, танковые), и в авиации (дальномеры, высотомеры, целеуказатели), и на флоте. Эта техника прошла боевые испытания во Вьетнаме и на Ближнем Востоке. В настоящее время ряд дальномеров принят в армиях ряда стран.
Первый лазерный дальномер XM-23 прошел испытание во Вьетнаме и был принят на вооружение в армии США. Он был рассчитан на использование передовых наблюдательных пунктах сухопутных войск. Источником излучения в нем являлся лазер с выходной мощностью 2.5Вт и длительностью импульса 30нс. В конструкции дальномера широко использовались интегральные схемы. Излучатель, приемник и оптические элементы смонтированы в моноблоке, который имеет шкалы точного отсчета азимута и угла места цели. Питание дальномера осуществлялось от батареи никелево-кадмиевых аккумуляторов напряжением 24В, обеспечивающий 100 измерений дальности без подзарядки.
Один из первых серийных моделей — шведский дальномер, предназначенный для использования в системах управления бортовой корабельной и береговой артиллерии. Конструкция дальномера отличалось особой прочностью, что позволяло применять его в сложных условиях. Дальномер можно было сопрягать при необходимости с усилителем изображения или телевизионным визиром. Режимом работы дальномера предусматривалось либо измерения через каждые 2с в течение 20с, либо через каждые 4 с в течение длительного времени.
С начала 70-х годов на зарубежных танках устанавливаются лазерные дальномеры. Установка лазерных дальномеров на танки сразу заинтересовала зарубежных разработчиков вооружения. Это объясняется тем, что на танке можно ввести дальномер в систему управления огнем танка, чем повысить его боевые качества. По сравнению с оптическими они имеют ряд преимуществ: высокое быстродействие, автоматизированный процесс ввода измеренной дальности в прицельные устройства, высокую точность измерения, малые размеры, вес и т. д. Для этого в США был разработан дальномер AN/VVS-1 для танка М60А. Он не отличался по схеме от лазерного артиллерийского дальномера на рубине, однако помимо выдачи данных о дальности на цифровое табло имел устройство, обеспечивающее ввод дальности в счетно-решающее устройство системы управления огнем танка. При этом измерение дальности могло производиться как наводчиком пушки так и командиром танка. Режим работы дальномера — 15 измерений в минуту в течение одного часа.
Лазерные дальномеры, установленные на современных танках, позволяют измерять дальность до цели в пределах от 200 м до 8 000 м (на американских и французских танках) и от 200 до 10 000 м (на английских и западногерманских танках) с точностью до 10 м. Большинство активных элементов лазерных дальномеров, устанавливаемых в настоящее время на танках и БМП западного производства, созданы на основе кристалла граната с примесью неодима (активный элемент — кристалл иттриево-алюминиевого граната Y3A15O3, в который в качестве активных центров введены ионы неодима Ш3+). Эти лазеры генерируют излучение на длине волны 1,06 мкм. Имеются также лазерные дальномеры в которых активным элементом служит кристалл розового рубина. Здесь основой является кристалл окиси алюминия А12О3, а активными элементами ионы хрома Сг3*. Лазеры на рубине генерируют излучение на длине волны 0,69 мкм.
В последнее время на зарубежных боевых машинах начали применяться лазерные дальномеры на углекислом газе. В СО2-лазере в газоразрядной трубке находится смесь, состоящая из углекислого газа (СО2), молекулярного азота (N,) и различных небольших добавок в виде гелия, паров воды и т. д. Активные центры — молекулы СО2. Преимущество лазера на двуокиси углерода заключается в том, что его излучение (длина волны 10,6 мкм) относительно безопасно для зрения и обеспечивает лучшее проникновение через дым и туман. Кроме того, лазер постоянного излучения, работающий на этой длине волны, может использоваться для подсветки цели при работе с тепловизионным прицелом.
Бурное развитие микроэлектроники обеспечило уменьшение массо-габаритных показатели лазерных дальномеров, что позволило создать портативные дальномеры. Весьма удачным оказался норвежский лазерный дальномер LP-4. Он имел в качестве модулятора добротности оптико- механический затвор. Приемная часть дальномера является одновременно визиром оператора. Диаметр оптической системы составляет 70 мм. Приемником служит портативный фотодиод. Счетчик снабжен схемой стробирования по дальности, действующий по установке оператора от 200 до 3000 м. В схеме оптического визира перед окуляром помещен защитный фильтр для предохранения глаза от воздействия своего лазера при приеме отраженного импульса. Излучатель и приемник смонтированы в одном корпусе. Угол места цели определяется до

