http://nanoworld88.narod.ru/data/440.htm
Обратите внимание на необычный символ-круг
Согласитесь, что сходство с геодезическим прибором поразительное...
Вглядитесь внимательнее в эти символы-круги
Совпадение с геодезическими "символами" очевидно по нескольким признакам.
Однако символы-круги индейцев (и не только!) значительно информативнее, чем геодезические...
И "птичья лапа" (геодезическая линейка с цанговым штативом?) очень напоминает рулетку/шкалу Ханумана...
Но, давайте по порядку. Начнём с многообразия функций Кушелева...
Многообразие функций Кушелева
Материал с форума Geodesist.ru :
stout: аналитическое представление этой функции Кушелева существует? Что является аргументом этой функции?
Kushelev:
Аргументом может являться время и координата.
Кстати, декартову (и не только!) систему можно представить как фрактальную, матричную, множественную координату... Но это - отдельная, хотя и достаточно фундаментальная тема.
Подобные орнаменты могут быть представлены семейством функций Кушелева
В этом случае абсцисса функции Кушелева совпадает с с абсциссой резонансной структуры.
Здесь абсцисса функции повёрнута на 45 градусов относительно абсциссы структуры.
Любой двухмерный орнамент можно представить двухмерной функцией Кушелева, но интерес представляют только структуры с рекордными параметрами, поэтому из всего многообразия нужно научиться отбирать лишь функции, которые лежат в основе таких структур.
Материал с форума Geodesist.ru :
Кушелев: Здравствуйте, друзья! Видите ли Вы сходство между этими структурами?
Может быть Вам это что-то напоминает?
Алексей Манс: Я вот сейчас умнее стал, если буду также делать рейку, то вместо обрезков марок буду клеить полосу отражающую (как на одежду) сантиметровую. Даже ничего вырезать не нужно, она точно сантиметр в рулоне 
а вместо черной/красной шкалы будет простая отражающая и с рыжим люминесцентным оттенком))) при 32х кратном увеличении нивелира такую рейку отчетливо видно в кромешной тьме на любом адекватном для прибора расстоянии, используя мало-мало светящий фонарик, приделанный на нивелир соосно трубе
Кушелев: А на любом адекватном, это на каком?
Алексей Манс: Расстояние, на котором при увеличении х32 - глаз может разобрать дециметровые деления на рейке
Кушелев: Это приблизительно сколько метров?
dverovoz: Мой прибор работает до 300, но существуют и другие, которые "видят" дальше.
Алексей Манс: Где применяется такая рулетка?
Кушелев: Я так понимаю, что её можно использовать в геодезии, особенно в экстремальных ситуациях, когда приходится работать в широком диапазоне масштабов, т.е. увеличивать расстояния до линейки в десятки раз по сравнению с обычным режимом.
Алексей Манс: А чем лазерные инструменты не устраивают?
Кушелев:
1. Лазерный луч идёт только по прямой. Рулетка же способна измерить, например, периметр круглой колонны или заход резьбы на колонне.
2. Типовые лазерные рулетки дают точность +-1.5 мм на расстоянии до 40 метров. Рулетка из калиброванных рубиновых шариков может дать точность один микрон на метр, т.е. на 100 метрах ошибка может не превышать 0.1 мм. И это ещё не всё.
3. Стальная рулетка длиной 100 метров зимой укорачивается примерно на 10 см. Если сделать рулетку из ситалловых шариков, то она укоротится всего на 1 мм.
4. Рулетка из рубина/ситалла может работать в кипящей морской воде, в кислотах, щелочах и других агрессивных средах. Рубин выдерживает 2000 градусов Цельсия и может работать при абсолютном нуле, например, за бортом космической станции...
Алексей Манс: Вспомнить бы, для тригнометрического нивелирования в геофизике рейки раскрашивали особо, найду покажу
Кушелев: Очень интересно увидеть!
Алексей Манс: На том объекте буду - сфоткаю то, что от нее осталось
Кушелев: Мне достаточно Вашего эскиза от руки с обозначением материалов.
