Вышла в печать книга "Геодезическое инструментоведение"

Вышла в печать книга "Геодезическое инструментоведение". В книге описана логика приборов от тригонометра до тахеометра. Между геодезистами и производителями приборов очень большой разрыв. В книге я пытаюсь построить мостик между ними. Книга в основном обзорная, отягощать ее сложными техническими подробностями я не стал. Кому захочется влезть в какие то технические детали по оптике, механике, электронике, программированию, предстоит дорога в техническую библиотеку. Но описаны логические цепочки многих направлений .
Купить книгу можно связавшись со мной по номеру 9169084790, написать на форум, или в личку. Цена книги 1000 рублей. Отправляю почтой России с треком и пишу автограф (по желанию). Моя сберовская карта привязана к номеру телефона.

 

Наконец-то дождался книги!
Пробелов стало меньше, священного ужаса перед тахеометром соответственно тоже поубавилось)
Для меня было много нового и интересного, честно говоря некоторые абзацы сохранил себе.
Мне моих технических познаний не хватало, чтобы сходу вникнуть во все нюансы, хотя написано очень доступно.
Порадовало, что несмотря на достаточно плачевное состояние геодезического приборостроения у нас в России, Ковалёв даёт луч надежды и показывает, что есть новые разработки и идеи, которые всё-таки воплощаются.
Если книга попадёт в нужные руки, то послужит добрым помощником и источником вдохновения.

 

Инструментоведение находится на грани разных наук. Механики, оптики, геодезисты, электронщики видят ее каждый по своему. У всех из них разные видение и подходы. Если писать о том как крутить болты гайки и настраивавть уровни сигналов, то завтра будут приборы в которых тоже самое делается другими отвертками или звездочками. Для понимания этой науки необходимо знание ее логики. Это не важно какая операционная система используется в данном приборе. Важны логика и природа ошибок. Здесь я попытался максимально честно передать мою логику понимания приборов. Возможно, это сломает барьтеры и люди захотят найти свои решения. Мне бы это очень понравилось. В разрабогтках я самоучка и поэтому у меня могут хромать терминология и последовательность. Я ьбуду очень рад если чяерный ящик, которым является сегодня тахеометр станет более прозрачным благодаря этому материалу.

 

Похоже на аннотацию. :)

 

Сергей, спасибо что отправили мне часть вашей новой книги для "затравки". Теперь жду свой экземпляр и экземпляры для всей компании. Если предыдущие книги это методические указания по поверкам и юстировкам. Удобно в поле, удобно просто на площадке строительной иметь, чтобы не всегда надо было искать сервис. Новая книга значительно отличается от предыдущих, живее и имеет своеобразный стиль, по которому всегда можно вас узнать. Благодарю ещё раз. Ждём свои экземпляры.

 

А мой экземпляр по поверкам с автографом Сергея - пионеры от геодезии "сперли" на контракте в Болгарщине....

 

Afrika, куда тебе книгу выслать? И для пионеров тоже, что б не воровали.

 

В Киев думаю сейчас из РФ выслать не получиться, как и мне переслать денег...

 

Afrika, у Вована Горбового есть рукопись. Скажи ему что Кацап проит хохлобандера распечатать для тебя экземпляр.

 

тогда скинь его контакты в личку, он на форуме есть?

 

Afrika, скинул в личку. Покажи ему мое сообщение на форуме, тогда он поверит и всё сделает.

--- Сообщения объединены, 18 авг 2023, Оригинальное время сообщения: 18 авг 2023 ---

Afrika, напиши когда свяжешься

 

Afrika, дал тебе Владимир распечатку?

 

я пока не созванивался с ним, до конца месяца в бегах.... есть проблемы по глобальней

 

Afrika, это пр тебя песня - А за мною гнался по пятам - исполнительный лист!?

 

Спасибо Сергею за познавательную книгу! В ней он интересно преподнес логику геодезического инструментоведения через призму истории и личного опыта в доступном формате, что нечасто встретишь. Я не пожалел, что ее приобрел и окунулся в увлекательное чтение и практику полученных знаний в моей работе. Теперь буду советовать всем моим друзьям приобрести книгу у Сергея!

