SOUMGAN

Переношу сюда коротенький диалог, состоявшийся в теме "Радиосвязь в пещере" в феврале 2011 года.

maksimov:

VL писал(а):в пределах 1000$

Пару штук Nicola, нормальных дальномеров (хотя бы с пяток) DISTO D8 по $800, цифровых компасов пригодных для съемки, побрякушек PETZL … а жены то у нас не дочери Фордов и Аль Капонов. Вот сидим и поем "А где найти такую тещу..."

=====================

Сергей Оттович:

maksimov писал(а):нормальных дальномеров (хотя бы с пяток) DISTO D8 по $800.

Обязательно Лейка? Бош раза в два дешевле, но не настолько же хуже, вроде бы?

=====================

maksimov:

D8 делает круговую угловую съемку, вернее, если можно так высказаться, шаровую. Небольшая программка для КПК и пошли почти как теодолитом. Расстояние приемлемое 200 метров, туман хорошо пробивает и водозащита нам подходит. Также в дальномер встроен модуль Bluetooth, который позволяет передавать измеряемые данные на ПК.
Если ВОШ с такими параметрами подскажите марку, может не досмотрел.



======================

Сергей Оттович:

Да, прошу прощения, не внимательно посмотрел возможности, наличие функций. Похоже, что лейка - лучший выбор.

==================================================

Прошу помещать в этой теме информацию по технике топографической съемки и оборудованию для нее

http://paperless.bheeb.ch/" onclick="window.open(this.href);return false;
http://caves.ru/threads/19139" onclick="window.open(this.href);return false;
Использование ранних версий данного прибора было продуктивною.

С Disto X (модернизированная DISTO A3) уж больно хлопотно работать. Нужен постоянный контроль точности измерений, чтобы вовремя проводить калибровку прибора при разрядке батарей, смене температуры, времени пребывания в повышенной влажности и т.д..
К тому же DISTO A3 уже снята с производства.

В последнем выезде 30 сентября - 1 октября 2015 года опробовали с Захарычем в деле вот такой компас:



По нашей калибровке вроде бы не уступает в точности традиционным магнитным компасам ГК-2.

Но главное - в сочетании на точно выставляемой лазером платформочкой, все получается легко и быстро.

Очень понравилось!

Кто-нибудь работал с цифровыми компасами?

Изображения не видно. Яндекс.Диск говорит:

Владелец запретил доступ к этому файлу. Попросите владельца открыть доступ к файлу и снова поделиться ссылкой на него.

Исправил

Мы пробовали применять смартфон для засечки азимута и наклонения. Только там была немного другая программа - она выводила картинку со встроенной камеры и азимут/наклонение для центра этой картинки (там перекрестье есть). Соответственно, наводишь на фонарь и засекаешь отсчеты (не помню была ли возможность зафиксировать их, вроде была).
Для корректной работы этого варианта требуется калибровка, чтобы центр изображения с камеры соответствовал показаниям компаса и эклиметра. Ну и платформочка, типа как у Вас, только с отверстием под объектив и лазерный дальномер. И желательно все это на немагнитном штативе. Хотя подозреваю, что внутри смартфона тоже присутствуют магнитные элементы.

На мой взгляд, магнитные элементы как внутри смартфона, так и в штативе, будут влиять на показания инструмента с постоянной погрешностью, которую при желании можно легко учесть при обработке результатов.

Сама по себе практика визирования на фонарь уже имеет неприятную и неустранимую погрешность.
Я уж не говорю о простом дрожании рук и голов, о разнице в росте и положении тел снимающих в зависимости от морфологии хода.
Возможно, кто-то умеет сводить к нулю все эти факторы - интересно было бы услышать или прочитать.
Мне пока внятных рецептов не встречалось.

Для себя я придумал следующую схему съемки и оборудование для нее.

В качестве опоры для измерительного инструмента я использую дюралевый штатив "Sony".
На него закрепляю самодельную фанерную платформочку с низкими бортиками - они не дают инструментам скатываться с наклонно установленной платформочки и не мешают лазерному дальномеру (на фото их хорошо видно).

Будучи уложенным на крепежный верньер, штатив и платформа обеспечивают лазеру расстояние от земли 11 см.

На вторую точку устанавливается мишень, сделанная из мини-фото-штативчика с закрепленной крышечкой от бутылки - высотой до центра мишени те же 11 см.

