RU1808119C - Survey gyrocompass - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области марк- шейдерско-геодезического приборостроени . Цель изобретени  - упрощение конструкции прибора при расширении его эксплуатационных возможностей. В маркшейдерском гирокомпасе, содержащем теодолит, включающий хвостовик вертикальной осевой системы и алидадную часть, снабженную зрительной трубой с автоколлимационным окул ром, зеркальный отражатель осевой системы установлен под углом 45° к вертикальной оси внутри дополнительно введенной полой втулки. В приборе обеспечиваетс  оптическа  св зь с ма тниковым чувствительным элементом гирокомпаса и возможность оперативного контрол  угломерной посто нной г. 1 ил. СПThe invention relates to the field of surveying and geodetic instrument engineering. The purpose of the invention is to simplify the design of the device while expanding its operational capabilities. In a surveying gyrocompass containing a theodolite comprising a shank of a vertical axis system and an alidade portion equipped with a telescope with a self-collimating eyepiece, the mirror reflector of the axial system is installed at an angle of 45 ° to the vertical axis inside the additionally inserted hollow sleeve. The device provides optical communication with a matrix sensitive element of the gyrocompass and the possibility of operational control of the goniometric constant of 1 yl. Joint venture

Description

Изобретение относитс  к маркшейдер- ско-геодезическому приборостроению и может быть использовано дл  выполнени  гироскопического ориентировани  подземных маркшейдерских сетей и задани  направлений при проведении горных выработок различного назначени .The invention relates to surveying and geodetic instrument engineering and can be used to perform gyroscopic orientation of underground surveying networks and to specify directions when conducting mine workings for various purposes.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции прибора при расширении его эксплуатационных возможностей и повышение точности изменений.The aim of the invention is to simplify the design of the device while expanding its operational capabilities and increasing the accuracy of changes.

На чертеже изображён гирокомпас, содержащий теодолит 1, снабженный зрительной трубой с автоколлимационным окул ром 2. Вертикальна  осева  система теодолита содержит полую втулку 3 с защитным стеклом 4, закрепленное под углом 45° к вертикали внутри втулки зеркало 5 и хвостовик 6 с двум  диаметрально расположенными светопропускающими элементами (СЭ) 7 и 8. Теодолит 1 установлен на гиро- блоке 9, имеющем два отверсти  10 и 11 за пределами взрывобезопасной оболочки, ма тниковый ЧЭ 12 с зеркалом 13 и гиромо- тором 14, на корпусе гйроблока закреплена триппельпризма 15, оптически соедин юща  зеркало 5 осевой системы теодолита с зеркалом 13 ЧЭ.The drawing shows a gyrocompass containing a theodolite 1, equipped with a telescope with an autocollimation eyepiece 2. The vertical axial system of the theodolite contains a hollow sleeve 3 with a protective glass 4, a mirror 5 and a shank 6 with two light transmitting diametrically arranged at a 45 ° angle to the vertical inside the sleeve elements (SE) 7 and 8. Theodolite 1 is installed on the gyro unit 9, which has two holes 10 and 11 outside the explosion-proof shell, a matrix SE 12 with a mirror 13 and a gyro-motor 14, three are fixed on the gyroblock body pelprizma 15 optically connecting the mirror 5 axial theodolite system with a mirror 13 ChE.

При ориентировании с помощью гирокомпаса определ етс  угол между направлением на Север и направлением на второй пункт ориентируемой стороны (направлением на прив зку). Направление на Север определ етс  с помощью гироскопического ЧЭ в результате обработки данных, полученных при наблюдении за его движением.When orienting with the gyrocompass, the angle between the direction to the North and the direction to the second point of the oriented side (direction to the anchor) is determined. The direction to the North is determined using a gyroscopic SE as a result of processing data obtained by observing its movement.

0000

оabout

соwith

юYu

соwith

Дл  наблюдени  за движением ЧЭ и дл  прив зки на местности используетс  теодолит 1. Дл  наблюдени  за движением ЧЭ зрительную трубу теодолита 1 устанавливают в вертикальное положение (положение А), при этом световой пучок от источника света автоколлиматора через защитное стекло 4, зеркало 5, СЭ 7, отверстие 10 и триппельпризму 15 попадает на зеркало 13 ЧЭ 12. Наблюдение за движением ЧЭ ведут в автоколлимационном режиме работы зрительной трубы.Theodolite 1 is used to monitor the movement of CEs and to locate the terrain. To monitor the movement of CEs, theodolite 1 telescope is placed in a vertical position (position A), and the light beam from the light source of the autocollimator through a protective glass 4, mirror 5, SE 7, the hole 10 and the triple prism 15 hits the mirror 13 of the CE 12. Monitoring the movement of the CE is carried out in the autocollimation mode of operation of the telescope.