--- Сообщения объединены, 23 авг 2023, Оригинальное время сообщения: 23 авг 2023 ---

Afrika, я сейчас далеко от Сергея, но рукописи на руках, могу отправить почтой, напишите мне в личные сообщения, отправлю

 

За 2 недели книги отправлены в Владивосток, Хабаровск, Иркутск, Барнаул, Нижневартовск, Екатеринбург, Пермь, Ижевск, Казань, Самара, Ростов, Белгород, Севастополь, Питер, Калининград. Очень рад, что написал на тему интересную многим.

 

Добавились Смоленск и Гвардейск. Скоро вся страна подтянет знания по инструментоведению и заставит олигархов от геодезического приборостроения работать лучше. Заставит их вкладываться в науку. Вчера мне рассказали про новый сканер, какой он крутой (не понимаю этого технического термина). Но, не рассказали как он берет дистанцию от контура предмета. Например, мой МОДДИК может измерить диаметр трубы т. к. очень любит именно контура предметов - ему не нужна отражающая поверхность.

 

Ну что ж, моя очередь. Сергей Владимирович написал в книге о многом, поэтому и мне тоже есть о чём написать. О чём-то хорошо, о чём-то не очень. Как и с памятками о поверках и юстировках, мои впечатления в целом смешанные, но обо всём по порядку. Вернее сказать, в порядке повествования самой книги.

1) Предисловие от автора. Чем дальше, тем геодезический инструмент представляется инженеру всё более и более недоступным для понимания того, как он устроен, или даже по каким принципам он вообще работает. Автор ругает геодезистов за то, что они не интересуются вопросами инструментоведения, а потому неспособны как следует ставить задачи для совершенствования существующих инструментов и создания новых.

Так-то оно всё так, но я скажу мягче. Программа техникума - знать свой инструмент, какие ошибки он имеет, и как с ними бороться. Вы можете не быть изобретателем и не уметь предъявить каких-то серьёзных требований к производителю, но по крайней мере должны знать, с чем работаете. А там уж, если знающих свой инструмент будет достаточно, среди них появятся и изобретатели, и критики, и может быть даже производители. По крайней мере, так работает статистика - чем выше общий уровень, тем выше шанс, что появятся те, кто может привнести что-то новое.

2) История. Как и в памятках о поверках и юстировках, приятно видеть, что значительное внимание уделяется методам и инструментам, применявшихся в досоветские периоды истории. Авторы советских учебников по обыкновению не утруждали себя (либо не считали нужным) хоть сколько-нибудь подробно рассказать о том, как развивалась геодезия до появления первых триангуляционных теодолитов.

Чем историческая тема вообще может быть полезной? Во-первых, чем больше методов работ есть в голове, тем шире мыслит инженер. Соображалка лучше должна работать, если в голове много методов, хоть новых, хоть старых - не важно. Во-вторых, если кто-то будет изучать или просто из любопытства глядеть какие-нибудь старые источники, то надо понимать, о чём там идёт речь. Язык и терминология тех времён сильно отличаются от нынешних, поэтому перед изучением каких-либо старых книг лучше иметь хотя бы какое-то поверхностное представление о том, как работали в те времена. Например, что такое аналитическая сеть, и чем она отличается от построения съёмочного обоснования графическим способом. Всё это уже давным-давно забыто, но может кто-то захочет вспомнить, пусть даже просто из любопытства.

Здесь уже начал наблюдать некоторые моменты, на которые мне как закоренелому буквоеду хотелось бы обратить внимание. Процитирую:

" ... На приборе установлены шкаловые микроскопы, по которым можно взять одну сотую деления лимба 3.6". Геодезия, в свою очередь, измеряет углы девятью круговыми приёмами, в результате точность измерения угла составляет 1.2". Таким образом, этим теодолитом можно было делать триангуляцию III класса ..."

Здесь позволю себе позанудствовать. Во-первых, помимо погрешности отсчёта в угловых измерениях существует множество погрешностей, о которых и автор будет много писать в последующих разделах. Поэтому расчёт точности измерения угла 3.6" / √9 = 1.2" не будет верным. Во-вторых, во времена существования этого инструмента ещё не было понятия о триангуляции 3 класса. О единых государственных методиках и программах триангуляции тогда уже, конечно, задумывались, но в Российской империи сети ограничивались разрозненными губернскими триангуляциями, которые создавали по принципу "кого на что хватало". Ну и в-третьих, триангуляций 3 класса в разные времена было аж целых три: 1) по программе Померанцева (временная инструкция по триангуляции) ; 2) по программе Красовского 1939 года ; 3) по программе 1954-1961 годов. И везде к ней предъявлялись разные требования по точности. На программу Померанцева и Красовского 1939 года этого инструмента бы, вероятно, хватило. Но позднюю программу 1954-1961 годов он бы не потянул - требование к СКО измерения горизонтального угла было 1.5", что весьма серьёзно.

