Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf

Ач и В2, и также попадает в объектив. Если световой пучок па­ дает нормально к поверхности зеркал эталонов, то разность хо­ да первой и второй частей пучка

АЬ = Ab1 — 2Ъг.

Для световых пучков, падающих на поверхность зеркал под углом а, разность хода

АЬ = (46]. — 2b2) cos а.

Для определения разности хода на пути световых лучей, про­ шедших оба эталона, устанавливают оптический клин К. Раз­ ность хода лучей АЬ — будет компенсирована в том месте клина,

Рис. 11.30. Схема оптического умножения расстояния при ннтерферометрических измерениях:

а — по способу Фабри - Перо; б — по способу Вяйсала

где его толщина равна (] /г)АЬ. В этом месте клина наблюдается белая интерференционная полоса. Для удобства измерений опти­ ческий клин градуируют и по положению белой п'олосы определя­ ют разность хода световых лучей. Определив длину Ь2 второго эталона, можно сравнить его с другим эталоном, имеющим в два раза большую длину и т. д.

По описанному методу можно сравнивать измеряемую линию с эталоном, длины которых находятся в отношениях 3 : 1 , 4 : 1 ; 5 : 1 ; и т.д. При этом наблюдается интерференция лучей, отра­ зившихся по три, четыре и т. д. раз от зеркал первого эталона и по одному разу от зеркал второго эталона. Обычно кратность длины сравниваемых эталонов не превышает 6-^-8, так как много­ кратно отраженный световой пучок сильно ослабляется по срав­ нению с однократно отраженным, что затрудняет наблюдение интерференционной картины. Этот способ сравнения длины эта­ лонов требует высокой точности при установке зеркал взаимно параллельно. При менее точной установке зеркал в интерферен­ ционных компараторах сравнение эталонов предусматривается по способу Вяйсала.

94

По-способу Вяйсала (рис. I I . 30, б) лучи, выходящие из то­ чечного источника / белого света, с помощью коллиматора 2 делаются параллельными и разделяются диафрагмой 3 на два световых пучка. Один из этих пучков многократно отражается от зеркал 4 и 5-и попадает в объектив 7, а другой — отражается зеркалом 6 и попадает в тот же объектив 7 зрительной трубы. Если расстояние между зеркалами 4 и 6 в целое число раз боль­ ше расстояния между зеркалами 4 и 5, то в фокусе объектива наблюдается интерференционная картина. Расстояние между зеркалами 4 и 5 обычно берут равным 1 м или 1 м 20 см.

Способом Вяйсала выполнены высокоточные измерения конт­ рольных линий длиной до 864 м.

светодальномеров в производство геодезических измерений. «Геодезия и кар­

ров средней точности и опыте их применения. Изв. вузов сер. «Геодезия и

Практикум по электрооптическим и радиогеодезическим измерениям. Изд-во

использования светодальномера «Кристалл». «Геодезия и картография» № 7,

Светодальномер «Кристалл» при создании геодезических сетей в городах, «Ге­

95

Г Л А В А III ГИРОСКОПИЧЕСКОЕ ОРИЕНТИРОВАНИЕ

Задача ориентирования при обеспечении строительства ис­ ходными геодезическими данными в настоящее время успешнее всего решается путем применения гироскопического теодолита (гиротеодолита). Конструктивно гиротеодолит представляет со­ бой угломерный инструмент, в котором объединены маятниковый гироскоп — как датчик направления истинного меридиана — и теодолит, дополненный автоколимационным окуляром для наб­ людений за положением оси гироскопа. Гиротеодолит имеет до­ вольно сложную оптико-механическую схему, включающую эле­ менты радиотехники и электроники.

Гироскопический способ определения азимутов может приме­ няться при выполнении следующих видов работ:

1)ориентирования подземных сооружений и подземной гео­ дезической сети;

2)ориентирования опорной геодезической сети на дневной поверхности, развиваемой в местной системе координат;

3)проложения полигонометрических ходов с независимым определением азимутов сторон (без измерений углов поворота).

Достоинством гироскопического способа ориентирования яв­ ляется возможность выполнения работ в короткие сроки на дневной поверхности и под землей, независимо от времени года и суток, состояния погоды, в любых географических условиях для широт от 0 до 75°.

§III. 1. Элементарная теория гироскопа

Внастоящее время в практике геодезических работ исполь­ зуют два основных свойства гироскопа: сохранять неизменным

направление оси вращения в пространстве (свободный гироскоп) и совершать периодические колебания около положения равно­

образующих карданный подвес. Таким обр азом осуществляются три степени свободы гироскопа вокруг трех взаимноперпендикулярных осей: собственное вращение ротора вокруг оси симмет­ рии х х' в подшипниках кольца 2; вращение ротора вместе с кольцом 2 вокруг оси у в подшипниках кольца 3; вращение рото­

тойчивости останется ориентированной так же, как и в началь­ ный момент. Наблюдателю покажется, что за это время ось на­ клонилась на 90°. Через 12 ч (рис. I I I . 2, в) наблюдателю пока­ жется, что ось гироскопа повернулась на 180° относительно на­ чального положения и т. д. За время одного суточного оборота Земли ось гироскопа совершит кажущееся движение относи­ тельно наблюдателя в этой точке, на 360°.

Если ось была установлена под каким-либо углом к мери­

то она будет казаться наблюдателю неподвижной.

98