25 градусов. Аккумулятор обеспечивал 150 измерений дальности без подзарядки, его масса всего 1кг. Дальномер был закуплен Канадой, Швецией, Данией, Италией, Австралией.
Портативные лазерные дальномеры были разработаны для пехотных подразделений и передовых артиллерийских наблюдателей. Один из таких дальномеров выполнен в виде бинокля. Источник излучения и приемник смонтированы в общем корпусе с монокулярным оптическим визиром шестикратного увеличения, в поле зрения которого имеется световое табло из светодиодов, хорошо различимых как ночью, так и днем. В лазере в качестве источника излучения используется алюминиево-иттриевый гранат, с модулятором добротности на ниобате лития. Это обеспечивает пиковую мощность в 1.5 МВт. В приемной части используется сдвоенный лавинный фотодетектор с широкополосным малошумящим усилителем, что позволяет детектировать короткие импульсы с малой мощностью. Ложные сигналы, отраженные от близлежащих предметов исключаются с помощью схемы стробирования по дальности. Источник питания — малогабаритная аккумуляторная батарея, обеспечивающая 250 измерений без подзарядки. Электронные блоки дальномера выполнены на интегральных схемах, что позволило довести массу дальномера вместе с источником питания до 2кг.
Следующий этап военного применения лазерных дальномеров — их интеграция с индивидуальным стрелковым оружием пехотинца.
Примеров может служить штурмовая винтовка F2000 (Бельгия). Вместо прицела на F2000 может устанавливаться специальный модуль управления огнем, включающий в себя лазерный дальномер и баллистический вычислитель. Основываясь на данных о дальности до цели, вычислитель выставляет прицельную марку прицела как для стрельбы из самого автомата, так и из подствольного гранатомета (если он установлен).
Американская система OICW (Objective Individual Combat Weapon — объективное индивидуальное боевое оружие) является попыткой резко повысить эффективность вооружения пехотинца. В настоящее время разработка находится на стадии создания прототипов. Начало производства планируется на 2008 год, поступление на вооружение — на 2009 год. По текущим планам, на каждое отделение пехоты будет приходится по 4 OICW. OICW представляет собой модульную конструкцию, состоящую из трех основных модулей: модуля «KE» (Kinetic Energy), представляющего собой слегка модернизированную винтовку Хеклер-Кох G36; Модуля «HE» (High Explosive), представляющего из себя самозарядный 20мм гранатомет с магазинным питанием, устанавливаемый сверху на модуль «КЕ» и использующий для стрельбы общий с модулем «КЕ» спусковой крючок; и, наконец, модуль управления огнем, включающий в себя дневной/ночной телевизионный прицелы, лазерный дальномер и баллистический вычислитель, который автоматически выставляет в объективе прицельную марку в соответствии с дальностью до цели, а также используется для программирования дистанционных взрывателей 20мм гранат. Перед выстрелом по данным с лазерного дальномера взрыватель гранаты программируется на подрыв в воздухе на заданной дальности, чем обеспечивается поражение укрытых целей осколками сверху или сбоку. Определение дальности для дистанционного подрыва осуществляется путем подсчета оборотов, совершенных гранатой в полете

Основы геодезии

О геодезии и разный полезный материал для геодезистов.

• Главная
• Общие сведения
  • Предмет и задачи геодезии
  • Понятие о фигуре Земли
  • Определение положения точек земной поверхности
    • Астрономические координаты
    • Геодезические координаты
    • Прямоугольные координаты
    • Полярные координаты
  • Метод проекции
    • Центральная проекция
    • Ортогональная проекция
    • Горизонтальная проекция
  • Расчет искажений при замене участка сферы плоскостью
    • Искажение расстояний
    • Искажение высот точек
  • Понятие о плане, карте, аэроснимке
  • Картографическая проекция Гаусса
  • Ориентирование линий
    • Ориентирование по географическому меридиану точки
    • Ориентирование по осевому меридиану зоны
    • Ориентирование по магнитному меридиану точки
    • Румбы линий
  • Обработка геодезических измерений
    • Принципы обработки измерений
    • Начальные сведения из теории ошибок
    • Элементы техники вычислений
• Определение прямоугольных координат точек
  • Определение координат одной точки
    • Способы задания прямоугольной системы координат
    • Три элементарных измерения
    • Полярная засечка
    • Прямая геодезическая задача на плоскости
    • Обратная геодезическая задача на плоскости
    • Прямая угловая засечка
    • Линейная засечка
    • Обратная угловая засечка
    • Комбинированные засечки
    • Ошибка положения точки
  • Определение координат нескольких точек
    • Задача Ганзена
    • Линейно-угловой ход
      • Классификация линейно-угловых ходов
      • Вычисление координат пунктов разомкнутого линейно-углового хода
      • Вычисление координат пунктов замкнутого линейно-углового хода
      • Привязка линейно-угловых ходов
      • Понятие о системе линейно-угловых ходов
  • Понятие о триангуляции
  • Понятие о трилатерации
  • Понятие об автономном определении координат точек
• Элементы измерительных приборов
  • Отсчетные приспособления
  • Зрительные трубы
  • Уровни
  • Понятие о компенсаторах угла наклона
• Геодезические измерения
  • Измерение горизонтальных и вертикальных углов
    • Принцип измерения горизонтального угла
    • Устройство теодолита
    • Поверки и исследования теодолита
    • Способы измерения горизонтальных углов
  • Измерение вертикальных углов
  • Измерение расстояний
    • Мерные приборы
    • Оптические дальномеры
    • Понятие о светодальномерах
  • Измерение превышений
    • Геометрическое нивелирование
      • Влияние кривизны земли и рефракции на измеряемое превышение
      • Нивелиры: их устройство, поверки, исследования
      • Нивелирные рейки
      • Вычисление отметок реперов разомкнутого хода технического нивелирования
    • Понятие о тригонометрическом нивелировании
    • Понятие о гидростатическом нивелиривании
    • Понятие о барометрическом нивелировании
• Топографические карты и планы
  • Масштабы топографических карт
  • Разграфка и номенклатура
    • Разграфка и номенклатура топографических карт
    • Разграфка и номенклатура крупномасштабных планов
  • Координатная сетка
  • Условные знаки топографических карт
  • Изображение рельефа на картах и планах
  • Решение задач с помощью карт и планов
  • Ориентирование карты на местности
  • Цифровые топографические карты
• Определение площади участков местности
  • Геометрический способ
  • Аналитический способ
  • Механический способ
  • Понятие о редуцировании площади участка
• Топографическая съемка местности
  • Геодезические сети
    • Классификация геодезических сетей
    • Закрепление геодезических пунктов на местности
  • Съемочное обоснование топографических съемок
  • Принцип топографической съемки
  • Классификация съемок
  • Горизонтальная съемка
  • Тахеометрическая съемка
  • Составление плана участка местности
  • Мензульная съемка
  • Специальные съемки

Оптические дальномеры

В дальномерах измеряется не сама длина линии, а некоторая другая величина, относительно которой длина линии является функцией.

В геодезии применяют 3 вида дальномеров:

оптические (дальномеры геометрического типа),
электрооптические (светодальномеры),
радиотехнические (радиодальномеры).

Геометрическая схема оптических дальномеров. Пусть требуется найти расстояние АВ. Поместим в точку А оптический дальномер, а в точку В перпендикулярно линии АВ – рейку.

Обозначим: l – отрезок рейки GM,
φ – угол, под которым этот отрезок виден из точки А.

Из треугольника АGВ имеем:

Обычно угол φ небольшой (до 1) , и, применяя разложение функции Ctgφ в ряд, можно привести формулу (4.31) к виду (4.32). В правой части этих формул два аргумента, относительно которых расстояние D является функцией. Если один из аргументов имеет постоянное значение, то для нахождения расстояния D достаточно измерить только одну величину. В зависимости от того, какая величина – φ или l, – принята постоянной, различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянным базисом.

В дальномере с постоянным углом измеряют отрезок l, а угол φ – постоянный; он называется диастимометрическим углом.

