Влияние положения отражательной плёнки на результаты измерений

Привет всем! Решил создать отдельную тему-вопрос.
Цель: Узнать кто-нибудь еще проводил тесты по вращению отражающих плёнок? Вокруг своей оси. Грубо говоря чем отличается измерения в центр под углом и ровно перпендикулярно.
Причина: сегодня проводил такие тесты на больших расстояниях. Собственно побудило меня на это производство большой марки. Ранее я тестил свои маленькие 15мм марки на коротких расстояниях и был доволен результатами. А тут результаты меня испугали.
При изменении угла плоскости пленочного отражателя относительно луча дальномера - заметил такое явление - при увеличении расстояния - нарастает ошибка.

При том вне зависимости от условий - одинаковая. (Менял позиции, места, освещение и т.п.). Заключается она в том, что когда отражатель плёночный направлен строго перпендикулярно - дальномер говорит, что расстояние между прибором и отражателем - 100.000 метров. Но стоит наклонить марку в ту или иную сторону на 40 градусов - как отсчет по дальномеру увеличивается на 3-4мм. Никогда не уменьшается, а всегда увеличивается. На ОП Вега и ОП Мольт - проверено.
Кто ни будь еще замечал что-то подобное? Ведь это ставит крест на сотнях геодезистов :) Включая меня самого. Мы строим свои дома пользуясь типичной схемой:

Оранжевым цветом показаны углы, по теореме пифагора легко узнать угол под которым лазерный дальномер "упирается" в марку наверху. И он, зачастую, очень острый.
А вот как дела обстаят спустя полгода - год:

Углы выровнялись. В отличии от горизонтальных углов (которые тоже не идеальны), вертикальные углы изменяются - и погрешность меняется вместе с ними. В рассмотренном случае снизу, когда нам передают разбивку городская геодезическая служба - мы координируем марки с ошибкой. Изначально. И к "горизонту" (вторая картинка) эта ошибка улетучивается, т.к. отсчет берётся без паразитных отражений (мои мысли). И выше - снова появляется, а точнее становится равен низу здания.
Возникает вопрос: нахрена эта возня с уравниванием марок, двумя кругами и т.п. если все равно ошибки. И в этом случае - явные. И не маленькие. Конечно это шутка, про "нахрена", но - я очень расстроен что не задумывался и не пробовал ранее посмотреть как зависит изменение угла наблюдения на результат.
Попробую немного углубится и рассказать еще часть опыта. Взглянем сверху:

- Вариант А. У нас 3 здания, и марки тоже 3 (многие же так строят, ага?) 2 синие и 1 красная линии. Тоесть при достижении "Горизонта" с марками - расстояния до марок которые "видит" прибор - уменьшатся на 3-4мм. Судя по экспериментам с обратной засечкой, при такой геометрии (в середине треугольника с примерно равными линиями) прибор уравняет это дело относительно хорошо (тестил просто играясь с расчетами координат и вводя поправки в координаты этих марок, типа уменьшая расстояние). А вот если речь идёт о синяя, синяя, зеленая - то тут он действует уже совсем иначе. Он смещает станцию относительно марок в соответствии с длинной измеренных линий.
Напомню: Да, я практик а не теоретик,, особенно в экспериментах и говорю о том что наблюдаю своими глазами. Пожалуйста, кому не лень, подтвердите или опровергните мои сомнения.
Так вот... Беда, господа бракоделы :). Шучу. Ну и хочу обратить внимание что я рассмотрел изменения только по вертикальному углу. А когда объект длинный и стоянки расположены далеко друг от друга - мы получаем погрешности и от разных углов ГК, плюсом к ВК.
И тут не доли миллиметров, а реальные миллиметры и более, в зависимости от расстояний. И углов. А еще говорили что мои шарики со статичными огрехами наведения на центр в 1-3мм "очень не точны". У них хотя бы такой проблемы нету.
Можно и расчетом всё это подтвердить, думаю, когда все описал и обрисовал - в голове даже сложилась картинка целиком.
Подитожим по погрешностями:
1. Дальномер прибора и угломерка.
2. Геометрия обратной засечки
3. Геометрия расположения отражательных элементов (если используется пленка или б\о) относительно луча дальномера.
П.с. я и раньше о этом задумывался, но почему-то считал что ВК влияет только на высоту и не задумывался глубже, спокойно тянув высоту рулеткой или тригонометрическим нивелированием с проверками. А ведь на ГК эта штука распространяется точно также. И это лишний раз указывает что для каждого объекта просто обязано быть грамотное планирование "что, как, чем и когда". Такие дела. И, повторюсь, знал что "не хорошо" менять углы сильно от тех углов при которых марки изначально координировались. И не знал что НА СТОЛЬКО это влияет. Миллиметр.. пол миллиметра... но не пол сантима на 50 метрах же.
П.п.с. Начну ка я собирать себе марочки на сервомоторах, чтобы можно было с телефона ориентировать их на прибор))))
П.п.п.с. Если думаете что это мои поделки корявые, то допускаю, может быть где-то 0.3-0.5мм я и не поймал на тестовом образце. Но не больше. И это никак уже не 3 и не 5 мм!