Лазер нацеливаю на мишень и закрепляю положение платформочки на штативе.
Выглядит это вот так:





Далее снимаю лазер и поочередно кладу на платформочку два смартфона: один с эклиметром, второй с компасом.
Бортики обеспечивают точное направление компаса по лазерному лучу, а наклон платформочки дает точное измерение угла лазерного луча относительно горизонта

Положил - посмотрел удобно на устойчиво индексированные показания и записал.

При этом возникает интересный эффект, противоположный доныне правильным рекомендациям: "не делать больших расстояний между точками".

Интересно, что эта методика обеспечивает тем бОльшую точность измерения уклона и азимута, чем больше расстояние между точками
На фото вверху видна точка лазера на мишени - на приличном расстоянии:



Ну а на точность измерения расстояния дальность не влияет.

Кстати, оказалось, что наводить лазер даже на такую маленькую мишень достаточно просто - при отличном свете моего "Ферея" (Еще раз спасибо, Ars!) и некотором навыке это получается замечательно.

Стоймя штатив тоже использую - при съемке залов радиальными засечками.

Единственно, что следует проверить, это сами программы на смартфонах - я выбираю лучшие сравнением с механическими устройствами. Но на удивление, точность дигитальная очень близка к механической



Больше всего мне нравится то, что измерения уклонов и азимутов можно производить при любых положениях смартфонов, лишь бы длинная ось их корпуса была параллельна лазерному лучу - это обеспечивает платформочка.

Ферромагнитные материалы вокруг датчика магнитного поля приводят к искажению внешнего магнитного поля, в результате чего показания компаса начинают нелинейно зависить от азимута. Для устранения этой нелинейности нужна детальная калибровка показаний компаса. Возможно в каком-то виде она делается и при изготовлении смартфона (ведь датчик может быть нелинеен сам по себе), но добавление внешних магнитных элементов сбивает эту калибровку. Поэтому важно убрать все такие элементы как можно дальше. В дюралевом штативе такими элементами могут быть винты креплений.

Как я понял, Вы основываетесь на том, что датчик компаса ориентирован строго вдоль одной из сторон смартфона, датчик угла наклона - в плоскости смартфона, а лазер параллелен длинной стороне дальномера. Строго говоря это неверно - погрешности изготовления приборов неизбежны, причем чем меньше датчик, тем проще внести ошибку. Поэтому надо калибровать приборы самому. Сложнее всего будет откалибровать компас. Для этого нужно замерить азимут на одно направление в двух положениях смартфона - экраном вверх и вниз (платформа должна быть прозрачной).

Визирование на фонарь можно применять при черновой съёмке, при точной нужно встроить светодиод в мишень и визировать на него.

Рекомендации "не делать больших расстояний между точками" не следует воспринимать буквально. Ведь существует еще и ошибка переноса инструментов на новую точку, и чем больше точек - тем больше накопится эта ошибка. Но и слишком большое расстояние между точками тоже увеличивает ошибку за счет дискретности измерения углов. Например, при измерении углов с точностью до градусов на расстоянии 100 метров, ошибка определения положения мишени составить +- 87 см в направлении перпендикулярном лучу зрения. Да и не все дальномеры смогут замерить такое расстояние. Поэтому точнее будет так - для заданной точности измерений существует оптимальный диапазон расстояний между точками, на котором погрешность минимизируется.

Я основываюсь на предположении, что при одинаковом положении любого датчика относительно штатива, все замеры будут иметь одинаковую погрешность.


Вот это не понял:
Например, при измерении углов с точностью до градусов на расстоянии 100 метров, ошибка определения положения мишени составить +- 87 см в направлении перпендикулярном лучу зрения.

Мишень ставится на точку, лазер на другую.
Если лазер попал в мишень - о какой погрешности в перпендикулярном относительно луча направлении идет речь?

Если измерения угла ведутся с дискретностью в 1 градус, то неопределенность измерения угла составит +- 0,5 градуса. На расстоянии 100 метров она даст неопределенность измерения положения мишени в +- 87 см (100 м * 3,14 * 0,5 / 180), естественно перпендикулярно лучу лазера (по дуге с центром в точке откуда производятся измерения). Эта неопределенность связана только с тем, что мы не можем определить угол точнее, и не зависит от того, попал ли луч в мишень или нет.

Спасибо, понятно.

100-метровые прогоны снимать пока не приходится - нет в наличии. Разве что колодцы.
Все гораздо скромнее.

Надо также полагать, что неопределенности при достаточном числе точек взаимно компенсируются с положительным для нас результатом.