Дл  наведени  на второй пункт ориентируемой стороны могут быть использованы два способа. В первом способе при вертикальном положении зрительной трубы али- дадную часть теодолита разворачивают на 180° по отношению к положению, при котором велось наблюдение за ЧЭ. скрепл ют с корпусом гироблока 9 и весь прибор разворачивают до совмещени  оси, проход щей через СЭ 8 и отверстие 11, с направлением на второй пункт ориентируемой стороны (направление В).Two methods can be used to point to the second point of the oriented side. In the first method, in the vertical position of the telescope, the alidide part of the theodolite is rotated 180 ° with respect to the position at which the observation of the SE was carried out. they are fastened to the gyro block body 9 and the entire device is turned to align the axis passing through the SE 8 and the hole 11 with the direction to the second point of the oriented side (direction B).

Во втором способе зрительную трубу теодолита 1 непосредственно навод т на второй пункт ориентируемой стороны (направление С).In the second method, the theodolite 1 telescope is directly aimed at the second point of the oriented side (direction C).

С гирокомпасом работают следующим образом. Первоначально дл  эталонирова- ни  измер ют угол между направлением на прив зку по второму способу и направлением , соответствующим показани м гироскопического ЧЭ, сравнивают с известным значением азимута и определ ют приборную поправку д , равную АЭ-Г, где Аэ - из- вестный азимут стороны, на которой выполн етс  эталонирование; Г - азимут стороны, на которой выполн етс  эталонирование , определенный гирокомпасом.With gyrocompass work as follows. Initially, for reference, the angle between the direction to the snapping according to the second method and the direction corresponding to the readings of the gyroscopic SE is measured, compared with the known azimuth value and the instrumental correction d equal to AE-G is determined, where Ae is the known azimuth of the side on which calibration is performed; G is the azimuth of the side on which the reference determined by the gyrocompass is performed.

Поправка д включает две составл ющие (3 Д(5 + г, где Ад - угол между перпендикул рно к зеркалу, расположенным на ЧЭ, и главной осью гирокомпаса (осью гиромотора), т - угол между оптическими ос ми зрительной трубы при визировании на прив зку и на ЧЭ.Amendment d includes two components (3 D (5 + g, where Ad is the angle between the perpendicular to the mirror located on the CE and the main axis of the gyrocompass (axis of the gyromotor), m is the angle between the optical axes of the telescope when sighted on zku and on the Che.

В гироскопической технике обеспечивают стабильность величины , поэтому на. практике дл  контрол  поправки «3 в процессе основных измерений достаточно контролировать составл ющую т.In gyroscopic technology, they provide stability of magnitude, therefore, on. In practice, to control the correction "3 in the process of basic measurements, it is enough to control the component

Величину г наход т следующим образом . Определ ют направление на прив зку (или на любой предмет) по первому способу и фиксируют соответствующий отсчет N , далее определ ют направление на прив зку (или на тот же, что и в первом случае предмет ) еторым способом и фиксируют соответ0The value of r is found as follows. The direction to the anchor (or to any object) is determined by the first method and the corresponding count N is fixed, then the direction to the anchor (or to the same object as in the first case) is determined by the second method and the corresponding

55

00

55

00

55

00

55

00

55

ствующий отсчет N. Величина т будет равна (N -N).the current count N. The value of m will be equal to (N -N).

Величину г, полученную при эталони- ровании, обозначим тэ. После эталонирова- ни  выполн ют основные измерени , при которых последовательно производ т установку на одном из пунктов ориентируемой стороны, предварительное (грубое) ориентирование главной оси гирокомпаса, определение гироскопического азимута Г. Затем на ориентируемой стороне определ ют величину Т и азимут ориентируемого направлени  с учетом поправки 3 и результата контрол  т : А Г+ д + Ат , где Дг гэ - т.The value of r obtained by standardization is denoted by te. After standardization, the main measurements are carried out, in which installation on one of the points of the oriented side is carried out in advance, preliminary (rough) orientation of the main axis of the gyrocompass, determination of the gyroscopic azimuth G. Then, the magnitude of T and the azimuth of the oriented direction are determined taking into account Amendment 3 and the result of the control: A G + d + At, where Dg ge - t.