Похоже ли это на геодезическое оборудование?
Танец с ... линейками!
Пляски с геодезическими линейками? (догоны)
Кстати, интересно определить единицу длины в геодезической линейке догонов. Совпадает ли она с дециметровой геодезической линейкой или относится к другой системе мер? На глазок деления догонов крупнее дециметров процентов на 30...
Возможно, что это не совсем геодезическое оборудование...
Кстати, в строительстве используются не только геодезические линейки...
Алексей Манс: Так. Это все круто конечно, но:
1. Рубин - он молодец. А связывает шарики эти какой материал? На что их нанизывать?
Кушелев: Связывать шарики нужно такими нитями, которые отвечают Вашим требованиям. Если Вы работаете в обычных условиях, т.е. не в агрессивных средах, в диапазоне температур от -50 до +50, то может подойти обычный капрон. Если рулетка натянута не сильнее, чем при изготовлении, то зазоров между калиброванными шариками не образуется, поэтому и точность высокая.
Алексей Манс: 2. Цена у 100-метровой такой штуки какая? То есть лейка дисто Д8 (или какая там самая последняя) на 40 метров может на 2мм обмануться?! Это даже если со спец штативом и видеоуказателем да еще и на отражайку?!
Кушелев: Давайте посчитаем. Если рулетку сделать в одну нитку из 2-мм шариков, то в 100 метрах будет 50 000 шариков. Короче, в 5000 долл. можно уложиться.
Буду пробовать собирать однонитевые и многонитевые рулетки. Многонитевые дают высокую точность даже при изготовлении из обычного бисера. Но при ручной сборке слишком много работы. Найти бы станок...
Алексей Манс: 3. Мороз и солнце она выдержит, а грубую механическую силу русских добролюбов?
Кушелев: Можно сделать рулетку, на которой можно поднять танк. Просто тяжеловата будет
FOXXX591: Рекламируете рулетку с разметкой Ханумана? Надеетесь, что геодезическая братия сломя голову попрется искать такие рулетки? Попахивает маркетингом...
Кушелев: К сожалению, Вы не сможете купить рулетку Ханумана на нашей планете...
Но её можно сделать самому. Схему Вы уже увидели, если будут вопросы, задавайте.
X-Y-H Администратор: Блин, у нас и купить нельзя? Не верю)) Окрашивать по разному смысл может и есть...
Кушелев: На нашей планете пока не продаются. Но я себе сам делаю. Вы тоже можете сделать. Дело нехитрое, но трудоёмкое, если делать вручную.
FOXXX591: А вы уверены в идеальной геометрии китайских шариков?
Кушелев: Сначала они мне брак присылали:
но потом стали делать то, что мне нужно.
Алексей Манс: Рубиновых шариков, допустим, я добыл. А на что мне их нанизывать? Где взять не ломкий, не подверженный растяжениям и прочим деформациям связующий материал? Или как мне шарики то соединять? Если найду такую нить, то мне и шарики-то будут не нужны
X-Y-H Администратор:
Вот рулетку в виде масштабки сделать... хммм, да еще цветами... вот это - мысль. А шарики это не геодезия, у нас инвар-эталон, и тот был. Сейчас свет или другое излучение чаще используется.
Кушелев: Инвар - это здОрово, но ситалл лучше. В 100 раз меньше температурный коэффициент, чем у стали. А лазер - это хорошо по прямой. Рулетка-то по кривой может мерить. Вот в чём прелесть. Да и по прямой она может дать погрешность микрон на метр. А цена в десятки раз меньше будет, чем у тахеометра...
Я смотрел цены на тахеометры. От 10 до 30 тыс. долл. 100-метровая рубиновая рулетка по любому дешевле будет. Точнее, и можно мерить не только по прямой.
И это при штучном изготовлении. Если наладить массовое производство, то цена будет ещё меньше. А если вместо рубина использовать ситалл, т.е. штамповать заготовки и потом дошлифовывать, то цена будет на порядок-полтора меньше, чем у рубиновой.
