Светодальномеры и радиодальномеры

Общий принцип измерения длин линий светодальномерами основан на определении времени, которое затрачивают световые или электромагнитные волны на прохождение измеряемого отрезка в прямом и обратном направлениях (на коротких расстояниях). Для этого на одной из конечных точек отрезка устанавливают приемно-передающее устройство, на другой – отражатель. Световые волны посылаются передатчиком на отражатель, который в свою очередь направляет их на приемник. Если обозначить скорость распространения световых волн через υ, а время их прохождения от передатчика (излучателя) к приемнику через τ, то длина линии D равна

D = υ τ /2

Из формулы видно, что для определения длины линии надо знать скорость распространения световых волн υ и измерить время τ.

Скорость распространения световых волн в вакууме известна с большой точностью и равна υ₀ = 299 792 456 м/с. Скорость световых волн в воздухе вычисляют по формуле

υ = υ₀ / n

n – показатель преломления воздуха, определяемый по температуре, давлению и влажности атмосферы.

Время τ прохождения световых волн от передатчика через отражатель к приемнику измеряют или непосредственно или косвенным методом. В зависимости от метода определения τ различают импульсные и фазовые дальномеры.

Источниками излучения в современных светодальномерах являются светодиоды или оптические квантовые генераторы – лазеры. Модуляция светового потока осуществляется за счет использования оптических и электрооптических явлений, возникающий при прохождении света через жидкости, кристаллы, полупроводниковые диоды и т.д. В качестве приемников используют фотоэлектронные умножители, а там, где источником света являются светодиоды, - фотодиоды.

Радиодальномеры – приборы для определения расстояний по скорости распространения ультракоротких радиоволн в сантиметровом диапазоне. Преимущество радиодальномеров по сравнению со светодальномерами в том, что они могут работать в любых атмосферных условиях, кроме сильных дождей. В инженерной геодезии радиодальномеры применяют в основном в качестве навигационного оборудования для производства аэрофотосъемок (радиовысотомеры).

Лазерными рулетками фирмы «Бош» (Германия) измеряют расстояния от 0,2 до 60 (100) м с погрешностью ±3 мм. Лазерные рулетка пригодны к работе при температуре не ниже минус 10⁰, кроме того, при ярком солнечном свете луч просматривается в пределах 20 м. Маркировка точек осуществляется видимым лазерным лучом. С помощью такой рулетки можно выполнять работу одному человеку и определять расстояния, недоступные для измерения обычными лентами и рулетками, например, при обмерах интерьеров зданий.

Электронные дальномеры. Действие электронных дальномеров основано на измерении времени прохождения радио или световых излучений от начальной до конечной точек измеряемой линии и обратно (для измерения больших расстояний).