Дальномер — прибор, предназначенный для измерения расстояний в инженерной геодезии при строительстве различных сооружений, линий электропередач, в топографии, военном деле, навигации, фотографии, астрономических исследованиях.
Эти приборы имеют различные принципы действия: физический и геометрический, бывают с постоянным углом и постоянной базой.
Геометрические дальномеры
Нитяной дальномер имеет постоянный угол. Это зрительная труба, имеющая две параллельные нити в поле зрения. База этого дальномера — переносная, это рейка с делениями. Расстояние до базы пропорционально числу делений рейки, которые наблюдатель видит в зрительную трубу. Такой нитяной дальномер имеют, как правило, геодезические приборы — нивелиры, теодолиты.
Монокулярный дальномер. Окуляр его составлен из двух половин, разделенных линией по горизонтали. Если наблюдаемый объект находится очень далеко, то обе половины объекта находятся на горизонтальной линии раздела, и получается цельное изображение. Если объект приближается, то половинки изображения расходятся вдоль разделительной линии. Дальномер имеет оптический компенсатор, который сводит смещенные половинки, тем самым определяется расстояние до объекта.
Фотографический дальномер — это оптическая система, объединяющая монокулярный дальномер с видоискателем фотоаппарата. Изображение объектов видно в окуляре несовмещенным, так как прошло через две разные оптические системы. Перемещение оптического компенсатора дает совмещение и получение четкого изображения.
Стереоскопический дальномер — бинокулярный. Имеет постоянную базу. Это зрительная труба с двумя окулярами.
Он работает на принципе стереоскопического эффекта: изображения наблюдаются каждым глазом отдельно и сливаются в одно объемное изображение. В фокальной плоскости дальномера находится метка, и с ней совмещают изображение с помощью оптического компенсатора. Его смещение пропорционально расстоянию, которое надо определить. Стереоскопический дальномер с постоянной базой точнее, чем нитяной и монокулярный.
Действие физических дальномеров основано на измерении времени, за которое посланный дальномером сигнал проходит расстояние до наблюдаемого объекта и обратно.
Световые дальномеры делятся на фазовые и импульсионные.
Импульсионный дальномер измеряет время прохождения светового импульса до объекта и обратно.
Фазовый дальномер создает непрерывный световой поток различной интенсивности. У посланного и отраженного потока света меняются разность фаз, интенсивность потока. По числу минимумов и максимумов интенсивности света определяют время и расстояние до наблюдаемого объекта. Световые дальномеры различаются по их величине и точности. Малые светодаль-номеры используются в топографии, средние, и особенно большие, — в космических исследованиях. Точность их измерения доходит до 1 : 400000.
Радиодальномеры делятся на импульсные и с непрерывным излучением.
Измеряет расстояние до наблюдаемого объекта по времени и скорости прохождения радиоволн до объекта и обратно, после их отражения. Радиодальномеры бывают с пассивным и активным отражением.
Пассивное отражение основано на попадании на вход приемника двух сигналов — одного с радиопередатчика, другого после отражения от объекта, расстояние до которого и нужно определить.
Активное отражение использует ведущую и ведомую станции, находящиеся на концах измеряемого расстояния. Ведомая станция принимает радиосигналы с ведущей станции и преобразует, ретранслирует их. Радиосигналы могут быть непрерывными и импульсными. Если колебания непрерывные, то расстояние измеряется фазовым методом, разность фаз измеряет индикатор на ведущей станции.
Фазовые радиодальномеры имеют наибольшую точность в измерении и используются в военном деле, геодезии, навигации.
С помощью акустического дальномера определяют расстояние в толще воды в море или океане. Так как жидкая среда поглощает и рассеивает свет и радиоволны, то свето- и радиодальномеры под водой не используются.
Акустический дальномер — это гидролокатор, определяющий расстояние до подводных объектов с помощью звуковых сигналов частотой в диапазоне 4—40 кГц. Гидролокатор имеет акустическую систему, которая находится в контейнере, буксируемом кораблем на заданной глубине.
Характеристики всех дальномеров физического типа — это мощность посылаемых сигналов и чувствительность приемника, который фиксирует посланный сигнал.