Да и задачи наши попроще, чем наведение на бункеры сверхточных боеприпасов

Вообще-то я хорошо помню, как и чем топосъемили пещеры во времена, когда кроме горного компаса и рулетки (а то и шнура с узелками) вообще ничего не было.
И неплохие топосхемы получались - до сих пор приятно посмотреть в том же "Атласе пещер СССР".

Поэтому повышенную заботу о точности современного инструмента считаю более вполне понятным проявлением любви к чистому искусству, чем целесообразностью с точки зрения практической спелеологии.

Меня также интересуют более вопросы удобства выполнения этой нуднейшей из спелеологических игр.
Важны алгоритмы действий, которые бы не зависели от степени усталости или конкретного исполнителя.

Ну и, как я уже упоминал, возможность работать Соло.

А вот мне "повезло". В штольнях где я иногда брожу есть прямые пролеты и по 300 метров... Да и пещеру таких масштабов я как-то тоже посещал.

Согласен, большая точность в спелеологии не слишком нужна (хотя читая в "Экспедиции во мрак" какие были споры вокруг глубины Киевской над этим утверждением можно призадуматься). Просто современные инструменты обеспечивают бОльшую точность измерений, и возникает вполне естественное желание поднять точность всей топосъёмки. Отсюда и калибровки инструментов, немагнитные штативы, выбор другой тактики съёмки. Если карта пещеры будет использоваться только для ориентирования в ней, то наверное все эти усилия будут неоправданными. Смысл это может иметь только при совмещении карт нескольких пещер с целью поиска возможных соединений, или наложении карты пещеры на карту местности.

Кстати, мне кажется с DistoX было бы удобнее работать. Жаль, что пока не могу себе его позволить.

Абсолютно согласен!

Я уже давно мечтаю о лазерном угло-дальномере, но - где деньги, Зин?


Кстати, "битва" вокруг глубины пещеры Киевская была вызвана не точностью приборов или умелостью съемщиков, а политическим противостоянием официальной и "дикой" спелеологии в СССР.

Даже если бы "дикари" отсняли пещеру с абсолютной точностью, их результаты были обречены на объявление неточными и завышенными - увы.
Не было шансов.

Другой вопрос, что всегда имели место просто ошибки.
Например, после двух прохождений Киевской с пробивкой под SRT в 1986 и 1987 году я очень засомневался в глубине 90-метрового колодца, который мне показался метров на 15-20 меньше

Но ошибки инструментами не предупреждаются, к сожалению.
Чтобы снизить их вероятность я стараюсь создать алгоритм действий. И то...

Съемка с помощью компасов или приборов похожих на них в любом случае вещь очень неточная.

Сильно сказано. Очень - это насколько?

Очень многое зависит от цены девайса.
Недавно работали с ними, но только с GPS. Снимали координаты геопривязанных точек
пещеры. Были смартфоны и планшеты от дешевых и до 400 зеленых. Лучший результат,
конечно у дорогого. На открытой местности погрешность составляла 4-6 метров, у дешевых от 30 м. и выше. Разность в модулях GPS ощутимая, я уже не говорю о скорости
холодного старта (время затраченное для определения данных).
На встроенные трехосевые компасы смотрели, просто для интереса. И также в дорогих,
это мы заметили, работа была шустрее и уверенней. Цена хорошего модуля КОМПАСа или GPS исчисляется начиная 1000.
Был с нами и ширпотребовский GPS Carmin, к сожалению датума Пулково 42 в нем нет,
пришлось пользоваться геокалькулятором для перевода с всемирной WGS 84. Разность
Carmina с планшетами в среднем составила 4 метра.

Константин, берите также азимуты, развернув компас (смартфон) на 180. Сразу будет видна ошибка. Чем она вызвана, расположением деталей, батареей, болтами штатива или
магнитной обстановкой в той точке? С болтами просто - без штатива, с магнитным нарушением в точке – взять на нее азимут со следующей точки (обратный ход).
А если все «чисто» и при развороте на 180 есть ошибка, то об угол его.

GamoveR писал(а):Сильно сказано. Очень - это насколько?

Порядки как минимум. Точность теодолита Т30 - 30 секунд, если правильно помню. Точность горного компаса - 1 градус. Но реально это 2-3 градуса.

Спасибо за полезные советы!

У меня, к счастью, смартфоны не дешевые, скорее наоборот.
Только что проверил углы при повороте девайса на 90 градусов - показания сходятся до градуса.
Что, в общем-то совпадает с моей калибровкой по механическим компасам.

Аналогично проверял клинометр - его я дольше использую.
Найти приличный смартфон со встроенным магнитометром было проблемой.

