УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Полезная модель относится к устройствам для геодезических измерений с использованием спутниковых радионавигационных систем и предназначена, преимущественно, для измерений в условиях сильного влияния отраженных сигналов, в частности, при работах в залесенной местности, а также в городских, стесненных условиях.
Известно устройство для проведения геодезических измерений, содержащее штатив, на котором неподвижно установлены цилиндрический шток и подвижная стойка, а по поверхности цилиндрического штока выполнен винтовой паз (патент РФ №2116656, G01S 7/36). Подвижная стойка в своей верхней части снабжена фланцем, на котором укреплена выносная горизонтальная штанга, а в нижней части - направляющим штифтом и штурвалом. На выносной горизонтальной штанге устанавливают спутниковую антенну (датчик), при этом длина горизонтальной штанги и шаг винтового паза, выполненный по поверхности цилиндрического штока, находятся в пределах нескольких длин волн. Данное технические решения обеспечивает повышение точности определения плановых координат с помощью спутниковых приемников при работе в кодовом режиме в условиях сильно залесенной местности.
Известно также устройство для проведения спутниковых геодезических измерений, содержащее штатив, включающий в своей верхней части опорный фланец с укрепленным на нем цилиндрическим штоком, расположенным внутри подвижной стойки, снабженной в своей верхней части выносной, горизонтальной штангой для установки спутниковой антенны (патент РФ.№ 68709, G01S 7/36, G01S 7/36 прототип). Цилиндрический шток в своей верхней части, а подвижная стойка в своей нижней части
снабжены центрирующими втулками. Указанная подвижная стойка в своей нижней части снабжена трапециевидным кольцом, включающим нанесенный на его внешнюю поверхность указатель положения. На горизонтальной поверхности указанного опорного фланца размещен подвижный лимб с угловой шкалой. Длина горизонтальной штанги для установки спутниковой антенны находится в пределах 0,5λ, где λ - длина волны несущих колебаний. По боковой поверхности цилиндрического штока, с шагом 0,5λ, выполнены проточки, а в боковой поверхности подвижной стойки, на уровне нижней проточки, выполнено резьбовое отверстие, с установленным в нем фиксирующим (опорным) винтом. Данное техническое решение обеспечивает повышение точности определения плановых координат с помощью спутниковых приемников при фазовых измерениях.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства.
Техническим результатом полезной модели является создание универсального устройства, позволяющего осуществлять геодезические измерения с необходимой точностью в условиях большого уровня мешающих (отраженных) сигналов, как при фазовых, так и кодовых измерениях.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для проведения спутниковых геодезических измерений, содержащем штатив, включающий в своей верхней части опорный фланец с укрепленным на нем цилиндрическим штоком, расположенным внутри подвижной стойки, выполненной с возможностью вращательного движения и снабженной в своей верхней части выносной горизонтальной штангой для установки спутниковой антенны, при этом цилиндрический шток в своей верхней части, а подвижная стойка в своей нижней части снабжены центрирующими втулками, указанная подвижная стойка в своей нижней части снабжена выполненным с ней заодно трапециевидным кольцом, включающим нанесенный на его внешнюю поверхность указатель положения, а на горизонтальной поверхности указанного опорного фланца
размещен подвижный лимб с угловой шкалой, согласно полезной модели, указанная выносная горизонтальная штанга установлена с возможностью изменения ее длины.
При этом указанная выносная горизонтальная штанга установлена с возможностью изменения ее длины от 0,5λ и менее до 2λ и более, где λ - длина волны несущих колебаний.
Указанный технический результат достигается также тем, что верхняя часть указанной подвижной стойки снабжена неподвижной втулкой, включающей сквозное, горизонтальное отверстие для установки указанной выносной горизонтальной штанги, и осевое, резьбовое отверстие, с установленным в нем фиксирующим винтом.
Кроме того, вдоль цилиндрического штока с шагом 0,5λ, где λ - длина волны несущих колебаний, выполнен ряд направляющих проточек с обеспечением изменения расположения спутниковой антенны по высоте относительно исходного в пределах нескольких длин волн, по меньшей мере, до 2λ, а в боковой поверхности подвижной стойки, на уровне нижней проточки, выполнено резьбовое отверстие, с установленным в нем фиксирующим (опорным) винтом.
На чертеже приведен общий вид устройства согласно полезной модели.
Устройство согласно полезной модели содержит цилиндрический шток 1, расположенный внутри подвижной стойки 2, снабженной в своей верхней части втулкой 3. Втулка 3 выполнена со сквозным отверстием для установки в нем выносной горизонтальной штанги 4 для установки спутниковой антенны 5. Закрепление горизонтальной штанги 4 осуществляется с помощью фиксирующего винта 6, устанавливаемого в осевое резьбовое отверстие, выполненное во втулке 3. Горизонтальная штанга 4 снабжена линейной шкалой (не показано), деления которой кратны длине волны несущих колебаний λ. Длина горизонтальной штанги 4 обеспечивает вращение спутниковой антенны 5 с радиусом вращения от 0,5λ и менее до нескольких λ, например, 2λ. Цилиндрический шток 1, в верхней части, и подвижная стойка 2, в нижней части,
снабжены центрирующими втулками 7 и 8, соответственно. Цилиндрический шток 1 неподвижно укреплен на опорном фланце 9 штатива 10. Опорный фланец 9 включает также подвижный лимб 11 с угловой шкалой от 0° до 360°, через каждые 45°(не показано). Подвижная стойка 2 выполнена заодно с трапециевидным кольцом 12, включающим указатель положения 13.
Для обеспечения устойчивого вращения антенны 4, а также возможности изменения ее положения по высоте, вдоль цилиндрического штока 1 выполнены направляющие проточки 14 с шагом 0,5λ, где λ - длина волны несущих колебаний. В боковой поверхности подвижной стойки 2 на уровне нижней проточки 14 выполнено резьбовое отверстие 15 с установленном в нем фиксирующим (опорным) винтом 16.
Геодезические измерения с помощью устройства согласно полезной модели осуществляют следующим образом.
Фазовые измерения. Горизонтальную штангу 4 со спутниковой антенной 5, используя нанесенную линейную шкалу, устанавливают, обеспечивая радиус вращения антенны 5, например, равным 0,5λ. Фиксируют болтом 6 данное положение штанги 4. Далее, вращая подвижную стойку 2, находят направление на максимальное число одновременно наблюдаемых спутников, после чего вращение антенны 5 прекращают. Это положение антенны 5 считают исходным (нулевым). С полученным соответствующим положением указателя 13 совмещают нулевую отметку шкалы лимба 11. Затем, контролируя прием спутников, поворачивают подвижную стойку 2 по часовой стрелке, например на угол 45°. В таком положении в течение не менее одной минуты выполняют геодезические измерения, которые заносятся в память измерительной аппаратуры. Далее в том же направлении по часовой стрелке по угловой шкале лимба 11, вращая подвижную стойку 2, поворачивают антенну 5 на следующие 45° и производят измерения также в течение не менее одной минуты. Этот процесс продолжают до завершения полного оборота вращения антенны 5, то есть до возвращения ее в первоначальное исходное
положение, в котором также выполняют аналогичные геодезические измерения. При необходимости высокоточного определения координат исследуемых точек идентичные измерения производят на нескольких высотах антенны 5, для чего подвижную стойку 2 поднимают и фиксируют на следующей проточке 14 цилиндрического штока 1 (на высоту 0.5 λ≈10 см). Процесс измерений при каждой высоте антенны 5 выполняют, как это описано выше Принятые сигналы, прямые и отраженные, автоматически регистрируются, накапливаются, обрабатываются. Конечные значения координат каждой из исследуемых точек на местности определяют путем осреднения полученных осредненных значений при каждом из фиксированных положений антенны 5 на данной точке.
Кодовые измерения. Горизонтальную штангу 4 со спутниковой антенной 5, используя нанесенную линейную шкалу, устанавливают, обеспечивая радиус вращения антенны 5, в пределах нескольких длин волн, преимущественно 2λ. Фиксируют болтом 6 данное положение штанги 4. Вращая подвижную стойку 2, находят направление на максимальное число одновременно наблюдаемых спутников. Это положение антенны 5 считают исходным (нулевым). Далее, на одной из высот по штоку 1, непрерывно вращая стойку 2, осуществляют прием кодовых сигналов. При необходимости высокоточного определения координат идентичные измерения производят на нескольких высотах антенны 5. Для этого подвижную стойку 2 последовательно поднимают и фиксируют на каждой из последующих проточек 14 цилиндрического штока 1, до высоты, например, 2λ. Процесс измерений при каждой высоте антенны 5 выполняют, как это описано выше. Принятые в процессе непрерывного вращения антенны 5, в том числе при каждом положении по высоте, сигналы, прямые и отраженные, автоматически регистрируются, накапливаются, обрабатываются. Конечные значения координат каждой из исследуемых точек на местности определяют путем осреднения всей полученной информации на данной точке.
Универсальное устройство для проведения спутниковых геодезических измерений согласно полезной модели обеспечивает возможность проведения высокоточных как кодовых, так и фазовых геодезических измерений. Кроме того, данное техническое решение, за счет возможности оперативного изменения положения спутниковой антенны, как по высоте, так и по величине радиуса вращения позволит варьировать тем или иным образом условия приема спутникового сигнала, что в свою очередь сможет повысить достоверность и информативность геодезических измерений.