А дешёвые рулетки можно делать по обычной технологии, только цветовую разметку взять у Ханумана.
Алексей Манс: Такие дела происходят, давно такого не было
Кушелев: Вы пробовали снимать показания с геодезической линейки с помощью сканера штрих-кода?
ТехТоп: тысячи лазерных нивелиров не то что бы пробовали, у них это даже получалось!
Kushelev: Рулетка-то по кривой может мерить. Вот в чём прелесть.
ТехТоп: Прелесть сомнительная, ибо измерять рулеткой по кривой поверхности с высокой точностью никому не надо. Очередной виток войны рулетки против тахеометра. Прошлая битва далась мне не легко словил пару багетов, получил бан, и нервный тик
Кушелев: Возможности рулетки и тахеометра разные. У них есть область пересечения, но есть и "индивидуальные экологические ниши", поэтому "война рулетки и тахеометра" не имеет смысла. Они дополняют друг друга.
Зачем, например, Вам корячиться с тахеометром вокруг круглой колонны, измеряя её периметр на разных уровнях? Рулетка это сделает быстро, точно и легко.
А то, что трудно измерить рулеткой, но легко тахеометром, лучше мерить тахеометром
X-Y-H: Kushelev, а по кривой мы радиолучами измеряем
Кушелев: С какой точностью и по каким кривым? Заходы резьбы на маковке храма Василия Блаженного сможете измерить радиолучом?
ТехТоп: Конечно. Есть такая штука, называется сканер. Пока Вы со своими рубинами будете ползать и заходы замерять, сканером можно пару сотен таких куполов отснять, а пока Вы будете свои расчеты в цифровой вид переводить, еще пара недель пройдет. Сканер самый дешманский тыщ 15 баксов вылезет, это три ваших "рулетки" .
Вы для начала сносите ваши рулетки в росреестр и получите свидетельство о том, что это средство измерения, потом сносите на базис какой-нить, и там получите достоверное значение погрешности.
Кушелев: Благодарю! Достаточно на стройплощадку положить несколько рулеток и сфоткать в нескольких ракурсах. Остальное компьютер сделает сам, т.е. построит 3D-модель с микронной точностью.
Вот какая для этого программа уже есть:
Называется 3DSeeТак что тахеометры и нивелиры могут скоро кануть в лету... Их может заменить мобильник с хорошей фотокамерой и программой типа 3DSee и несколько полосатых рулеток
ТехТоп: В гугл мапс можно всю землю с высоты птичьего полета посмотреть
Кушелев: ... если Вас не интересует точность
ТехТоп: Пока Вы со своими рубинами будете ползать ...
Кушелев: Ползать не нужно. Уже сегодня квадрокоптеры пиццу клиентам доставляют, а облететь вокруг маковки с рулеткой - полминуты. А второй квадрокоптер сделает несколько фоток. Остальное - работа компьютера по программе 3DSee. Можно, конечно, и сканером. Только будет сильно дольше и точность будет хуже тоже сильно. Кстати, сканер тоже придётся высоко поднимать, чтобы верхнюю часть маковки отсканировать...
Снизу сканер не увидит верхнюю часть. Согласны?
Попробуйте на фотке определить размер объекта без масштабной линейки 
А чем точнее линейка/рулетка, чем ближе она находится к моделируемой поверхности, тем выше точность модели. Это же очевидно. Согласны?
ТехТоп: Как гарантировать отсутствие зазоров?
Кушелев: Натяжением нити. Мне метролог сказал, что обычные рулетки проверяются под натяжением 10 кг. Нить (номер 10) выдерживает 2-3 килограмма. Если в рулетке параллельно идут 16 нитей, то она выдержит 30-40 кг.
chnav: С этой рулеткой только мазанки в Африке строить.
Кушелев: Откуда такая уверенность?
Рулетка как аналоговый компьютер
Погрешность изготовления обычного бисера 15...20%, а погрешность рулетки за счёт усреднения 0.05...0.1%
Сможет ли тахеометр показать отклонение периметра от среднего значения в графическом виде за минуту?
