ВПЛИВ ПЕРСПЕКТИВНОГО ЗОБРАЖЕННЯ ШТРИХОВОГО ПОЛЯ НІВЕЛІРНОЇ РЕЙКИ НА ТОЧНІСТЬ ЗЧИТУВАННЯ ЦИФРОВИМ НІВЕЛІРОМ

Анотація

В с т у п . У статті наведено результати теоретичного аналізу та числового моделювання впливу перспективного спотворення зображення нівелірної штрихкодової рейки на точність зчитування цифровим нівеліром. Досліджено процес зміщення максимуму кореляційної функції, що виникає при повороті рейки навколо вертикальної осі. Аналітично доведено, що похибка відліку має квадратичну залежність від кута повороту рейки.

М е т о д и . Для комплексного вивчення системи "нівелір – рейка" застосовано системний аналіз; для визначення перспективних змін розмірів штрихів та їхнього впливу на алгоритм зчитування – методи проєктивної геометрії. Геометричний аналіз використано для математичного опису змін у геометрії штрихових символів при повороті рейки. Кореляційний аналіз виконано для оцінювання зв'язку між кутом повороту рейки, відстанню до неї та середньоквадратичною похибкою вимірювання.

Р е з у л ь т а т и . Числове моделювання, проведене для відстані візування 30 м, показало, що при кутах повороту до 5° похибка залишається в межах 0,2 мм і є несуттєвою для практичних вимірювань. Однак при кутах понад 10° систематична похибка перевищує 0,8 мм, що є критичним для вимог високоточного нівелювання. Продемонстровано, що перспективні спотворення штрихкодової шкали призводять до зменшення розмірів штрихів пропорційно закону косинуса кута повороту.

В и с н о в к и . Результати числового моделювання узгоджуються з аналітичними оцінками, що підтверджує достовірність запропонованої моделі. Зроблено висновок про необхідність контролю положення рейки під час вимірювання для мінімізації систематичних похибок. Отримані результати можуть бути враховані для вдосконалення технологій цифрового нівелювання, розроблення методів автоматичного контролю положення рейки та підвищення загальної точності геодезичних вимірювань.