В дальномерах с постоянным базисом измеряют угол φ, который называется параллактическим углом; отрезок l имеет постоянную известную длину и называется базисом.

Нитяной дальномер с постоянным углом. В сетке нитей зрительных труб, как правило, имеются две дополнительные горизонтальные нити, расположенные по обе стороны от центра сетки нитей на равных расстояниях от него; это – дальномерные нити (рис.4.25).

Нарисуем ход лучей, проходящих через дальномерные нити в трубе Кеплера с внешней фокусировкой. Прибор установлен над точкой А; в точке В находится рейка, установленная перпендикулярно визирной линии трубы. Требуется найти расстояние между точками А и В.

Построим ход лучей из точек m и g дальномерных нитей. Лучи из точек m и g, идущие параллельно оптической оси, после преломления на линзе объектива пересекут эту ось в точке переднего фокуса F и попадут в точки М и G рейки. Расстояние от точки A до точки B будет равно:

D = l/2 * Ctg(φ/2) + fоб + d, (4.33)

где d – расстояние от центра объектива до оси вращения теодолита;
fоб-фокусное расстояние объектива;
l – длина отрезка MG на рейке.

Обозначим (fоб + d) через c, а величину 1/2*Ctg φ/2 – через С, тогда

Постоянная С называется коэффицентом дальномера. Из Dm’F имеем:

Ctg φ/2 = ОF/m’; m’= p/2; Ctg φ/2 = (fоб*2)/p,

где p – расстояние между дальномерными нитями. Далее пишем:

Коэффициент дальномера равен отношению фокусного расстояния объектива к расстоянию между дальномерными нитями. Обычно коэффицент С принимают равным 100, тогда Ctg φ/2 = 200 и φ = 34.38′. При С = 100 и fоб = 200 мм расстояние между нитями равно 2 мм .

Измерение нитяным дальномером наклонного расстояния. Пусть визирная линия трубы JK при измерении расстояния АВ имеет угол наклона ν, и по рейке измерен отрезок l (рис.4.26). Если бы рейка была установлена перпендикулярно визирной линии трубы, то наклонное расстояние было бы равно:

Но l0 = l*Cs ν, поэтому

D = C*l*Csν + c. (4.36)

Горизонтальное проложение линии S определим из Δ JKE :

S= C*l*Cs2ν + c*Csν. (4.37)

Для удобства вычислений принимаем второе слагаемое равным с*Cs2ν ; поскольку с величина небольшая (около 30 см), то такая замена не внесет заметной ошибки в вычисления. Tогда

S = (C * l + c) * Cs2ν, или

бычно величину (C*l + c) назыывают дальномерным расстоянием. Обозначим разность (D’ – S) через ΔD и назовем ее поправкой за приведение к горизонту, тогда

где ΔD = D’ * Sin2 ν. (4.39)

Угол ν измеряют вертикальным кругом теодолита; причем при поправка ΔD не учитывается. Точность измерения расстояний нитяным дальномером обычно оценивается относительной ошибкой от 1/100 до 1/300.

Кроме обычного нитяного дальномера существуют оптические дальномеры двойного изображения.

Принцип измерения расстояний оптическим дальномером.

Оптические дальномеры — это приспособления в геодезических приборах, предназначенные для измерения расстояний на местности косвенным методом, существенно ускоряющие и облегчающие процесс измерений. Принцип работы оптических дальномеров основан на решении прямоугольного или равнобедренного (параллактического) треугольника (рис. 5.11), Основание треугольника АВ=в называется базисом дальномера, а угол β — параллактическим углом, отсюда термин параллактическая дальнометрия.

Рис.5.11. Параллактический треугольник оптического дальномера: D — определяемое расстояние;в — базис.

Различают два вида оптических дальномеров: с постоянным углом β при переменном базисев и с постоянным базисом в при переменном угле β.

Представителем первого вида является нитяный дальномер геодезического прибора, который реализован в виде зрительной трубы, снабженной двумя горизонтальными штрихами сетки нитей, установленной в фокальной плоскости объектива трубы.

Дальномеры второго вида вытеснены более совершенными электрооптическими дальномерами и в инженерной практике не применяются.