Отклонение от среднего периметра возрастает...
Точность рулетки определяется точностью шариков, если между ними нет зазоров. А сантиметровые шарики при больших партиях имеют
погрешность меньше 0.1 мкм
Если стягивать ниткой (в три захода) по 4 шарика, сборки соединять тоже кольцевой ниткой, то точность гарантирована. Другие способы соединения пока исследуются. Может быть удастся удешевить...
ТехТоп: Как вы своей рулеткой измерите пару изогнутых объектов, например, длину плотины новосибирской ГЭС в 15-ти местах, начиная от верха и заканчивая низом. Или купол здания. Рулетками сейчас измеряют на расстоянии не более 3-5 метров. Все что больше, это уже плюс минус сантиметр.
Кушелев: Э... А метролог с крупной строительной фирмы сказал мне, что рулетка длиной 100 метров, у которой точность в 10 раз (не будем пока про 100) выше обычной, очень востребована. Поэтому я и делаю сейчас рулетку для исследований в метрологическом отделе. Если она окажется сильно лучше существующих, то будем запускать в производство. А если положить рулетку на объект и сфоторграфировать с разных ракурсах, то компьютер создаст 3D модель с микронной точностью.
ТехТоп: Приведите обоснование точности. Микронная точность Хорошо, не наноточность
Кушелев: Точность рулетки определяется точностью шариков. А погрешность рубиновых шариков при большой партии не превышает 0.1 мкм.
ТехТоп: Cтальная нить длиной 100 метров, связывающая шарики укоротится, а шарики нет. Раздастся звук "бзэнгь" и куча рубиновых шариков разлетится
Кушелев: Вы были бы правы, если бы нить была хрупкой. Но в действительности стальной трос не лопнет. Просто увеличится сила натяжения. А для того, чтобы сила натяжения не менялась от температуры, нить нужно выбирать с тем же коэффициентом температурного расширения, например, из того же ситалла. Кстати, я был приятно удивлён, когда купил на днях обычную рулетку для обклеивания её цветными полосками. Теперь обычные дешёвые портновские рулетки армируют ... стеклянными нитями! Так что уже сегодня наша промышленность может выпускать 100-метровые "портновские" рулетки, стабилизированные стеклянными нитями, которые сокращаются на морозе в 3 раза меньше, чем сталь... Для стройки увеличение точности в 3 раза - это уже здОрово. Ошибка в 10 см на 100 метрах уменьшится до 3 см. И цена меньше, чем цена стальной рулетки. Так что ищите производителей армированных стеклом рулеток и просите изготовить нужной Вам длины. Ну и цветовую разметку пусть сделают. Если Вам разметка Ханумана не нравится, предложите свою. Может быть Ваша будет ещё лучше
Кстати, у Ханумана (и не только!) не один вариант разметки. Я уже штук 5 обнаружил. Так что можно выбирать
ТехТоп: Делаем много фотографий и кладем в уголке одну бусинку (которая с точностью до микрона в большой партии), и фигачим 3-д изображение.
Кушелев: Одна бусинка даст Вам высокую точность только локально. На другом углу фотографии точность будет сильно хуже. Рулетками нужно перекрыть по возможности все важные зоны объекта. Иногда достаточно использовать двухмерный эталон:
crown110: А есть ли линейки от тех других, которые 6-палые или 4х4? Почему мы видим только 9/10 линейки?
Кушелев: Я планирую изготовить компьютерные модели и рулетки из бисера разных типов, в разных системах мер. Но ... "нельзя объять необъятное". Мои ресурсы сильно ограничены...
Может быть Вы или кто-то ещё возьмётся за моделирование и изготовление рулеток? У меня даже 16 пальцев нет, только 10
Geo_major: Процедуру сертификации вы можете узнать по ссылке Ростест. Вот как получите сертификат, тогда сразу к нам.
Кушелев: А что мешает обсуждать новую разметку на сертифицированных рулетках?
