СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СОХРАНЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ

1. Способ сохранения геодезического направления относительно истинного меридиана для выбранной точки, заключающийся в том, что корпус устройства сохранения геодезического направления (УСГН) устанавливают на штатив и грубо ориентируют относительно направления истинного меридиана, вводят УСГН в рабочее состояние, восстанавливают с его помощью геодезическое направление относительно истинного меридиана, отличающийся тем, что УСГН выполнен в виде двух независимых оптических систем на одной неподвижной вертикальной оси, соединенной с основанием, имеющих общую точку вращения в горизонтальной плоскости, первая из которых, использующая свойства параболического отражателя, обеспечивает посылку отраженного луча, являющегося связующим звеном для двух оптических систем, по одному и тому же пути независимо от поворота зеркал параболического отражателя вокруг неподвижной вертикальной оси при неизменном положении источника тонкого луча света (ИТЛС), при ее (первой системы) грубом ориентировании относительно направления истинного меридиана и неподвижном ИТЛС из состава второй оптической системы, формирующего узконаправленный луч, вторая система, использующая свойства «обратного» хода отраженного луча, обеспечивает выявление рассогласования положения проекции луча при изменении азимутального направления ИТЛС и точное восстановление, путем возврата проекции луча в биссектор измерительной линейки, входящей в состав оптического блока считывания отсчетов, геодезического направления (ГН) перпендикуляра к поверхности контрольного элемента (КЭ) из состава второй оптической системы относительно истинного меридиана, введенного при изготовлении УСГН, которое (ГН) определяют при наблюдении на КЭ в ходе совмещения прямого и обратного изображения сетки нитей автоколлимационной трубы угломерного прибора, установленного на выбранной точке в приделах прямой видимости УСГН, по окончанию работ осуществляют принудительное рассогласование азимутального положения оптических систем УСГН с целью исключения ошибки при дальнейшем использовании.
2. Устройство сохранения геодезического направления (УСГН), содержащее узлы горизонтирования и ориентирования, размещенные на корпусе, основание, жестко соединенное с вертикальной осью, геометрическая ось которой совмещена с точкой вращения устройства, на которой размещен корпус с возможностью независимого ориентирования в азимутальном направлении относительно основания, внутри которого помещена оптическая система приблизительной ориентации относительно направления истинного меридиана, и оптический блок считывания отсчетов, отличающееся тем, что в него введена плата точной наводки (ПТН), размещенная внутри корпуса УСГН, имеющего окна для обеспечения снятия отсчетов и наблюдения контрольного элемента, на неподвижной вертикальной оси с возможностью независимого поворота в азимутальном направлении, источник тонкого луча света (ИТЛС), первое и второе плоские зеркала, первое и второе параболические цилиндрические зеркала (ПЦЗ) с внутренней отражающей поверхностью, сектор цилиндрического зеркала с внешней отражающей поверхностью, контрольный элемент, доступный для наблюдения через окно в корпусе, жестко закрепленный на ПТН в азимутальной плоскости, но с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, параллельной плоскости ПТН, при этом первая оптическая система приблизительной ориентации выполнена в виде платы грубой наводки (ПГН) жестко соединенной с корпусом УСГН и расположенной на неподвижной вертикальной оси с возможностью независимого азимутального поворота, на которой размещены первое и второе параболические цилиндрические зеркала, оси симметрии которых расположены вдоль осей прямоугольной декартовой системы координат и пересечены в точке вращения устройства, в которой находятся фокусы обоих параболических цилиндрических зеркал, первое плоское зеркало, расположенное под углом 45° к оси симметрии первого параболического цилиндрического зеркала на прямой, проходящей через точку вращения устройства, неподвижно закрепленные перпендикулярно ее плоскости, на пути луча из ИТЛС, входящего в состав второй оптической системы, направленного под постоянным углом к оси абсцисс через точку вращения устройства, размещают первое параболическое цилиндрическое зеркало (ПЦЗ), на пути отраженного от него, в соответствии со свойством параболы параллельно его оси симметрии, луча, располагают первое плоское зеркало и отклоняют