Использование теодолита для наблюдения за животными

Приветствую смежников! Я биолог. Занимаюсь наблюдением и учетом морских млекопитающих. Основная работа - определение координат отмеченных особей. Наш классический метод - это бинокль с визирными рисками и компасом. Для определения расстояния и координат используем формулу в Экселе.
Настала пора шагать в ногу со временем. Разрабатываем ПО для он-лайн картирования получаемых данных.

Возник вопрос: можно ли использовать теодолит (тахеометр, тотальную станцию) для автоматического (по нажатию кнопки) ввода данных в программу на компьютере/планшете/смартфоне. Нажал кнопку - данные на экране. Формат данных не сильно важен. В идеале конечно нужны координаты, но их можно и рассчитать. Главное получить данные с устройства.

Как пример использования - слежение за ныряющим животным, каждое появление на поверхности надо оперативно помещать в программу, чтобы сидящий в офисе заказчик видел на карте на сайте путь этого животного в реальном времени.

Спасибо!

 

Были одно время бинокли с дальномерамисовмещённые но они координат не давали. Теодолит точно не подойдёт.

 

Почему? Всё, что на нужно - это вертикальный угол между горизонтом и направлением на животного (угловое расстояние животного от горизонта). Плюс координаты и высота точки наблюдения, направление по компасу - и вот уже координаты животного посчитаны.

 

Если не сложно, то можно по подробней? Ориентировочная модель, как происходит обмен данными с устройством?

 

Интересно, как же это можно получить пространственные координаты таким образом, не измеряя при этом расстояние от точки наблюдения до отмеченной особи? Если с одной точки наблюдения, то без измерения расстояния вы координаты никак не получите. Если же измерения выполняются с двух или более точек с известными координатами, тогда азимутальной засечкой можно получить плановые координаты (Х и Y) отмеченной особи, а точка пересечения лучей вертикальных углов, не лежащих в горизонте, даст его высотное положение (Н).

А как же они расстояния мерить будут? Безотражательным может выйти не всегда, если вдруг рядом со зверем нормального препятствия не оказалось. Насколько я понял, у них по методике линейные измерения вообще не выполняются, только измерения магнитных азимутов направлений и вертикальных углов.

 

Не углубляйтесь в наши методики, я могу даже файл скинуть с формулой, поверьте, она есть.
Формула расстояния включает в себя высоту точки над уровнем моря и угловое расстояние объекта от горизонта. Всего две переменных.


Более точная формула учитывает рефракцию на водой, которая зависит от давления и температуры.

Зная расстояние и направление на животное, а также координаты исходной точки, получаем координаты животного.



От прибора нужен угол Сигма

 

Если вам достаточно только углы мерять гляньте на аэрологические теодолиты АШТ ими синоптики движение зондов наблюдали.

 

Да, похоже, но наоборот! У нас объекты ниже линии горизонта. Но это не важно. Важно, чтобы данные на компьютер отправлялись автоматически.

 

когда показывается на поверхности. Мы берем показания угла в тысячных радиан от точки, где было животное до уровня горизонта, это угол Сигма из картинки выше. Далее по формуле считаем расстояние, а потом координаты.

 

Надо тогда чтобы класс лазера безопасный был при работе в безотражательном режиме. А то случайно и ослепить могут рано или поздно.

А позиция наблюдателя на воздушном транспорте что ли? Из вашей схемы видно, что наблюдатель находится на некоторой высоте h над поверхностью Земли.

 

Нет, это высота над уровнем моря произвольного места на берегу, где стоит наблюдатель. Это величина известная.

 

SergeyTN, тут была похожая тема, только с подсчетом косяков лосося при помощи БПЛА. Вот это вам еще больше подойдет чем просто теодолит.

 

Мы используем БПЛА, это другая история, тут конкретная задача - получать с теодолита в приложение вертикальный угол и азимут.

 

А, ну тогда... Как уже написал В. Шуфотинский, вам нужен электронный тахеометр с возможностью безотражательных измерений расстояний. Но как быть с угловыми измерениями для определения плановых координат Х и Y? Электронный тахеометр сам по себе не имеет функции компаса (измерения магнитных азимутов направлений). Тогда нужна некоторая альтернатива.

Первое, что приходит в голову - это установить недалеко от пункта наблюдений ориентирный пункт на север с помощью буссоли или компаса. Затем установить тахеометр на точку наблюдений, навести зрительную трубу на ориентирный пункт, установить отсчёт по горизонтальному кругу ровно 0 градусов 00 минут 00 секунд. И затем уже наблюдать ваших зверушек. Результаты измерений будут заноситься в память по нажатию кнопки. В результаты измерений будут входить: горизонтальный угол (в данном случае при "обнулении" на ориентирный пункт горизонтальный угол будет равен магнитному азимуту направления до наблюдаемого животного), вертикальный угол и расстояние. Затем с тахеометра данные можно без проблем сбросить в компьютер и обработать.

 

Я думаю им там буссоли за глаза хватит.

 

При таких условиях (и если 2 наблюдателя на берегу имеется!), то напрашивается одновременная угловая засечка с двух разнесенных друг от друга точек базиса . Но соответственно и 2 прибора нужно тогда, рации и пр.=)

 

Ориентирный пункт - не проблема, у нас бинокли с компасом, дать ориентир на 0 пара секунд. Расстояние измерять не нужно, расстояния большия, до 12 км, ни один тахеометр их не определит. Нужен только вертикальный угол, по нему идет расчет расстояния.

Главная проблема, что данные нужны сразу в компьютере, без промежуточных шагов "сбросить и обработать". Нажал на кнопку -> получил значение на компьютере.

Потому что продиктовать горизонтальный и вертикальный углы может и наблюдатель с биноклем, теодолит не нужен.