ТехТоп: Выложите какой-нибудь результат цифрового моделирования чего-нибудь. Например, стол свой смоделируйте, у такого профи это не займет много времени, а я полюбопытствую, что за результат получается.
Кушелев: Для того, чтобы программа 3DSee учитывала точную рулетку в кадре, нужно эту программу доработать. Тогда можно будет продемонстрировать результат. Пока это лишь теория
Geo_major: нужно уже сейчас позаботится об авторских правах
Кушелев: Меня авторские права не волнуют. За отечественную геодезию обидно. Вы же знаете, как у нас дома строят. Некоторые разваливаются ещё до окончания постройки...
А что мешает начать производство хотя бы обычных (армированных стеклянными нитями) рулеток с разметкой Ханумана? Можно много денег сэкономить и времени, которого не купишь...
Хочу сделать подарок отечественной геодезии, а ... не берут-С...
Хануман инопланетный пользовался удобной, точной рулеткой, а мы что, хуже что ли?
"Не только боги горшки обжигают"
Давайте поможем коллегам из Африки разобраться, как же использовать измерительные инструменты инопланетной разработки не только в качестве украшений, но и функционально
Тем более, что современную технику сложнее освоить
borik: Если к сему чУдному девайсу не прилагается бубен в комплекте, то лично я - не куплю!!!
Кушелев: Бубен приложим. Не проблема!
Только нужно резонаторный блок точно изготовить, иначе не включится...
X-Y-H: Цифры у вас на рулетку не нанести
Кушелев: 
Geo_major: Сейчас курс доллара скачет, а если китайцы поднимут стоимость одного шарика до 7 центов?
Кушелев: Давайте решать проблему по частям.
stout: Золотые слова!
Кушелев: Сначала - цветовая разметка Ханумана на обычной рулетке:
Нравится?
diprospan: все нивелирные рейки давно имеют штрих-код.
Кушелев: Благодарю! Однако этот штих-код сильно уступает штрих-коду Ханумана. Скоро мы узнаем, во сколько раз самый лучший современный штрих код хуже штих-кода Ханумана...
Geo_major: В геодезии измеряются не только расстояния, но и углы (вертикальные и горизонтальные). Ваша инопланетная разметка измеряет углы?
Кушелев: А как же?
Это измерение в декартовой системе координат
А это - современное оборудование для точного измерения угловых величин.
Здесь мы видим два типа эталонов. "Шахматное поле" и "Полярные координаты"
Африканские бусы копируют инопланетный эталон из калиброванных шариков...
Шарики для источников энергии нужно будет носить в любом случае, поэтому изготовление ленты источника энергии можно не включать в стоимость измерительной рулетки. Для использования ленты источника энергии в качестве рулетки нужно всего лишь изменить цвет шариков, чтобы удобно было снимать показания. А изменение цвета практически бесплатное
Такую рубиновую/сапфировую рулетку смогут собрать школьники средних классов. В будущем она станет ещё и источником энергии, тепла, света, двигателем летательного браслета и антенной межпланетного мобильника. Ведь сегодняшние школьники завтра полетят к звёздам на "летающих тарелках". А для их создания и ремонта нужно более точные инструменты, чем для автомобилей и самолетов.
Как сравнить длину заходов резьбы такого резонатора? Обычная рулетка позволит измерить их с точностью до миллиметра, а рубиновая - до микрона...
Собрать точную рубиновую/сапфировую рулетку не сложнее, чем обычную фенечку. Секрет точности заключается в самих шариках, а индустриальная технология изготовления рубиновых шариков позволяет получить миллионы одинаковых шариков с точностью до долей микрона. И не сильно дороже обычного бисера.
Geo_major: Как именно вы определили точность вашей инопланетной разметки? Проводились измерения на эталонных базисах? Где экспертное заключение?
Кушелев: Разметка - это логическая операция, т.е. замена черного на красный, зелёный, желтый, синий. Логические операции имеют бесконечную точность Можно всю чёрную полосу без остатка заменить на красную. Так понятно?
X-Y-H: Geo_major, ты же ему сейчас целую идею подкинул - цветные лимбы!
Кушелев: Эту идею африканцы уже на шее носят:
Причём лимбы с несколькими нониусами, что на Земле пока не используется.
В.Шуфотинский: Где-нибудь на профессиональных форумах других специальностей обсуждали?
Кушелев: Обсуждаем на форуме лаборатории Наномир, но там геодезисты пока не присутствуют. Поэтому и зашёл к Вам услышать профессиональные мнения. А мнения, как обычно, разделились. Кто-то видит в этом безделушки, а кто-то понимает, что без инопланетных геодезистов эти пляски догонов не обошлись...
В.Шуфотинский: Т.е. Вы предполагаете, что в какой-то момент развития человеческой цивилизации Землю посетили существа близкие к нам по разуму и привезли с собой разноцветные шмотки, которые достались народу Восточной Африки?
Кушелев: Я пока оригинальных инопланетных шмоток ещё не встречал, но все мегалиты однозначно сделаны инопланетянами, следовательно, можно называть их "инопланетными шмотками". Более того, некоторые из этих "шмоток", например, каменные яйца-супермагнетроны из реки тысячи лингамов, могут находиться в рабочем состоянии...
В.Шуфотинский: Это тоже привезли инопланетяне? Или здесь строгали?
Кушелев: Каменное яйцо (лингам) в качестве одного из названий имеет "никем не созданный", т.к. каменные яйца образуются в результате морской галтовки. Но большинство морских камней слегка кривовато, поэтому пришельцам приходилось их юстировать:
Профессиональные геодезисты хорошо знакомы с юстировкой измерительных инструментов. А тут речь идёт о юстировке электромагнитного поля резонансной системы:
Подробнее: http://nanoworld88.narod.ru/data/174.htm
По расчётам каменное яйцо длиной 1 метр 20 см (из реки тысячи лингамов) может дать стране мегаватт почти халявной энергии.
Geo_major: вы планируете запустить мелкосерийные неоригинальные инопланетные средства измерения из китайского бисера?
Кушелев: Вообще-то у меня несколько другие планы.
А свойство измерительного инструмента получается дополнительно, т.е. даром
Нужно только правильно цвета в источнике энергии подобрать...
В.Шуфотинский: Не может геодезист, в принципе, получить точность, какая получится после проведения каких-то работ, т.к. либо она будет недостаточной, и работа будет оценена, как брак, либо избыточной, и работа станет экономически нецелесообразной.
Кушелев: Что дешевле, взять в экспедицию одну (самую дорогую и точную рулетку) или весь набор (от самой тяжёлой, неточной и дешёвой до самой дорогой, лёгкой и точной) ? Пока Вы будете разбираться, какой рулеткой измерять, экспедиция закончится, и Вы вернётесь с невыполненным заданием И ещё вспотеете тащить все виды рулеток и других инструментов...
А заранее нельзя всего предугадать. Согласны?
Поэтому Хануман брал с собой только самое лучшее. Это и надо взять на вооружение нам.
"Скупой платит дважды" (и это в лучшем случае)
dverovoz: По сравнению с обычной ваша обладает доп бонусом: при невозможности непосредственного считывания допускается получение результата но уже с сантиметровой точностью.
X-Y-H: Kushelev, вы же не будете рулеткой в 1 км измерять расстояния по 20-30 мм
Кушелев: Если рулетка модульная, а у меня есть подозрение, что такие рулетки применялись инопланетянами в т.ч. в Африке, то метровым модулем километровой рулетки Вы вполне сможете измерить расстояние в 20 мм. Если меньше, что может пригодиться микрометр, который можно встроить в метровую рулетку тоже в виде модуля.
Вот как выглядят модульные километровые рулетки:
Каждая геодезистка может нести, например, 100-метровый модуль. При необходимости 10 100-метровых модулей объединяются в километровую рулетку.
dverovoz: В чем будет преимущество вашей рулетки по сравнению с обычной?
