Геодезические
инструменты
и приборы

DjVu

      При рассмотрении вопросов теории введены основы теории информации и привлечены новые сведения о пространственных и временных преобразованиях, показаны методы расчета параметров приборов посредством передаточных коэффициентов. Описаны отдельные части приборов, приведены сведения о невизуальных системах (фоторегистрационных и фотоэлектрических) и методах их расчета.
      Приведены примеры построения автоматических и полуавтоматических угломерных устройств и светодальномеров. При рассмотрении последних обобщены исходные положения и принципы конструирования. Одновременно даны сведения о новых конструкциях свето дальномеров. Описаны кодовые теодолиты, кинотеодолиты, некоторые оптические приборы космической геодезии, конструкции высокоточных теодолитов, универсальных инструментов и теодолитов массового применения. Освещены приборы для воспроизведения направления и отдельные оригинальные конструкции нивелиров, тахеометров и других приборов. Отражено развитие техники геодезического приборостроения.
      Книга предназначена в качестве учебника для студентов старших курсов по специальности «оптические приборы»; она может быть полезна и представлять интерес для широкого крута инженерных работников оптико-механической специальности и для инженеров-геодезистов.
     
      ПРЕДИСЛОВИЕ
      Второе издание книги «Геодезические инструменты и приборы» вышло в свет в 1959 г. Период между вторым изданием и третьим знаменателен большими изменениями в геодезическом приборостроении. Появилось много нового и возникла необходимость в заметной переработке книги и существенных дополнениях.
      Автор сохранил принятую ранее направленность книги — изучать вопросы теории и обоснование конструкций приборов; в настоящем издании поставил ее шире и дополнил новыми сведениями.
      Сделаны некоторые обобщения, касающиеся пространственных и временных преобразований при измерениях углов и линий. Введены понятия теории информации, получившие распространение в технике измерений. Обоснованы методы расчета параметров приборов посредством передаточных коэффициентов.
      Имея в виду последующее развитие геодезического приборостроения, автор в определенной степени заново изложил материалы о невизуальных системах и свето дальномерах; привел сведения об автоматических угломерных устройствах; дополнил главы, посвященные рабочим мерам, отсчет-ным и визирным устройствам и осевым системам.
      При этом отдельные конструкции описываются как примеры, поясняющие те или другие обобщения, тот же принцип положен в основу при описании отдельных приборов и инструментов. В связи с этим в книге не освещены многие заслуживающие внимания конструкции инструментов и приборов.
      В книге по возможности отражено развитие конструкций и особенностей изготовления геодезических инструментов и приборов. Вместе с тем сохранены сведения об отдельных работах выдающихся ученых и инженеров.
      Конструкции и технология изготовления приборов меняются и, это автор попытался отразить, оставив также отдельные примеры ранее разработанных конструкций, полезных с методической точки зрения.
      В книге уделено внимание применению оптико-электронных устройств в широком понятии, оптических квантовых генераторов и другим новым вопросам. Кратко изложены отдельные вопросы проектирования кодовых теодолитов, кинотеодолитов и некоторых оптических приборов спутниковой геодезии. Приведены данные, известные по опубликованным
      отечественным материалам и из зарубежной литературы. Эти данные, естественно, носят иллюстративный характер.
      Как и ранее, автор стремился осветить большую творческую работу советских ученых и коллективов заводов.
      При работе над книгой автор получал большую помощь от многих работников геодезического приборостроения и искренне благодарит их за ценные советы.
      Автор считает своим приятным долгом поблагодарить рецензентов — заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора М. М. Русинова и доктора технических наук, профессора Н. П. Заказнова за ценные замечания.
      Автор выражает большую благодарность редактору издательства Ф. И. Хромченко.
     
      ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ЕГО ПРЕДМЕТ
      Измерение координат — весьма распространенный процесс при изучении и использовании разнообразных объектов в различных областях природы и техники. Средства для измерения объектов, значительно различающихся по размерам, несмотря на общность теоретических основ, имеют принципиальные особенности.
      Для измерения объектов протяженностью от десятков метров до тысяч километров служат геодезические приборы и инструменты, образующие отдельную группу измерительных приборов и обладающие характерными признаками. При этом они во многих случаях предназначаются для измерений, не связанных с изучением поверхности или формы Земли, как это следовало бы из их названия.
      Содержание предмета «Геодезическое приборостроение» включает: теорию, расчеты и конструирование геодезических инструментов и приборов.
      В основы расчета входят:
      а) выявление исходных расчетных величин — параметров, зависящих от данной точности измерений;
      б) методы определения этих величин и перехода от них к элементам конструкции;
      в) установление причин, влияющих на постоянство расчетных величин при эксплуатации.
      Расчеты ведутся в зависимости от конечной погрешности результата измерений от параметров прибора, в том числе связанных со свойствами приемников энергии и органов чувств наблюдателя. Одновременно устанавливается зависимость параметров прибора от его точности и пределов измерений.
      Теория геодезических инструментов, в которую внесли большой вклад Ф. Н. Красовский, А. С. Чеботарев и другие ученые, позволила сочетать требования геодезии с расчетом конструкции геодезических инструментов и приборов, а последующее накопление теоретических и экспериментальных данных позволяет совершенствовать и уточнять методы расчетов.
      Современное геодезическое приборостроение характеризуется привлечением средств радиоэлектроники и физической оптики; для правильного использования этих средств при разработке новых приборов необходимо в первую очередь устанавливать расчетные величины и соотношения, определяющие конечную точность результатов измерения.
      Вполне естественно, что инженер, занимающийся конструированием геодезических приборов, не сможет полностью охватить конструирование их узлов, содержащих элементы радиоэлектроники или квантовой электроники, но ему совершенно необходимо знать основные свойства и перспективы развития этих элементов для создания прибора, отвечающего поставленным требованиям.
      Важнейшее значение при конструировании имеют технологические обстоятельства и свойства материалов. Дальнейшее развитие технологии, обеспечивающей повышение точности изготовления деталей и узлов, в особенности рабочих мер, применение новых материалов, создает большие возможности для конструирования новых приборов.
      Итак, выявление факторов, влияющих на точность результатов измерений, разработка принципов построения приборов и расчет параметров, определяющих конструкцию инструмента или прибора, являются основными вопросами геодезического приборостроения.
      Научные достижения, состояние технологии и материалов определяют возможности создания новых приборов на основе теории.
      Труды советских ученых во главе с Ф. Н. Красовским и А. С. Чеботаревым по вопросам теории и точности геодезических инструментов и установления требований к ним позволили успешно создавать новые приборы и инструменты.
      Первый светодальномер был построен в СССР в 1936 г. В. В. Балановым и В. Г. Вафиади под руководством акад. А. А. Лебедева.
      Оригинальные конструкции геодезических приборов и инструментов создали В. А. Белицын, В. П. Васильев, В. А. Величко, И. А. Грейм,
      Н. А. Гусев, А. И. Захаров, Е. Т. Здобников, И. И. Зуйков, А. М. Мещеряков, И. М. Монченко, Г. Ю. Стодолкевич, М. П. Хориков и другие советские специалисты.