Геометрическую сущность нитяного дальномера можно представить следующим образом (рис. 5.12,а): спроектируем предмет длиной p, находящийся на расстоянии f от глаза, на другой предмет находящийся на неизвестном интересующем расстоянии d. Тогда из подобия треугольников это расстояние может быть вычислено по формуле:

Ясно, что чем больше l, тем больше расстояние d при постоянном соотношении f/p. В зрительных трубах теодолитов величина p — расстояние между дальномерными штрихами на сетке нитей (штрихи эти расположены симметрично относительно горизонтальной нити сетки), а f — фокусное расстояние объектива (рис. 5.12). Отношение f ⁄p —коэффициентом дальномера и обозначается через К. Оптическая система зрительной трубы позволяет реализовывать геометрическую идею нитяного дальномера. Пусть визирная ось зрительной трубы прибора пересекает рейку под углом 90º. Тогда при визировании лучи в зрительной трубе от глаза наблюдателя идут параллельно оптической оси через дальномерные штрихи ( рис. 5.11,б).

Рис.5.12. Геометрическая (а) и оптическая (б) схемы определения расстояния при использовании нитяного дальномера: 1-сетка нитей; 2-окуляр; 3-вертикальная ось теодолита (отвес); 4-эквивалентная линза; 5-рейка; F-передний фокус объектива; β-параллактический угол (приблизительно равен 34,4′).

Преломившись в объективе, лучи пройдут через передний фокус F и пересекут рейку в точкахM и N, тогда отрезок на рейке

MN = l— дальномерный отсчет. Расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки будет:

где L — расстояние от переднего фокуса F до рейки; f — фокусное расстояние объектива или так называемой эквивалентной линзы; δ — расстояние от объектива до вертикальной оси теодолита.

Обозначим сумму f+δ=с, а расстояние между дальномерными штрихами сетки через p. Тогда формула (5.10) примет вид

Из подобия треугольников MFN и mFn следует

L = (f/p)× l или L = К l .

Подставив полученное выражение L в формулу расстояния (5.11) , получим:

где К — коэффициент дальномера, проектное значение которого обычно равно 100.

Приведенные рассуждения справедливы для зрительных труб с внешней фокусировкой. Однако современные геодезические приборы оснащаются зрительными трубами с внутренней фокусировкой, у которых в результате изменения положения фокусирующей линзы при наведении на резкость изображения предмета будут незначительно изменяться К и с. В связи с этим формулу (5.12).лучше записывать в виде:

где ∆і — переменная величина, учитывающая изменения К и с.

У современных теодолитов обычно К=100, а величина ∆ практически близка к нулю. Однако отклонение К от 100 в действительности нередко достигает ±0,5%. Поэтому величину ∆ необходимо определить перед производством геодезических работ.

Из формулы (5.13) следует, что

Для определения ∆_і выбирают на ровной местности удобную для измерений линию. Над ее начальной точкой центрируют теодолит, приводят его в рабочее положение. По направлению визирной оси трубы, пользуясь выверенной мерной лентой, отмечают колышками расстояния через20, 40, . 200 м от теодолита. На этих колышках ставят рейку и производят отсчеты l_і и вычисляют ∆_і. По вычисленным значениям составляют таблицу или номограмму для определения поправок в измеренные по рейке расстояния.

На рис. 5.12 визирный луч перпендикулярен к рейке. Однако в общем случае этого не бывает. Если визирная ось ОА (рис. 5.13)

Рис.5.13. Схема определения с помощью дальномерной рейки горизонтального проложения линии нитяным дальномером

наклонена на угол ν, а рейка вертикальна и не перпендикулярна к визирной оси, то по дальномерному отсчету MN= l не получим ни наклонного расстояния ОА, ни горизонтального проложения s. Представим, что рейка повернута около точки А, и тогда получим воображаемый дальномерный отсчет M₁ N₁ = l₀, а по нему, согласно формуле 5.10, наклонное расстояние:

Установим зависимость между l₀ и l из треугольников АМM₁ и АNN₁, которые приближенно можно считать прямоугольными, так как углы при вершинах M₁ и N₁ меньше прямого угла на половину параллактического угла β (≈17,2‘). Так как катеты АN₁ и АM₁ равны l₀/2, а гипотенузы MA и NA = l/2, то l₀ = l соs ν , следовательно

ОА=К l соs ν +с.