И ещё один момент, тоже процитирую его:

" ... За счёт качки вертикальной оси присутствует эксцентриситет алидады. Но в те времена диаметры лимбов были большими. На примере триангуляционного теодолита ТТ 2/6 можно посчитать эксцентриситет алидады. Диаметр его лимба равен 240 мм, допуск качки оси - 5 мкм. Линейный размер 1" составляет 240 мм · 3.14 = 753.6 мм - это длина окружности лимба. Делением её на 360 получаем длину градусного деления 2.09 мм, делением на 3600 получается длина секунды - 0.00058 мм, т.е. 0.58 мкм. При качке оси 5 мкм эксцентриситет алидады не превышал 9" ... "

Зачем же всё так усложнять? Можно ж куда проще в одну строку: 5 мкм / 120 мм ⋅ 206265" ≈ 9". Линейную величину эксцентриситета 5 мкм делим на радиус лимба 120 мм и умножаем на радианную меру угла в секундах 206265". В одном радиане, который равен 206265", содержится 120 мм дуги (т.е. дуга лимба, равная его радиусу). Значит, в 5 мкм эксцентриситета пропорционально будет 9" дуги.

Больше постараюсь так не занудствовать, слишком много писанины получится. Но, по моему мнению, книжке местами нужна небольшая редактура, чтобы подобные моменты поправлять. Нельзя сказать, что эти моменты хоть сколько-нибудь критичны, но я считаю, что лучше бы поправить.

3) Оптические теодолиты. Здесь мне, в целом, всё понравилось. Рисунки хорошие получились, даётся какое-то первоначальное представление о расчёте микроскопов, о лимбах, об их изготовлении и монтаже. Естественно, если уже имеешь какое-то представление об этом, то новой информации здесь не много, но кое-что интересное тоже для себя отметил. Никогда не задумывался, сколько раз нужно всячески перекрутить и перевернуть изображения штрихов и оцифровки лимба в оптической схеме. Начинается всё с того, что их ещё и нанести нужно со стороны наблюдателя, а потом отзеркалить на пути к глазу наблюдателя ещё несколько раз.

Есть одно пожелание. Не всем читателям может быть понятно, что имеется в виду под качкой вертикальной оси теодолита. Мы с автором немного общались, и я понимаю, что это биение вертикальной оси во втулке, которое вызывает колебания эксцентриситета алидады. Но для других читателей лучше это определение ввести. Объяснить им, что за качка оси, и откуда она такая берётся. Иначе мысль может остаться непонятной, потому как в советской литературе эта инструментальная ошибка почти не упоминается. А если где и есть, то копать придётся до древних текстов Аникста, а то и ещё дальше, и при том без всякой гарантии на успех.

Автор неоднократно говорил, что целью книги не является разъяснить всё и вся, а дать повод для размышлений. Собственно, почему бы и нет. Но здесь, в самом деле, возникает вопрос, где можно найти сведения о качке вертикальной оси теодолита? Да, обитатели форума могут об этом знать из общения с автором. Знакомые с автором тоже могут знать. А что остальные? Об остальных не позаботились, а надо бы.

И ещё. Опять не могу удержаться от небольшой редактуры в одном месте. Цитата:

" ... После юстировки необходимо исследовать рен на разных установках. Изменения его значений и знаков - признак установки лимбов с недопустимым эксцентриситетом ... "

Я согласен с этим, да только это не единственная причина. Ошибки деления лимба существуют всегда, и они тоже служат причиной колебания рена. Конечно, речь там идёт про шкаловой микроскоп по типу как у теодолитов 2Т30, Т5 и им подобных. Там ошибки делений лимба мало заметны в микроскоп, но всё же есть. Гораздо лучше эти ошибки видно у теодолитов с оптическим микрометром - вот там на колебания рена даже есть допуск при его исследовании. И даже если эксцентриситет невелик, то колебания рена существуют всегда из-за ошибок делений лимба.

4) Электронные тахеометры. Очень простым и понятным языком объясняется работа угломерных систем инкрементального и абсолютного методов. Принцип их работы из такого объяснения может понять любой бездумный нажиматель кнопок. И это хорошо.

