Московские ученые запатентовали новый геодезический инструмент

Принципиально новый инструмент для геодезических измерений запатентовали российские ученые Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК). Вместо широко распространенных деревянных и инварных реек ими предложена концепция активной цифровой рейки — геодезического оборудования нового класса, ключевым элементом которой является активная поверхность, способная генерировать яркий, контрастный и адаптивный измерительный паттерн.

При геодезических изысканиях, создании карт рельефа местности, инженерном проектировании и строительстве любых объектов необходимы измерения превышений — разности высот точек на местности. Традиционно при таких измерениях используют нивелирную рейку, которая за время своего существования претерпела не много изменений: изначально деревянную, ее научились делать складной и более легкой, использовали различные пластики и сплавы, устойчивые к большим перепадам температур. На новые, так называемые цифровые рейки стали наносить штрих- и qr-коды, считываемые цифровыми нивелирами. Но все это не решило главную проблему — высокая точность измерений до сих пор была возможна только в условиях хорошей видимости, в ясную погоду и при свете.

«Идея родилась при решении задачи адаптации штриховой рейки к расстоянию от нивелира. Наши коллеги из отрасли обратились к нам с проблемой однозначного считывания кода из широких или узких штрихов на различных расстояниях. Мы же пошли дальше и предложили не фиксированную, а динамическую шкалу, которая могла бы изменяться по указанию оператора», — рассказал один из авторов разработки, заведующий кафедрой оптико-электронных приборов, доктор технических наук, профессор Владимир Соломатин.

Ученый отмечает, что коренная модернизация самого измерительного процесса позволит решить проблему зависимости качества измерений от внешних условий и конечной дальности действия, потому что дальность уверенного распознавания кода лимитирована физическими принципами: с увеличением расстояния уменьшается угловой размер штрихов кода, из-за атмосферной дымки и влияния рефракции падает контрастность, что в конечном итоге приводит к сбоям в работе алгоритмов декодирования.

Возможность программной генерации открывает перспективы для применения сложных алгоритмов кодирования информации, выходящих далеко за рамки статичного штрих-кода. Активная рейка может использовать пространственно-временное кодирование, адаптируя форму сигнала под текущие условия.

В настоящее время научным коллективом разрабатывается программное обеспечение для отображения динамической шкалы на дисплейном экране рейки и считывания данных, что завершит трансформацию нивелирной рейки из простого линейного эталона в активный приемопередатчик информации, создав основу для принципиально новых протоколов высокоточных измерений.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации