Баропрофилограф
В СССР еще в 1970 г. был разработан баропрофилограф, который устанавливался на автомобиле и позволял автоматически получать профиль местности. Баропрофилограф, структурная схема которого показана на рис. 3.38, представляет собой прибор, позволяющий определять отметки точек дифференциальным способом.
Рис. 3.38. Структурная схема баропрофилографа
а) определяемая станция; б)
опорная (базовая) станция
Он состоит из двух станций с радиотелеметрической аппаратурой для передачи информации о давлении атмосферы и пройденном пути с определяемой станции на опорную. На выходе опорной станции включен самописец, вычерчивающий непрерывный профиль местности, по которой движется определяемая станция. Определяемая станция во время работы передвигалась по определяемым точкам или профилю. Струнный генератор (датчик давления) размещался над задней осью автомашины, возможно ближе к ней, с тем, чтобы он повторял все вертикальные перемещения колеса, совершающего наезд на нивелируемую точку или прокатку по заданному профилю. Сигнал частоты f1, зависящий от давления воздуха, поступал в передатчик и излучался в эфир.
Датчиком пути являлось переднее колесо автомашины. Датчик (контактный прерыватель) отсчитывал количество оборотов колеса. Сигналы контактного прерывателя модулируют частоту вспомогательного генератора, и информация о расстоянии в виде последовательности модулирующих импульсов передается в эфир. При необходимости привязки профиля или искомых точек в плане включался гироскопический курсопрокладчик топографического привязчика (на рис. 3.38 курсопрокладчик не показан), и по команде оператора опорной станции визуально со счетчиков координат (или графически — по карте) оператор определяемой станции снимал координаты х и у или азимут профиля.
Опорная станция устанавливается приблизительно в середине участка изысканий. При необходимости получения абсолютных отметок искомых точек станция устанавливается на точке с известной высотой. Частота f1 определяемой станции улавливается приемником и поступает в смеситель. В этот же смеситель поступает частота f2 от струнного генератора (датчика давления) опорной станции. В смесителе выделяется разностная частота Δf = f1 — f2. Постоянный ток, пропорциональный величине Eε∆f [см. (3.40)], поступает на вход самописца, который вычерчивает измеряемый профиль (рис. 3.39).
Рис. 3.39. Образец записи профиля
Волнистая линия — барометрический
профиль; кружки — точки барометрического профиля
На основании многочисленных оценок точности по истинным ошибкам точность барометрического нивелирования при удалении определяемой станции от опорной до 4 км характеризуется средней квадратической ошибкой (м) определения высоты точки.
mh = [0,09 + (0,08 √n)],
где n — количество рейсов по профилю (количество определений высоты данной точки).
Обычно нивелирование выполняется в прямом и обратном направлениях (n = 2). В этом случае mh = 0,20 м.
В настоящее время на основе электронно-цифрового микробарометра-высотомера ЭЦМБ-2 производственным предприятием «Центргеокомплекс» разработано устройство ИГ-3К, которое обеспечивает одновременное определение плановых координат и высот при производстве геофизических съемок в различных физико-географических условиях, включая залесенную местность. Эти приборы снабжены спутниковыми системами определения координат, имеют большой объем памяти и компактны (см. 4.3).
В случае использования внешнего модема комплект, состоящий из двух таких приборов, может работать в реальном масштабе времени в качестве баропрофилографа. Скорость нивелирования с помощью такого баропрофилографа с встроенным GPS-приемником довольно высока и позволяет осуществлять не только планово-высотную съемку местности, но и весь комплекс изысканий, включая и скоростной вынос проекта в натуру.