Но вот с принципиальными схемами светодальномеров будет посложнее. Например, чтобы узнать, что такое линия ОКЗ приёмопередатчика светодальномера, и зачем она нужна, нужно заглянуть в учебник. В принципе, об этом информации достаточно много, найти её несложно. Кому надо - см. учебник Генике и Афанасьева "Геодезические свето- и радиодальномеры".

Дальше. На стр. 40 вижу ошибку в вычислениях. Вернее сказать, не ошибку, а опечатку:

" ... Циклическая ошибка светодальномера

Поправка / Дистанция
+3.5 мм / 1 м
+4.0 мм / 2 м
+5.0 мм / 3 м
+3.5 мм / 4 м
0.0 мм / 5 м
-3.5 мм / 6 м
-4.5 мм / 7 м
-5.0 мм / 8 м
-3.5 мм / 9 м
0.0 мм / 10 м

Например, измерена дистанция 743.501 м. Прибор, обращаясь к нужным адресам файла ввода, отнимает от измеренной дистанции значение константы 42 мм и циклическую ошибку за 3.5 м + 3.2 мм . Получается 743.501 - 0.042 - 0.0032 = 743.456 м ... "

Должно быть не + 3.2 мм, потому что линейной интерполяцией по таблице на дистанции 3.5 м получается поправка + 4.2 мм. Смысл понятен, но нужна редактура, чтоб вычисления были правильными.

По поводу пояснения работы электронного компенсатора. Используются обозначения R1 и R2. Я то знаю, что имеются в виду сопротивления на двух концах ампулы компенсатора. Но, опять же, это потому что я читал другую книгу автора "Концепции устройства и задачи совершенствования программного обеспечения электронного тахеометра", и там описывалась работа электронного компенсатора с теми же обозначениями сопротивлений R1 и R2. А о других читателях, опять же, не позаботились.

Последнее по электронным тахеометрам. Рисунок 42, схема ввода поправок в отсчёта по кругам. Вертикальная коллимационная ошибка. В советском инструментоведении такая ошибка не вводится. Тоже не мешало бы пояснить, что это такое. Вот здесь я сомневаюсь, правильно ли я понял, что это когда визирная ось зрительной трубы не пересекает ось вращения трубы за счёт вертикального смещения сетки нитей. Тем самым не только сбивается место нуля, но оно ещё и меняется в зависимости от расстояния до визирной цели за счёт вот этого "непересечения". В других источниках такая ошибка не упоминается, поэтому определение вертикальной коллимации нужно отдельно ввести для читателя. Возможно, даже сделать отдельный рисунок, если потребуется.

5) Безотражательные дальномеры. Здесь всё понравилось, очень классно на рисунках показано рассеивание сигнала при его отражении и последующее усиление отражённого сигнала при попадании на приёмное зеркало. Недостатки безотражательных дальномеров описаны в полной мере.

6) Изобретения автора. Трёхпиксельный метод. Метод многократного повышения точности отсчёта по лимбу с применением позиционных (абсолютных) датчиков угла. Описание метода мне показалось не самым лёгким для восприятия, перечитывал 2 раза, чтобы полностью понять мысль.

Не могу сказать, что повышение точности отсчёта по лимбам является каким-то критичным вопросом на сегодняшний день. Метод может быть применён в высокоточных инструментах, это замечательно. Но следующие решения автора мне показались куда более интересными.

Угломерная система способом оцифровки теодолитного отсчёта. Автор предлагает применение площадных двухосевых датчиков угла. Смысл в том, что датчики располагаются не по диаметрально противоположным штрихам, как в двухсторонней системе отсчитывания, а через 90°. Смещения шкалы (штрихов) лимба в поле зрения этих датчиков позволяют отслеживать отслеживать биение вертикальной и горизонтальной осей во втулках и вводить поправки: за влияние эксцентриситетов; за колебания рена, который также возникает при биении осей.

Такой датчик способен отслеживать взаимное положение лимба и вертикальной оси, что позволяет сэкономить на том, что лимбы на производстве можно центровать на порядок менее точно. Если в существующих инструментах требуются микроны, то здесь достаточно сотых или даже десятых долей миллиметра. Я считаю, прекрасное решение. Абсолютно не затратное и даже экономичное.

