Лабораторная работа 18.Современные приборы

Цель работы – ознакомиться с навигационным приемником GPS 12, лазерным дальномеромDisto,лазерным нивелиром НЛ-20К.

Материалы, приборы и принадлежности:навигационный приемник GPS 12, лазерный дальномерDisto,лазерный нивелир НЛ-20К.

Задание:ознакомиться с устройством приборов.

П рибор GPS 12 - навигационное устройство; определяет свое положение в пространстве (рис. 44).

Рис. 44. Навигационный приемник GPS 12

Использование кнопок для ввода данных

	Включает и выключает приемник, включает подсветку дисплея
	Переключение основных информационных экранных страниц; переключение со страницы вспомогательного меню на главную страницу
	Отметка положения и вызов страницы отметки положения
	Вызов страницы "ПЕРЕМЕЩЕНИЕ" (GOTO) с выделенной Точкой цели движения.
	Подтверждение правильности введенных данных и запуск выделенных команд
	Возвращает на экран предыдущее изображение или восстанавливает предыдущее значение для выделенного поля.
	Перебор букв, выбор пунктов меню, переключение полей меню
	Перемещение между позициями в названиях, переключение полей меню

С началом движения на экран начнут поступать данные об азимуте (BRG) и расстоянии (DST) до ЦЕЛИ.

Вверху страницы будет указано имя Точки, выбранной в качестве ЦЕЛИ движения.

Расстояние до ЦЕЛИ, определяемое прибором - это расстояние по прямой линии, соединяющей Ваше текущее положение и ЦЕЛЬ.

Компасная стрелка в центре экрана показывает направление от вашего текущего положения прямо на ЦЕЛЬ.

Включение приемника GPS 12. Нажмите и удерживайте кнопку , пока на экране появится изображение.

Как только приемник GPS 12 определил свое положение в пространстве нужно зафиксировать свое местоположение.

Нажать кнопку MARK: вычисленные координаты будут записаны в памяти прибора. В левой верхней части экрана появится трехбуквенное имя новой Точки.

Каждой Точке может быть присвоен свой уникальный символ для облегчения распознавания Точки на экране.

Теперь, когда определено Положение и записано в памяти как Точка, можно двигаться по прямой линии в течение 3-4 минут быстрым шагом, глядя при этом на экран прибора. За временем можно следить по часам на экране. Расстояние перемещения должно быть больше 15 м, чтобы компенсировать возможную ошибку системы GPS. Время показано в нижней части экрана. Для перехода к следующей странице нажать ENTER.

На следующей странице текущее положение изображено черным ромбиком в центре экрана. Домик с надписью НОМЕ означает положение отправной Точки, созданной ранее. Прямая линия между отправной Точкой и центральным ромбом (текущим Положением)–изображение пройденного пути.

Примечание.Верх прибора всегда должен быть направлен в сторону движения.

Поскольку в памяти прибора хранятся координаты отправной Точки движения, при помощи простой команды GOTO можно найти прямой путь к начальной Точке движения, равно как и к любой другой желаемой Точке. Для примера можно рассмотреть процедуру движения к исходной Точке движения, названной НОМЕ (дом):

Прежде всего выбрать конечную Точку (ЦЕЛЬ) движения, для чего:нажать кнопку GOTO. На экране появится страница движение к Точке с перечнем всех Точек и их координат, запомненных в памяти прибора в алфавитном порядке (английский алфавит), где GARMIN и НОМЕ – имена запомненных Точек, GOTO WAYPOINT – заголовок страницы движения к Точке;

Нажимая стрелки ВВЕРХ и ВНИЗ, курсором выбрать имя желаемой Точки.

Нажать кнопку ENTER для подтверждения выбора этой Точки в качестве конечной ЦЕЛИ движения.

На экране сразу же появится основная навигационная страница, а прямая линия на экране соединит текущее положение с указанной конечной Точкой движения.

Для перехода к следующей странице:

Нажать кнопку PAGE.

Когда выбрана ЦЕЛЬ движения, прибор GPS 12 на специальной Компасной странице представляет все необходимые данные для того, чтобы добраться до намеченной Точки.

Азимут (BRG) и расстояние (DST) до цели движения показаны в верхней части страницы, в нижней части показаны азимут текущего курса движения (TRK) и текущая скорость движения (SPD).

Основные страницы

Страница Спутников.В зависимости от количества видимых спутников возможен режим 2D или 3D NAV. Можно заменить вид неба со спутниками на отслеживание заданного маршрута путем переключения функции «ориентация» на странице Карты.

Когда приемник ищет на небосводе конкретный спутник (номер спутника на дисплее меняет цвет фона), в нижней части страницы появляется не закрашенный столбик. После обнаружения искомого спутника столбик диаграммы окрашивается в черный цвет. Приемник принимает сведения от спутника, высота столбика меняется соответственно качеству принимаемого сигнала. Фон под номером спутника на изображении небосвода при этом сменится с черного на обычный, режим вычисления координат автоматически переключается с плоского (2D NAV), при приеме сигналов только от трех спутников; на трехмерный (3D NAV), при приеме сигналов от четырех и более спутников.

Страница Положения.Вторая страница в последовательности главных экранных страниц приемника GPS 12 - страница Положения. Страница Положения показывает местонахождение, направление и скорость движения (до 99,9 миль в час, что эквивалентно 161 км. Графический компас в верхней части экранной страницы указывает азимут (в градусах) направления движения.

Ниже видны данные о направлении движения в целом TRACK и о средней скорости движения SPEED (в условной горизонтальной плоскости, без учета неровностей рельефа). Другие данные на странице Положения - широта (первая строка под словом POSITION), долгота (вторая строка под словом POSITION) и высота ALT. Под словом TIME в нижней части экрана дается текущее время в 12-часовом или 24-часовом формате.

Страница Менюприемника GPS 12 позволяет вызывать дополнительные меню, которые используются для настройки и вызова функций навигации. Доступно 11 различных дополнительных меню, каждое из которых названо по имени обслуживаемой функции.

Страница Установок Навигации(NAVIGATION SETUP)применяется для выбора системы координат, картографической системы, масштаба графического индикатора поперечной ошибки движения и расстояния, скорости и азимута.

Система Координат."По умолчанию" приемник GPS 12 определяет координаты места по долготе и широте в градусах и минутах (формат: HDDD .MM.MMM' - здесь Н - полушарие; DDD - число градусов дуги; ММ.МММ - минуты дуги с тысячными долями). Можно выбрать форматы "часы, минуты, секунды" (HDDD ,MM'SS.S), только "градусы" (HDDD.DDDDD) и многие другие системы координат.

Для выбора системы координат выделить поле у надписи "POSITION FRMT:" и нажать ENTER. При помощи стрелок ВВЕРХ или ВНИЗ выбрать желаемую систему координат. Для подтверждения выбора нажать ENTER.

Установка единиц измерения. Выделить поле у слова "UNITS:" и нажать ENTER.

Стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ установить желаемую единицу измерения (для работы в нашей стране рекомендуется выбрать "METRIC"). Нажать ENTER для подтверждения выбора.

Учет Магнитного Склонения. Направление, вычисляемое приемником GPS 12, может быть отображено относительно магнитного севера, истинного севера или относительно специальной сетки координат. По умолчанию направление вычисляется относительно магнитного севера, что наиболее практично для большинства случаев.

Лазерный дальномерDisto

Устройство прибора

Включение.НажатьON- клавишу {A, 1} кратковременно. Символбатареибудет отображатьсянадисплеедоследующего нажатиякакой-либоклавиши.

Выключение.НажатьиудерживатьOFF- клавишу {A, 8}. Еслисприборомнепроизводится никакихдействий, точерез 3 минуты автоматическивыключитсялазерный луч. Приборполностьювыключается через 6 минут, есливтечениеэтого времениниоднакнопканебыланажата. Даннаяопцияпредусмотренасцелью максимальноувеличитьсрокслужбы элементовпитания.

CLEARклавиша.НажимаяCLEAR- клавишу {A, 8} можноотменить (стереть) результатпоследнегоизмерения. В процессеизмеренияплощадей, объемовит.д., каждоепромежуточноеизмерениеможетбыть последовательноотмененоиизмеренозаново.

Подсветкадисплея. НажатьILLUMINATION- клавишу {A, 11} длятого, чтобывключить (выключить) подсветкудисплея.

Точкаотсчетаизмерений.Еслипозиционнаяскобаразвернута, прибор распознаетееположение,ибудетучитыватьпри последующихизмерениях.

Поумолчаниюприборпроизводитизмеренияотего нижнейповерхности. НажимаяREFERENCE-клавишу {A, 7}, установкаможетбытьизменена такимобразом, чтоследующееизмерениеможет бытьпроизведеноотверхнейповерхностиприбора. Послеэтогоприборавтоматическивозвращаетсяк измерениюотсвоейнижнейчасти. Можноустановитьпостоянно отсчетприбораотверхнейповерхности. Дляэтогонажать нанесколькосекундREFERENCE- клавишу {A, 7} НажавнанесколькосекундREFERENCE-клавишу {A, 7} ещераз, чтобывернутьприборк отсчетурасстоянийотегонижнейповерхности.

