PRESNÉ MERANIE UHLOV

1. PRESNÉ MERANIE UHLOV v základnej triangulácii

2. Požiadavky • Tri rôzne dni za rôznych atmosferických podmienok • Stredná chyba smeru podľa Ferrerovho vzorca ≤±0,40" • Stredná hodnota uzáverov trojuholníkov má byť ±1"

3. Teodolity • Masívne, ťažké • Chyby delenia kruhu ≤0,5" • Presnosť čítania 0,1 až 0,2" • Presne opracované osi • Ďalekohľady s dobrou svetelnosťou a zväčšením • Dostatočne citlivé libely • Osvetlenie deleného kruhu • Osvetlenie nitkového kríža

4. Wild T3 • Čítacie zariadenie: mikrometer • Presnosť čítania 0,2" alebo 0,06 mgon • Váha 11 kg • Delenie 60- alebo 100-tinné • Zväčšenie ďalekohľadu 24x, 30x, 40x • Citlivosť alidádovej libely 7"/2mm • Priemer kruhu 14 cm

5. Wild T3

6. Wild T4 • Čítacie zariadenie - mikrometer • Presnosť čítania 0,1" • Váha 60 kg • Pre astronomické merania • Zväčšenie ďalekohľadu 65x • Citlivosť alidádovej libely 1 až 2"/2mm • Priemer kruhu 25 cm • Fotografická registrácia nekoincidovanej stupnice, obraz libely a čas

7. Fotografická registrácia

8. ELEKTRONICKÉ TEODOLITY na presné meranie uhlov

9. Rozdelenie • Základné • Bezodrazové „R“ (Reflectorless) • laserové - frekvenčné alebo pulsné • Motorizované „M“ (Servomotory) • Automatizované „A“ (Automatizované) • vybavená motormi a CCD kamerou na automatické sledovanie cieľa) • one-man instrument • Vyhľadávací systém „P“ (PowerSearch) • vyhľadanie strateného reflektora

10. Princíp elektronických teodolitov • Riadené mikroprocesorom • Merané hodnoty – digitálne na displeji • Merané všetky uhly, dĺžky, prevýšenie • Stabilizovaný index vertikálneho kruhu • Automatické meranie zvislých uhlov – redukcia šikmých dĺžok • Korekcie zo zakrivenia Zeme a refrakcie • Programovateľný kalkulátor

11. Elektronické meranie uhlov Elektronické snímanie delených kruhov Čítacie zariadenie mení intervaly kruhov na svetelné impulzy a tie sa menia na elektrické impulzy Princíp registrácie nameraných hodnôt Kódová metóda Inkrementálna metóda Dynamická metóda

12. Kódová metóda • Delený kruh je sklenený - kódová maska • Najmenšia stopa udáva blok intervalu (časového úseku) • Optoelektronické snímanie • svetelné diódy a fotodiódy - v pároch na oboch stranách deleného kruhu • Svetelné signály (fotoimpulzy) • svetlo, tma – elektrická transformácia svetelných signálov do desiatkovej sústavy • Hrubé čítanie (0,25 – 1,50 mgon) • Jemné čítanie sa dosiahne interpoláciou • dve radiálne čiarkové delenia – obraz miesta čítania sa posúva mikrometrom s planparalelnou platňou – stotožnenie s niektorým miestom rastra • Absolútna metóda

13. Kódová maska deleného kruhu

14. Inkrementálna metóda • Radiálne čiarové rastre, ktoré predstavujú rastúci rad rovnakých bielych a čiernych polí (inkrementov) • Fotodiódy s funkciou svetelnej mriežky slúžia na elektrické snímanie rastrov • Nemožno absolútne určiť smer ale len rozlíšiť relatívne zmeny • Relatívna metóda • Jemné čítanie - interpoláciou – moiré jav

15. Princíp Moiré efektu

16. Moiré efekt • šírka rysiek rovnako veľká ako medzery • jedna časť výseče zväčšená 1,01-krát a je diametrálne zobrazená na protiľahlú výseč • otáčanie alidády – moiré efekt • posun svetlého prúžku na miesto predchádzajúceho zodpovedá pootočeniu alidády o 8 mgon • spresnenie čítania – elektronicky na 0,5 mgon

17. Dynamická metóda • Rotujúci impulzový kruh má 1024 rysiek s rovnako veľkými medzerami • Ryska a medzera majú uhlovú 0 aj časovú hodnotu T0 • Nulu tvorí pevný vonkajší snímač Zk, vnútorný snímač Zp je spojený s alidádou • Zdroj svetla - luminiscenčné diódy • Uhol  je daný v časových alebo uhlových jednotkách • Mriežka impulzového kruhu rotuje pred fotodiódami, v nich vzniká fotoprúd, ktorý sa mení na pravouhlé kmity a impulzy – fázovo posunuté • Fázový posun dostaneme počtom N celých impulzov a určením T0 a 0 medzi oboma impulzmi

18. Hrubé a jemné čítanie v dynamickej metóde • Na hrubé čítanie je na kruhu značka, snímač Zk ju zachytí, vznikne signál, ktorý otvorí hradlo a impulzy sú vedené do počítača, kde sa postupne zaznamenáva ich počet N • Jemné čítanie – pomocou vysokofrekvenčných impulzov • Mikroprocesor všetko pretransformuje na uhlové jednotky • Na vylúčenie vplyvu excentricity alidády sú zabudované diametrálne snímače Zk2 a ZP2 • Fázový posun sa určí asi 1500-krát • Frekvencia rotácie kruhu je kontrolovaná –spätná väzba

19. Dynamické snímanie deleného kruhu

20. Motorizované teodolity • Automatické rozpoznávanie cieľa (Automatic Target Recognition – ATR) • Komunikácia cez radio-modem

21. Automatické rozpoznávanie cieľa • Prístroj sa predbežne nasmeruje priezorom na hranol • Zabudované ATR vysiela laserový lúč • Odrazený lúč je prijatý vstavanou kamerou (CCD) • Vypočíta sa poloha prijatého svetelného bodu s ohľadom na stred CCD • Horizontálne a vertikálne posuny sa prepočítajú na korekcie horizontálnych a vertikálnych uhlov a na riadenie motorov, ktoré otáčajú prístroj tak, aby bol zámerný kríž zacielený presne na stred hranola • Pri hľadaní a rozpoznaní stredu hranola je zorné pole ďalekohľadu špirálovite prehľadávané tak, že citlivá oblasť ATR sa posúva do stredu hranola • Celkový čas na prehľadanie a rozpoznanie stredu hranola je asi 1 sekunda.

22. Citlivá oblasť ATR Je umiestnená do stredu zorného poľa ďalekohľadu

23. Wild T 2000 • Panfokálny ďalekohľad – pri zaostrení na vzdialené ciele sa veľkosť zorného poľa zmenšuje a naopak • Dynamické čítanie uhlov s presnosťou 0,01mgon • Možnosť vložiť indexovú a kolimačnú chybu • Registračná jednotka GRE4