Также система подразумевает передачу изображений лимбов горизонтального и вертикального кругов по единому оптическому каналу. Это означает, что отсчёты будут относиться к единому моменту времени. В классической геодезии план и высоту принято разделять, и этот вопрос вообще в принципе никогда не стоял. Но в наше время плановые и высотные измерения проводят одновременно, и одновременное взятие отсчётов особенно важно при отслеживании движущихся объектов и определении их точных пространственных координат. Для таких задач очень полезное решение. Поскольку сигнал для обоих отсчётов один, то никакие задержки сигналов здесь не повлияют, отсчёты будут отнесены к единому моменту времени.

Концепция датчика наклона С.В. Ковалёва. Все знакомы с таким явлением как наклон и просадка штатива при работе с тахеометром. Если вкратце, то автор предлагает вводить за данное явление следующие поправки: за изменение высоты инструмента; за наклон вертикальной оси; за линейный сдвиг инструмента в плановом положении.

Принципиально выводятся эти поправки довольно просто. На инструмент устанавливается камера, которая снимает точку центрирования и отслеживает её смещения/изменение угловых размеров в поле зрения камеры. И тем самым становится возможным ввести все перечисленные поправки. Если видимые в камеру размеры точки центрирования стали больше - поправка в высоту инструмента. Если изображение сместилось в сторону - поправка за линейный сдвиг инструмента (в горизонтальные проложения и в горизонтальные направления) и за наклон его вертикальной оси.

Предложение отличное, но есть одно обстоятельство, о котором также упоминается в книге. Азимутальный разворот штатива при его просадке. Этот разворот возникает практически всегда, и меры борьбы с ним - контроль незамыкания горизонта и правильный порядок измерения углов в полуприёмах. К сожалению, этот источник ошибок концепция датчика наклона не устраняет.

Первая мысль, которая может прийти в голову - установка широкоугольной камеры, которая помимо точки центрирования могла бы отследить разворот некоего базиса в поле зрения. Тогда становится возможным ввод поправки в том числе и за азимутальный разворот штатива. Но... поле зрения камеры ограничено становым винтом, поэтому такое решение будет проблематичным. Разве что снять со станового винта крючок для отвеса, а камеру прицепить на некий "удлинитель", который будет торчать вниз из станового винта. Либо взамен станового винта сделать какой-то иной крепёж, не ограничивающий обзор. В общем, что-то такое. Можно над этим поразмыслить.

7) Благодарность автору. Несмотря на то, что некоторые моменты я покритиковал, хочу сказать автору спасибо. Особенно за описание своих личных наработок. Искренне надеюсь, что у вас всё получится.

Не написали, однако, про дальномер МОДДИК. Но, наверное, всему своё время.

--- Сообщения объединены, 26 авг 2023, Оригинальное время сообщения: 26 авг 2023 ---

Оффтоп

Фух, устал... Поддержите пальцами вверх неудавшегося геодезиста с погремухой Студент. Я, конечно, тот ещё графоман, но такое писать даже я подзапарился. 14 тысяч знаков и 2 тысячи слов. И это без всяких лирических отступлений!

 

Дальше - это от чего? наука, если она наука, обязана скакать на корпус впереди даже если пока невостребована, ну инструментоведение допустим на полкорпуса от производства.

Тут главное не съехать до расхожего мнения что блондинке за рулем необязательно знать почему оно едет, главное на ВУ сдать..

Ну а инженер, отставший от науки на 2 корпуса, таковым не является по определению.

Шикарная тема.

Когда представитель Заказчика требует мм-й точности, не сильно внятно представляя что это такое, очень полезно совместно поработать над ТЗ и ППГР, с тем чтобы не наступить на грабли.

зы
к сожалению, пока не вижу возможности приобрести продукцию Автора в каких-нибудь электронных, типа *.пдф, форматах. А техлитература, равно как и нормодоки, в бумажном виде меня давно не интересуют.. читать конечно интересно, но пользоваться неудобно.

 

vsv, дальше - это от прошлого к будущему. Возьмите механический теодолит-тахеометр 50-х годов и электронный тахеометр. Человеку гораздо понятнее принцип работы инструмента, когда можно увидеть лимбы, когда можно вручную обсчитать измерения, механически отъюстировать инструмент. Словом, работа становится полностю осмысленной, когда человек сам лично всё видит, трогает руками, проводит все вычисления, представляет геометрию своих работ и работу своего инструмента. Словом, всё контролирует. Отрицательная сторона автоматизации в том и состоит, что рядовой инженер из мыслящего существа всё более и более превращается в нажимателя кнопок. А этому можно научить любого примата.