Но, согласно рис. 5.13. горизонтальное проложение

s =ОА l соs ν.

С учетом предыдущего выражения, получим:

s =K l соs 2 ν +c соs ν.

Так как с очень малая величина по сравнению с K l , то для упрощения полученной формулы её записывают в виде:

s = (K l +c) cos 2 ν.

Для вычисления горизонтального проложения на практике определяют поправку ∆s за неперпендикулярность рейки к визирной оси и за наклон визирной оси к горизонту по формуле:

∆s = (K l +c) sin 2 ν,

а по ней и горизонтальное проложение:

s = K l +c — ∆s.

Для зрительных труб с внутренней фокусировкой формулы имеют вид

∆s= (100 l +?) sin 2 ν и

При помощи нитяного дальномера расстояния определяют быстро с точностью, достаточной для съемки ситуации.

Точность определения расстояния нитяным дальномером значительно меньше, чем лентой. Ее характеризуют относительной погрешностью порядка 1/300 при отсчетах по крайним дальномерным штрихам, а при отсчете по средней и крайним нитям порядка 1/100 и хуже. На точность определения отрезка (отсчета) по рейке оказывают влияние ряд причин: толщина дальномерных штрихов; наклонное положение рейки; воздушные конвекционное токи (из-за неоднородности среды на пути световых лучей от рейки до прибора); преломления лучей в атмосфере — рефракции (из-за неодинаковой плотности воздуха на пути лучей от верхней и нижней частей рейки) и др.

Сетки нитей современной конструкции (у теодолитов ТЗО и др.) мало приспособлены для определения расстояний по нитяному дальномеру. При расстояниях, больших 150-200 м, дальномерные нити настолько закрывают деление рейки, что отсчет производится с низкой точностью.

Расстояние 100 l + ∆ принимают за горизонтальное проложение или не вводят в него поправку ∆s, если угол наклона визирной оси меньше 2,5°, потому что при ν = 2,5° поправка ∆s составит относительную погрешность определения расстояния, равную sin 2 2,5° = 0,0019 = 1/530, что почти в два раза меньше относительной погрешности определения расстояния по нитяному дальномеру.

В целях снижения влияния рефракции на отсчеты по рейке последние не следует брать ниже 1 м над поверхностью земли. Для уменьшения погрешности, возникающей при отклонении рейки от отвесного положения, рейку надо снабдить круглым уровнем.

Последнее изменение этой страницы: 2016-09-05; Нарушение авторского права страницы

Лазерные рулетки (дальномеры): обзор возможностей и характеристик

Что такое дальномер и как он работает

Лазерные линейки – оптические устройства, позволяющие быстро измерить расстояние до объекта. Цифровой дальномер работает по принципу генерации светового импульса и анализа периода их отражения от противоположной поверхности. После того, как устройство получает данные, рассчитывается дистанция, которую преодолел луч лазера.

Если человек занимается строительством или монтажными работами, то лучше купить профессиональный лазерный дальномер со всеми необходимыми опциями по цене от производителя. С лазерными дальномерами работать намного проще, он не требует специальных навыков от оператора и может самостоятельно вывести вычисления на экран прибора.

Виды лазерных дальномеров

Существует две подкатегории дальномеров, различные по принципу работы:
Активные – объектив направляется на точку, и производится звуковой либо световой луч. Достигнув противоположной поверхности он отражается. Электронный дальномер улавливает волну и самостоятельно рассчитывает дистанцию на основе временного промежутка, который был потрачен на передвижение сигнала.
Пассивные – работают по геометрическим законам и не посылают никаких сигналов. Измерение расстояний основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC, например, по определенной заранее стороне AB = l (базе) и противоположному острому углу b. При небольших углах b – формула h = l/ b (2.1). При этом первая величина является постоянной, а вторая переменной.

Импульсные

Прибор генерирует луч, который отражаясь, попадает на детектор. Расстояние до объекта рассчитывается по следующей формуле: время прохождение луча умножается на скорость света и делят на 2.