Кушелев: Тут нужно понять основную идею. Обычная рулетка работает в узком диапазоне масштабов, т.е. снизилась резкость по каким-либо причинам, например, увеличилось расстояние до объекта, ухудшилось освещение, загрязнился объектив или появилось задымление, туман...
Обычные измерения или фотографирование с эталонными линейками/рулетками придётся переделывать, т.к. "в связи с целесообразностью" не было запаса точности. А измерения с помощью рулетки Ханумана переделывать может быть не придётся, т.к. запаса точности может хватить. Посмотрите ещё раз на эту фотографию:
Обычная рулетка уже не работает, слились и миллиметровые, и сантиметровые деления, не видно цифр, а полосатая рулетка Ханумана продолжает давать данные. Согласитесь, что лучше сантиметры и даже дециметры, чем ничего. Верно? А геодезические работы часто связаны с изменением расстояния до геодезической линейки, с изменением освещённости, наличием тумана и даже дыма. Может мешать фон, засветка от Солнца или других источников света. Поэтому чем больше запас по контрасту, разрешающей способности, масштабному диапазону и т.д., тем лучше. Меньше работы. Верно?
X-Y-H: Я штангенциркулем измерю всю мелочь, а тахом или жпсом все что большое
Кушелев: Не получится. Дело в том, что бывает заранее неизвестно, что на той же стройплощадке нужно измерить. Хануман просто кладёт несколько рулеток и фоткает в нескольких ракурсах. Далее компьютер строит точную 3D-модель. И с этой моделью можно работать уже не под дождём и вьюгой, а сидя в тёплой комнате (или "летающей тарелке"). Вам больше нравится работать в зимнюю стужу, под проливным дождём или пару раз щёлкнуть фотиком и потом в комфортной обстановке работать с 3D-моделью?
Главное - в ответственных местах кинуть точные рулетки. Тогда модель будет точной.
Ведь рулетки или 2D-"рулетки" позволяют получить 3D-модель с микронной точностью. Какой тахеометр Вам это даст? И фотоаппараты с 3D-сканерами этого не могут... Без эталонов непосредственно на объекте точность не получить. И время не сэкономить.
dverovoz: если в обычной рулетке закрасить фломастерами сантиметры разными цветами, то результат будет как у Вас.
Кушелев: Так я и предлагаю новую разметку обычной рулетки, как первый этап перехода к новым измерительным инструментам, который не требует создания нового производства. Смена цветовой разметки уже поможет не потерять данные полностью. Часто задачи решаются с частичными потерями данных, но не решаются с полной потерей. Так зачем же допускать полную потерю, если можно допустить частичную?
Что касается перехода со сплошной ленты на шарики, то тут не одно преимущество.
1. Возрастает точность с миллиметра (для обычной рулетки) до микрона на метр.
2. Частичное разрушение рулетки можно восстановить на любом масштабном уровне (замена одного шарика, одного модуля и т.д.)
X-Y-H: В полевых условиях?
Кушелев: Прицепить другой модуль в полевых условиях легче, чем расстегнуть бюстгалтер
Главное, чтобы застёжки модулей были одинаковыми
В.Шуфотинский: И они имеют при разном натяжении точность до микронов?
Кушелев: А почему нет, если это резьбовое соединение с ограничителем? А натяжение при точных измерениях регламентировано...
3. Появляется возможность работать в расширенном диапазоне температур.
4. Появляется возможность работать в агрессивных средах.
5. Появляется возможность работать в условиях плохой видимости (мутный раствор, дым, туман...)
6. Удобство автоматизации (фотографирование с эталонной рулеткой в широком диапазоне расстояний).
7. Миниатюризация. Однонитевая рулетка сматывается в клубок. 100-метровый клубок по объёму и весу соизмерим с 10-метровой стальной рулеткой.
dverovoz: 1-7 цена вопроса по сравнению с обычными приборами перечеркнет все возможные достоинства вашей рулетки особенно с микронной точностью (я как понимаю кусок рулетки будет состоять из микронных шариков?).