Измерения

Простоеизмерениерасстояния.НажимаяDIST–клавишу {A, 1} включитьлазер. Направитьнаобъект, расстояниедокоторогонужноизмерить (цель) инажатьDIST–клавишу {A, 1} ещераз. Измеренноерасстояниеввыбранных единицахизмерениянемедленнопоявитсяна дисплее. Измерение [+/-] Измерение [+/-] Измерение [+/-] …. [=] Результат

Нажатиена[=] - клавишу {A, 4} означаетконец последовательныхдействийирезультатпоявитсяв главнойстрокенадисплее. Промежуточное значениетакжебудетотображено. Нажимая CLEAR- клавишу {A, 8} Выможетеотменить последнююоперацию.

АналогичныедействияВыможетепроизвестипри последовательномизмеренииобъемовиплощадей.

Площадь. НажатьAREA/VOLUME- клавишу {A, 5} одинраз дляизмеренияплощадей. Соответствующийсимвол будетотображеннадисплее. Послетого, какоба измерениябудутпроизведены, результат вычисленияплощадиавтоматическипоявитсяв главнойстрокедисплея. НажимаянанесколькосекундAREA/VOLUME-клавишу {A, 5}, можноустановитьфункцию вычисленияпериметра. {B, 3}. НажимаяAREA/ VOLUME- клавишу {A, 5} нанесколькосекундеще раз, можновернутьсякфункциивычисления площади.

Еслинужнопроизвестивычислениедругой площади, нажать AREA/VOLUME- клавишу {A, 5} ещераз.

Специальнаяфункция.Измерениясторонпривычисленииплощадимогутбытьвыполненыпочастям.

Выбратьрежимизмеренияплощади. НажатьPLUS- клавишу {A, 2} илиMINUS-клавишу {A, 12} перед измерениями первойчастипервойстороны. ПродолжитьдействиянажатиемнаDIST- клавишу {A, 1}. На дисплеепоявитсясимволсложенияиливычитания соответственно. Выполнитьизмерениепервойчасти стороны, затемнажатьPLUS- клавишу {A, 2} или MINUS–клавишу {A, 12} ивыполнитьизмерение второйчасти. Неограниченноеколичествочастей могутбытьприбавлены (вычтены) приизмерении стороны. Длятого, чтобызакончитьизмерения первойстороны, нажатьEQUAL- клавишу {A, 4}. Втораясторонаможетбытьтакжеизмеренапо частяманалогичноприведеннойвыше методике. Результатвычисленияплощадипоявится, какобычно, вглавнойстрокедисплея .

Объем.НажатьAREA/VOLUME- клавишу {A, 5} дважды дляустановкирежимаизмеренияобъема. Соответствующийсимволбудетотображенна дисплее. Послетого, каквсетриизмерениябудут произведены, результатвычисленияобъема автоматическипоявитсянадисплее.

Измеренияминимальных / максимальныхрасстояний.Этафункцияпозволяетпользователюизмерять минимальныеилимаксимальныерасстоянияот зафиксированнойточки, атакжеопределять интервалырасстояний. Чащевсегоэта функцияиспользуетсядляизмерениядиагоналей (максимальныезначение) илигоризонтальных расстоянийдовертикальнойповерхности (минимальноезначение).

НажатьиудерживатьDIST- клавишу {A, 1} пока непоявитсязвуковойсигнал, сигнализирующий, чтоприборнаходитсяврежименепрерывного измерения. Затеммедленноперемещатьлазерный лучсоответственновлево - вправоили, например, вверхивнизврайонецели(например, вуглупомещения). НажатьDIST–клавишу {A, 1} ещераз, ирежим непрерывногоизмерениябудетотключен. Значения максимальногоиминимальногорасстояниябудут отображенынадисплее. Результатпоследнего измерениябудеттакжеотображенвглавнойстроке дисплея.

Лазерный нивелир НЛ-20К

В нивелирный комплект входят: нивелир, штатив, две нивелирные рейки и нивелирные башмаки.

Нивелир НЛ-20К предназначен для геометрического нивелирования – определения разности высот точек на местности с помощью лазерного луча, развертываемого в плоскость, автоматически устанавливающуюся горизонтально.

Нивелир можно использовать на строительных площадках, при выносе проекта на натуру, при монтаже промышленного оборудования, изысканиях и других инженерных работах.