Фазовые

Данный тип измерительных лазерных приборов основан на сравнении фаз отправленного и возвращенного сигнала. Лазерный длиномер отличается не только доступной стоимостью, но и повышенной точностью замеров. Большинство ручных строительных измерительных устройств являются фазовыми.

Стоит отметить, что такие дальномеры могут выдавать ошибку на долю модуляции длины фазы, поэтому они более точные по сравнению с импульсными приборами. А за счет того, что у устройства нет сверхточного таймера его стоимость доступна широкому кругу потребителей. Однако дальность работы зависит от мощности, которая необходима для длительной подсветки.

Мощностью луча управляет ручной дальномер, при этом не изменяя длину волны. Моделирующий сигнал не превышает частоты 500 МГц. Если говорить простым языком, то из устройства отправляется сигнал в одной фазе, а возвращается в другой.

Характеристики устройств

Помимо этого, портативный дальномер имеет дополнительные свойства:
Кроме простого замера длины, базируемого на импульсном излучении и приема отражения луча от противоположной плоскости, он может осуществлять измерения, построенные на геометрических вычислениях.

Может определять площадь здания с помощью аксиомы Пифагора, даже если помещение не поддается прямым замерам.

Некоторые модели способны измерить высоту объекта по двум параметрам, сделанным из 1 точки.

Большинство измерительных приборов могут рассчитывать объем объекта по результатам 3-х измерений: длины, ширины и высоты.

Есть возможность выполнить промеры из нескольких позиций: измерить ширину дверной конструкции от задней стенки устройства, определение от кромки опорного штифта, при определении параметров от угла до труднодоступных объектов.

Некоторые лазерные рулетки производят вычитание либо сложение результатов замеров. Они могут функционировать в режиме дискретных и непрерывных измерений. При этом устройство может перемещать луч приближать и удалять его пока не найдет нужного расстояния.

Дополнительные возможности

У каждого устройства есть определенные опции, самое большее их количество имеет профессиональный лазерный дальномер:
Измерение площади и объема – дальномер способен вычислить эти параметры по различным формулам. Часто для этого достаточно сделать замеры всего с двух точек, устройство самостоятельно делает расчет и выводит результат на дисплей.

• Функция маляра – применяется для точного расчета отделочного материала. Замеряют длину всех стен в комнате и высоту – прибор выдает точное значение, которое потом применяется для расчетов.
• Максимальное/минимальное расстояние – лазерный дальномер с визиром может точно определить данные параметры, при этом 1 значение целесообразно при измерении диагонали, а 2 – при высчитывании перпендикуляра относительно стены в помещении.
• Оптический визир – это дополнение, которое позволяет видеть точку луча, направленного на поверхность. Может быть выполнен в виде цифрового дисплея.
• Функции измерения трапеции – дальномер сам рассчитает длину одной стороны, если предварительно промерить три стороны, которые расположены под прямым углом по отношению друг к другу. Результат выводится на дисплей.
• Треккинг – программа, позволяющая выполнять расчеты во время движения устройства.
• Угломер – прибор, который способен определить угол наклона. Функция необходима, если приходится часто работать с различными наклонными поверхностями, например при обустройстве перил лестниц.

Есть еще несколько особенностей, о которых стоит упомянуть, они скорее конструкционные. Современные профессиональные устройства позволяют определить точку отсчета. Можно отрегулировать аппаратуру на работу от верхней/нижней части корпуса, складной стойки или от разъема штифта. Отлично подходит для измерения диагонали.

Также стоит отметить, такое устройство, как лазерный дальномер с блютузом – это аппарат, который можно использовать со специальными программами. Им управляют с планшета или телефона удаленно, и составлять полный план помещения. Кроме этого числовые значения можно добавлять на фотографии объекта и составлять чертежи.

Лазерные дальномеры помимо функционала, обладают большим перечнем дополнительных опций, которые используют в различных строительных сферах. Выбрать устройство по своим требованиям на рынке не составит труда. Покупая лазерный дальномер обратите внимание на функциональность аппарата, его дополнительные возможности, мощность аккумулятора и процессора. Покупая лазерную линейку для дома, можно остановиться на недорогих бытовых моделях с минимальным набором опций. Профессиональным строителям, которые часто применяют в своей работе измерительные приборы, лучше купить современный дальномер с максимальной функциональностью.