Таким образом, введение в осевую систему теодолита наклонного зеркала позво: л ёт обеспечить возможность выполнени  измерений (при вз тии прив зки и при наблюдении за движением гироскопического ЧЭ) с помощью одной зрительной трубы теодолита , что упрощает конструкцию прибора . Сочетание с оперативным контролем положени  наклонного зеркала, осуществл емого за счет измерени  угла г при каждом определении -азимута гирокомпасом, позвол ет повысить точность и надежность получаемых результатов.Thus, the introduction of an inclined mirror into the axial system of theodolite makes it possible to provide the possibility of taking measurements (when taking a link and observing the movement of a gyroscopic CE) with a single theodolite telescope, which simplifies the design of the device. The combination with the on-line control of the position of the inclined mirror, carried out by measuring the angle g at each determination of the γ-azimuth of the gyrocompass, improves the accuracy and reliability of the results obtained.

Дл  удобства ведени  измерений бокова  поверхность хвостовика теодолита может быть снабжена несколькими СЭ, а корпус гироблока - соответствующим количеством отверстий, расположенных в проход щем через СЭ световом потоке. В этом случае при измерении угла т достаточно разворачивать прибор до совмещени  оси, проход щей через ближайшие СЭ и отверстие гироблока, с направлением на второй пункт ориентируемой стороны.For convenience of measurements, the lateral surface of the theodolite shank can be equipped with several solar cells, and the gyro block body with an appropriate number of holes located in the light stream passing through the solar cells. In this case, when measuring the angle m, it is sufficient to turn the device until the axis passing through the nearest SC and the gyro block opening is aligned with the direction to the second point of the oriented side.

Claims (2)

1. Маркшейдерский гирокомпас, содержащий теодолит, включающий хвостовик вертикальной осевой системы и алидадную часть, снабженную зрительной трубой с автоколлимационным окул ром, гироблок,. включающий ма тниковый чувствительный элемент с зеркальным отражателем и корпус гидроблока с первым светопропускаю- щим окном и гнездом дл  механической стыковки с хвостовиком теодолита, и элементы оптической св зи зрительной трубы теодолита с гироблоком, включающие закрепленный на вертикальной осевой системе теодолита зеркальный отражатель и установленную на корпусе гироблока оптическую призму, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции прибоpa при расширении его эксплуатационных возможностей, зеркальный отражатель осевой системы теодолита установлен под углом 45° к вертикальной оси теодолита внутри дополнительно введенной полой втулки, расположенной соосно с вертикальной осевой системой теодолита и жестко св занной с алидадой, при этом пола  втулка , бокова  поверхность хвостовика теодолита и корпус гироблока дополнительно снабжены светопропускающими окнами, оптически сопр женными с первым свето01. Surveying gyrocompass containing theodolite, including the shank of the vertical axial system and the alidade part, equipped with a telescope with an autocollimation eyepiece, gyro unit. including a pickup sensitive element with a mirror reflector and a valve body housing with a first light-transmitting window and a socket for mechanical docking with a theodolite shank, and optical link elements of a theodolite telescope with a gyro block, including a mirror reflector mounted on a vertical axial system of theodolite and mounted on a housing a gyro block optical prism, characterized in that, in order to simplify the design of the device while expanding its operational capabilities, the mirror reflector of the theodolite’s system is mounted at an angle of 45 ° to the vertical axis of the theodolite inside an additionally inserted hollow sleeve located coaxially with the vertical axial system of theodolite and rigidly connected with the alidade, while the floor sleeve, the lateral surface of the theodolite shank and the gyro block are additionally equipped with light-transmitting windows, optically paired with the first light0 пропускающим окном и оптической призмой .transmissive window and optical prism. 2. Гирокомпас по п, 1, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , бокова  поверхность хвостовика теодолита и корпус гироблока дополнительно снабжены по крайней мере еще одним светопропускающим окном, оптически сопр женным со зрительной трубой и зеркальным отражателем осевой системы теодолита.2. The gyrocompass according to claim 1, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the lateral surface of the theodolite shank and the gyro block body are additionally equipped with at least one more light transmitting window optically coupled to the telescope and a mirror reflector of the axial system of the theodolite .