Кроме этого, прибор можно использовать в качестве лазерного центрира, поскольку одна из ветвей разделенного лазерного луча направляется вверх и автоматически устанавливается в отвесное положение.

В нивелире используется полупроводниковый лазер, излучающий свет в видимой области спектра (X - 0,65 мкм).

Нивелир лазерный НЛ-20К является высокопроизводительным геодезическим прибором: не требуется его точное горизонтирование и отслеживание уровня перед взятием отсчета по рейке, так как прибор снабжен жидкостным компенсатором, автоматически горизонтирующим лазерный луч; не требуется визирование на рейки и отсчитывания по ним - отсчитывание показаний производится непосредственно на рейке с помощью электронного приемника.

Таким образом, информацию о превышении данного пикета (точки) получает непосредственно исполнитель. Функции наблюдателя в данном приборе практически исключены.

В комплект поставки по договору с потребителем может входить приемник, позволяющий моментально и точно определять положение лазерной плоскости.Температурный диапазон работы от минус 20 до+50 °С.

Рис. 45. Нивелир:

а – общий вид;б – боковая поверхность корпуса

Устройство и принцип работы нивелира

В металлическом корпусе нивелира2 (рис.45, а) установлен полупроводниковый красный лазер.Излучаемый лазером луч, проходя через оптический жидкостный компенсатор, попадает в светоделительную грань блока призм, расположенного в головке 1, и разделяется на два взаимных перпендикулярных луча. При вращении головок, осуществляемом с помощью электродвигателей, луч, перпендикулярный оси вращения, описывает плоскость. Второй луч, направленный вдоль оси вращения, остается неподвижным. Скорость вращения плавно регулируется от 0 до 350 об/мин рукояткой 4. Включение-выключение осуществляется переключателем 3. В верхней части корпуса расположен круглый уровень 7, предназначенный для предварительной установки нивелира в горизонтальное положение.

На боковой поверхности корпуса расположена съемная аккумуляторная батарея 8 (рис.45, б). Отстыковка батареи производится фиксатором 9. Подъемными винтами 6 (см. рис.45, а) корпус нивелира наклоняется относительно подставки 5 для выведения пузырька уровня в среднее положение. В центре подставки имеется резьбовое отверстие для крепления нивелира на штативе.

Библиографический список

Геодезия : учеб. пособие для вузов / Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев. - 2-е изд. - М. : Акад. проект, 2008. - 589 с.

Геодезия и топография . Г. Д. Курошев, Л. Е. Смирнов. - 3-е изд., стер . - М.: Академия, 2009. - 173 с.

Геодезия : учебное пособие / Л. И. Чернова, А. В. Загибалов; Иркут. гос. техн. ун-т . – Иркутск: ИрГТУ, 2014.

Геодезия и маркшейдерия : учеб. для вузов / В.Н. Попов [и др.] ; под ред. В.Н. Попова, В.А. Букринского; Моск. гос. горн. ун-т. – Изд. 3-е . – Москва: Горная книга, 2010. – 452 с.

Инженерная геодезия : учеб. для вузов / Е. Б. Клюшин [и др.]; под ред. Д. Ш. Михелева. – 6-е изд., испр . – Екатеринбург: АТП, 2013. – 478 с.

Инженерная геодезия : учеб. для вузов по направлению «Геодезия и землеустройство» / Е. Б. Клюшин [и др.]; под ред. Д. Ш. Михелева. – 11-е изд. . – Екатеринбург: АТП, 2014. – 495 с.

Инженерная геодезия : учеб. для вузов по специальностям "Автомобил. дороги и аэродромы", "Мосты и трансп. тоннели" направления "Стр-во" / Г. А. Федотов. - Изд. 3-е, испр . - М.: Высш. шк., 2006. - 462 с.

Инженерная геодезия для строителей. Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е. М.: Недра, 1990. – 256 с.

Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 1:500. – М.:Недра, 1985. – 126.

Основы геодезии, картографии и космоаэросъемки : учеб. пособие /Кусов В.С.- М.: Академия, 2009. - 255 с.

Прикладная геодезия : учеб. пособие / О. В. Данченко. - Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2008. - 120 с.

Работа с топографическими картами : метод. указания для самостоят. работы студентов / Иркут. гос. техн. ун-т. - Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2002. - 18 с. : a-ил

Рельеф и карта : учеб. пособие / В. П. Ступин. - Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2006. - 148 с.

Современная геодезическая техника и ее применение : учеб. пособие для вузов / В. Е. Дементьев. - Изд. 2-е. - СПб. : Акад. проект, 2008. - 590 с.

Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. – М.:Недра,2004. – 300с.