 

Лень, поэтому отправлю-ка я вас по ссылкам
http://pmi.spmi.ru/sites/default/files/pdfarticle/301-308.pdf
http://vestnik.vgasu.ru/attachments/KuznetsovMoiseyenkoSavin-2011_3(17).pdf

 

Спасибо! Теперь даже нехочется самому за расчёты садиться)
Правда в первом документе конкретных цифр нет, а во втором прибор с дальномером "особым" и погрешности показаны в 0.7 мм никак не вяжутся с моими сегодняшними экспериментами.

 

Да, проводил. При измерениях в режиме "на плёнку" существенной разницы от разворота (до 45°) не заметил. Всё в пределах 1 мм.
Про безотражательный режим не говорю - там точность в большей мере зависит от соосности визирного и дальномерного лучей и от расстояния до цели.

 

Не хочется, но т.к. Вы у нас теперь добросовестный производитель марок,то наверное придется.

 

На любых расстояниях? Просто если бы дело было в большой несоосности дальномера, то при вращении вверх / вниз / влево / вправо были бы разные значения расстояния. А тут изменения статичны. На небольших расстояничх все ок, в пределах миллиметра, а вот подальше. И если расчет в документах, предоставленных @разметкин правильный, то зависимость погрешностей от угла и расстояния чем дальше и острее тем все хуже. И если на 34м огрешность 2мм, то на 100 может и больше быть.

--- Сообщения объединены, 15 авг 2015, Оригинальное время сообщения: 15 авг 2015 ---

Дело еще вот в чем - я специально старался провести эксперимент в далеко не идеальных условиях, как это зачастую бывает при строительстве. Особенно с бездумно расклеенными марками в те места, где только есть возможность. Марка была под ярким солнцем, на ярко-синей поверхности и т.п.
Еще раз пересмотрел те расчеты... в них, помоему, не учтены посторонние влияния. Чисто дальномер и отражательная способность плёнки. Что подходит для тепличных условий. А для реальной жизни не особо торт. Взять даже банальные измерения на марку в пасмурную погоду и в солнечную - или б\о измерения аналогичные. Там же капитальные разности. Специально делал себе трубу для принудительно центрирования и в разные дни и погоду ходил мерил на подготовленные знаки. Жаль тогда еще поворотных марочек небыло, поэтому довольствовался тем что есть.
Как бы если не менять углы горизонтальные и вертикальные - то этими погрешностями (от поворота) можно и пренебречь. А вот если резкая вертикальная разность и длинный объект в плане, когда приходится по нему шагать и менять горизонтальные углы до 90градусов и более. Тут надо особенно внимательно к этому быть. Темболее во время уравнивания сети, когда стараешься поставить прибор так, чтобы захватить как можно больше знаков, с одной стоянки, потом с другой, потом с третьей - и в неблагоприятных условиях можно таких погрешностей нахватать, что само уравнивание потом будет мертвому припаркой.

 

Ещё раз обращаю Ваше внимание:

В Лейке в режиме на отражатель или плёнку ширина луча в угловой мере примерно 7-8'. Поэтому пучок луча накрывает всю марку и даже с запасом. В этом режиме на отражение работает вся поверхность плёнки и её разворот в ту или иную сторону мало чего меняет, если площадь отражающей поверхности симметрична относительно линии визирования. Осреднённый сигнал будет соответствовать центру марки. И если центр марки совпадает с центром её вращения, то ошибки от разворота минимальны. Конечно, если на плёнке грязь или повреждения, то это может увеличить ошибки измерения расстояний.
Хотите получать наибольшую точность при измерениях на плёнку - забудьте про безотражательный режим!

 

Я тестил в режиме отражателя на марку, на призму. Я ж не саусем :) вращение марки не там не больше 0.5мм это проверено механически

 

Если есть такая закономерность то, возможно, дело в дальномере... Правда, на современных приборах я такого не замечал, но вот на древних была заметна разница в измерении дальности от уровня сигнала. То, что при ослаблении сигнала разброс в отсчётах увеличивается, это можно наблюдать и на современных, но на старых ещё могло изменяться в ту или иную сторону и среднее значение.
При развороте марки на 40° уровень сигнала существенно падает. Может в этом и дело?
Попробуйте на одну и ту же марку измерить перпендикулярно, потом симметрично закрыть края, оставив среднюю часть марки (%30-10), измерить и сравнить результаты.
Тут разворот влиять не будет, изменится лишь уровень сигнала.

 

1. Марки нарезаются из светоотражающей пленки, разработанной для несколько других целей и имеют соответствующую этим целям конструкцию.

2.Светоотражающая пленка"призматического типа" имеет у разных производителей разную конструкцию, может быть изготовлена из разных материалов и при внешней схожести


может иметь отражающую способность( белой) от 300 до 1000+ кандел.
3.На отражающую способность пленки также влияет ее цвет и угол зрения

Для желающих на английском
http://www.usfirst.org/sites/defaul...me_and_Season__Info/2013/8830MaterialInfo.pdf

 

Проверю в понедельник на своём импровизированном "полигоне". За выходные сделаю еще марку, дабы 2 штуки были на всякий случай. Странно еще то, что при развороте - расстояние "увеличивается". Тоесть минимальное расстояние от марки до прибора - это расстояние-перпендикуляр.

--- Сообщения объединены, 15 авг 2015, Оригинальное время сообщения: 15 авг 2015 ---

Это понятно, тут вопросов нет. Но ведь что ОП от Вега на 3М плёнке, что мои марочки - результат то один и тот-же. Т.к. пленка одинакова. Однако ладно мои - это самодеятельность. А Вега то в магазинах продается.
Да и выводы из той статьи какие назревают?
Я вот не успел геобокс марку проверить, она какраз как "соты". И там чередуются квадратами разные "направленности" микропризм.

 

Не факт.

А что происходит при развороте обычной призмы с с аналогичной константой?

 

Нет у призменного отражателя так называемой константы, если отражатель поворачивать относительно линии визирования. Поправки, как в направление на видимый центр, так и в расстояние несколько изменяются при развороте призмы. Знак и величина зависят от того, как призма расположена относительно оси вращения отражателя.
Кое-что о призменных отражателях здесь.

 

Спасибо, ЮС. А в многопризменных отражателях?

 

Каких именно?

 

Такого типа

 

анкера таким неудобно выносить

 

Такого нет, немного экспериментировал вот с этим + ещё два навесных блока по 6 призм по бокам.

Ничего особенного. У штатных "Блесковских" отражателей не совсем удачное положение призм относительно точки центрирования (оси вращения в трегере), что сказывается на измерении расстояния при развороте призмы (блока призм). На основе этих призм изготовил свои отражатели, где призмы установил так, чтобы влияние разворота относительно линии визирования минимально отражалось на измерениях.
Проводил эксперимент на дальность в прохладную погоду с прозрачной атмосферой и спокойным изображением. На возвышенности, на некотором расстоянии друг от друга, установил два штатива с 1-й призмой и с 18-ю призмами. Сам на машине поехал по полевой дороге, время от времени выполняя измерения.
На 8162 м на одну призму прибор начал измерять через раз. На 18 призм измерял уверенно. Отъехал еще метров 200 и, к своему удивлению, не смог измерить ни на 1, ни на 18 призм... Спрашивается, на кой чёрт такой отражатель нужен?
Поехал дальше, измеряя на призмы в безотражательном режиме (лазером). На одиннадцатом километре дорога свернула в сторону и прямой видимости не стало. Выполнил последние измерения на оба отражателя:

10824 метра на одну призму! Больше я тот многопризменный отражатель не использовал.

Когда-то давно работал с МСД-1М. Паспортная дальность 500 метров. Применяли 7-и призменный отражатель и удавалось измерять до 3 км. Там дополнительные призмы давали ощутимый эффект.
Почему на Leica TCR 307 нет эффекта от дополнительных отражателей - для меня остаётся загадкой.

 

ЮС, максимум что ты мог измерить это 12 км, дальше ограничено программно.

 

ограничено или

(что часто можно встретить в лазерных рулетках, чтобы народ не баловался со светоотражающими игрушками, а покупал более дорогую, дальнобойную), или это ограничение физическое: в фазовых светодальномерах тахеометров не хватает для решения неоднозначности длины самой грубой частоты. В никоновских NPL ,например, дальномеры импульсные, поэтому такого резкого ограничения не должно быть.
По поводу количества призм, по дальномерным формулам там зависимость такая: увеличив число призм вчетверо получаем прирост дальности вдвое, но это если в вакууме(или космосе). Реальная атмосфера (чистая, при МДВ 20км) пропустит только(это уже с учетом туда-обратно) для красного и инфракрасного света соответственно:

Инфракрасный в атмосфере гаснет меньше, отсюда опять же инфракрасный NPL при субкилометровых расстояниях может иметь преимущество.
Интеренно, что 2000 метров безотражалки тоже ведь пока достигнуто только инфракрасным (импульсным)Топконом по тем же причинам.