По несравнимости с точностью теодолита - нет сомнений.
Именно потому я и не придаю особого значения рассуждениям о точности и погрешностях.
Все равно в итоге отрисовка карто-схемы зависит от способностей и чутья отрисовщика )))))
А как оно там на самом деле - один Пещерный Бог знает

Ну да, смотря с чем сравнивать... А Вы пробовали снимать теодолитом в пещерах?

Да и с компасами не все так плохо. С моего компаса можно снимать отсчеты с точностью до градусов.
Компас Suunto Tandem имеет цену деления 1/2 градуса при точности в 1/3 градуса.
Буссоль АР-1 имеет цену деления веньеров 5' при точности в 10'.
С электронными компасами при правильной калибровке (не надо об угол!) достижима погрешность в районе 0,1 градуса.

Причем это вполне компактные и доступные (кроме электронных) приборы в отличие от теодолита. А тащить теодолит через водопады и узости с риском его угробить - есть ли смысл?

Для точных приборов (типа теодолита, тахеометра или даже той же ПАБ-2м) придется применять иную тактику съёмки, чтобы устранить ошибку переноса инструментов на новую точку, иначе вся точность будет ограничена этой ошибкой. В целом это все замедляет съёмку, и имеет смысл только при построении опорной сети реперов, от которых потом можно вести съёмку обычными инструментами.

А поделитесь еще раз - как надо правильно калибровать электронный компас в смартфоне?

Ну засек я азимут сначала экраном вверх, а потом экраном вниз - и что мне с этим потом делать?


Кстати, мой CAT B-15 с клинометром как раз идеален для мокрых и грязных пещер, благодаря своей защите, неразбиваемости, пыле и влаго-непроницаемости и даже непотопляемости на малых глубинах.
Рекомендую.
Жаль, что у него нет магнитометра.
Сейчас ищу защищенную модель с компасом взамен моей Nokia Lumia-900

Может быть, кто что посоветует?

Если азимуты экраном вверх и вниз совпадают - это значит, что в пределах точности измерений датчик компаса ориентирован вдоль длинной стороны корпуса смартфона. Если нет, вычисляем среднее значение. Это будет истинный азимут. Понятно, что в полевых условиях измерять азимут экраном вниз затруднительно, но это и не нужно. Достаточно вычислить поправку. Для этого из истинного азимута вычисляем азимут экраном вверх. В дальнейшем, при обработке результатов съёмки эту поправку прибавляем ко всем измерениям азимута.

Нелинейность отсчетов компаса выявить несколько сложнее. Для этого измеряются азимуты в нескольких направлениях, углы между которыми известны. В простейшем случае эти углы равны 90 градусам. Если при изменении направления на 90 градусов показания компаса будут изменятся не на 90 градусов, значит в наличие нелинейность. А вот чтобы скорректировать ее придется построить функцию трансформации, что уже выходит за рамки элементарной математики.

Что собой представляет калибровка, можно ознакомиться на примере калибровки
Disto X. Это дальномер, в который самостоятельно вмонтирован модуль (плата) компаса.
Схемы модулей, можно сказать, идентичны, так что калибровка смартфонов, планшетов,
GPS c компасом где то рядом.

http://paperless.bheeb.ch/download.html" onclick="window.open(this.href);return false;
Ссылка по справке калибровки Disto X2. На русский язык перевел Игорь Стефанишин
http://speleo.kiev.ua" onclick="window.open(this.href);return false;

Этому можно посвятить отдельную тему.
Как заметил КБС, обрисовка самая главная задача в создании карты пещеры.
Съемка – чуть длиннее, чуть угол вильнул не так важно, как хорошая обрисовка.
В первых наших пещерах (Подолье) съемка велась Андриановым и шнурочком с узелками. И вот через некоторое время, идя по карте, буквально «проваливался»,
как-то «вид хода» не соответствовал, изображенному на карте. От такого перехода,
от одной съемочной группы ко второй, спасало умение видеть скелет съемки.
В дальнейшем, наш учитель и руководитель В.А.Радзиевский, проводил среди нас тесты
по рисованию на природе, на дневках в летних и зимних Карпатах. Были отличные инструктора съемки, но художники некудышние. Поэтому, исходя из тестов, начали с новым подходом и методом занесения данных формироваться съемочные группы.
Здесь я не призываю уходить от точности скелета.

Компас на планшет или смартфон с встроенным уровнем, простой калибровкой.
https://trashbox.ru/topics/70160/compass-level-2.3.7" onclick="window.open(this.href);return false;