луч под прямым углом в направлении второго параболического цилиндрического зеркала, на пути луча, отраженного от внутренней поверхности второго ПЦЗ, продолжение которого (луча), в соответствии с обратным свойством параболы, направлено в точку вращения устройства, устанавливают второе плоское зеркало из состава второй оптической системы, состоящей из второго плоского зеркала, сектора цилиндрического зеркала и выполненной в виде платы с жестко закрепленными перпендикулярно к ее поверхности отражающими поверхностями оптических элементов, и расположенной на неподвижной вертикальной оси с возможностью независимого вращения в азимутальном направлении, и ИТЛС, неподвижно закрепленного на ПТН, чем оптически объединяют ПГН и ПТН в единое целое, от которого луч отражается в направлении сектора цилиндрического зеркала, центр вращения которого расположен в точке вращения устройства, на пути отраженного от поверхности сектора луча монтируют оптический блок считывания отсчетов, выполненный в виде вновь введенных измерительной линейки (ИЛ) с нанесенной шкалой с биссектором, поверхность которой перпендикулярна плоскости ПТН, и для которой угол между прямой, соединяющей точку вращения устройства с точкой пересечения плоскости ИЛ, и лучом, исходящим из ИТЛС, является постоянным, с возможностью корректировки ее (ИЛ) положения относительно ПТП по азимуту с целью проекции формируемого луча, при калибровке УСГН, в биссектор шкалы ИЛ, и направленного на ИЛ микроскопа, размещенного на ПТН, поле зрения которого позволяет наблюдать проекцию луча в пределах всей шкалы ИЛ при поворотах ПТН.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместо уголкового отражателя в способе применен, разработанный автором, параболический отражатель, отличающийся от уголкового отражателя тем, что луч разворачивается на 90° (фиг.3).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффект противоположного «обратного» хода луча обеспечивает сектор сферической поверхности, на которой происходит пересечение лучей при их колебаниях (фиг.2).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что луч CD связывает между собой две самостоятельные плоскости.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что такой способ размещения оптических деталей на плоскостях I и II избавляет от эффекта неопределенности в отношении смещения элементов хранителя от своего первоначального положения.
7. Прибор по п.2, отличающийся тем, что плоскости I и II заменены на платы грубой и точной наводок (фиг.9), на которых размещены параболические цилиндрические зеркала, плоские зеркала, источник тонкого луча света, сферическое цилиндрическое зеркало, измерительная линейка и контрольный элемент.
8. Прибор по п.2, отличающийся тем, что когда плату грубой наводки (ПГН) перемещают в азимутальном направлении на ±10° относительно истинного меридиана вокруг неподвижной вертикальной оси, то это перемещение никакого влияния на положение луча CD и платы точной наводки (ПТН) не оказывает.
9. Прибор по п.2, отличающийся тем, что для получения значения хранимого ГН на точке, расположенной южнее прибора, устанавливают теодолит над точкой, приводят его в рабочее состояние и, наблюдая через автоколлимационную трубу на плоскость контрольного элемента прибора, восстанавливают перпендикуляр зрительной оси теодолита к плоскости контрольного элемента путем совмещения прямого и обратного изображения сетки нитей автоколлимационной трубы теодолита.
10. Прибор по п.2, отличающийся тем, что для восстановления первоначального положения ПТН относительно истинного меридиана, закрепленного при изготовлении прибора, осуществляют контролируемый с помощью микроскопа поворот ПТН вокруг закрепленной вертикальной оси с целью ввода проекции луча в биссектор измерительной линейки.
11. Прибор по п.2, отличающийся тем, что точность восстановления первоначального положения ПТН зависит от геометрических размеров прибора, шага шкалы измерительной линейки и кратности увеличения микроскопа.
12. Прибор по п.2, отличающийся тем, что луч из ИТЛС, в данном приборе, направляют под постоянным углом равным 70° относительно меридиана.
13. Прибор по п.2, отличающийся тем, что радиус сектора сферического цилиндрического зеркала вычисляется и в данном приборе равен 35.385 мм.
14. Прибор по п.2, отличающийся тем, что перпендикуляр ОМ опущенный из точки «О» вращения прибора длиной 20 мм (фиг.13) на продолжение плоскости второго плоскою зеркала составляет постоянный угол <АОМ равный 152°, длина перпендикуляра ОМ подбирается эксперементально.