Кушелев: Давайте прикинем цену. Если штамповать заготовки шариков с отверстиями из ситалла, то цена 5-мм шарика будет несколько центов. Однонитевая рулетка из ситалла будет стоить столько же, сколько стальная. Для того, чтобы измерять с микронной точностью достаточно пару бусин заменить на бусину-микрометр. Раздвижную на микрометрическом винте. Ведь микроны нужно ловить только на одном конце рулетки. Другой можно плотно прижать к внутреннему краю объекта или приспособления. А на фотографиях вообще микрометр не нужен. Только эталонная рулетка, прилегающая к поверхности объекта в наиболее ответственных зонах.
На бисерной рулетке каждая бусинка может изображать минимальное деление. А если нужно, чтобы деления были меньше бусинки, то и это не проблема:
dverovoz: Сейчас наступила эра лазерных дальномеров с безотражательным режимом - это значит, что измерение происходит, если есть прямая видимость до объекта, у меня прибор позволяет измерять 300 метров, есть приборы, которые берут намного большие дистанции.
Кушелев: Так у пришельцев лазерных дальномеров тоже полно:
Лазер размещён прямо на лбу. А рейки на голове - для напарника. Они экономят и на штативах, и на крупногабаритных рейках, и получают фантастическую точность, если это нужно. Но в этом случае приходится прикладывать эталонную линейку/рулетку к объекту. Иначе фантастической точности уже не будет. Вы в курсе, что между многотонными каменными блоками мегалитов иногда даже иголка не пролезает? Знаете, зачем нужна такая точность?
Мегалиты - это химические реакторы для добычи драгметаллов главным образом из водных растворов. Если между блоками будут щели, как в современных зданиях, то раствор уйдёт вместе с драгметаллами. А запенивать, цементировать - времени нет. У инопланетян каждая микросекунда на счету...
Современные строительные фирмы возводят здания месяцами. А инопланетяне собирают пирамиды за ночь
Китайская пирамида массой 70 миллионов тонн и возрастом более 70 000 лет.
Мегалитический колодец "Чанд Баори" (пирамида наоборот) по легенде был построен демонами за одну ночь.
В.Шуфотинский: Каким образом получается микронная точность?
Кушелев: Если Вы в курсе, как работать с плитками Иогансона, то легко поймёте, что из эталонных шариков (погрешность 0.1 микрона) можно сложить рулетку эталон с такой же точностью.
А на примере бисерной рулетки я обнаружил, что за счёт усреднения 15-рядная рулетка имеет погрешность менее 0.1%, хотя каждая бусинка имеет погрешность 15-20%
Позднее я обнаружил, что погрешность не превышает 0.1%
crown110: Последовательность характерную для 6-ти палых или фрактальных где-то представлена на земле, в образах или прочих атрибутах человеческой жизни? вы увидели рулетки 5х2 пальцевых существ в обликах бисерных украшений, где представлены атрибуты фракталоруких?
Кушелев: В рассылке "Новости лаборатории Наномир"
dverovoz: Наши технологии позволяют измерять все это дистанционно в крайнем случае на катафот от велосипеда
Кушелев: Давайте сравним точности. Кстати, можно сравнить и параметры катафотов инопланетной разработки...
Подробности см. по оглавлению: http://nanoworld88.narod.ru/data/index.htm Начиная с выпуска 163 и далее.
dverovoz: Параметры отражателей даже иноземных нечего сравнивать, от них требуется послать лазер туда, откуда он пришел. Сейчас используются стеклянные призмы или пленочные отражатели.
Кушелев: Сравнить всегда полезно. Если классический катафот отражает в обратном направлении только 25% в среднем в рабочем диапазоне углов падения 0-40 градусов, то катафот Куберы 33%, тайский-китайский - 50%, а Йака - 95%.
Если использовать катафот, который в обратном направлении отражает в 4 раза больше света, то дальность работы с этим катафотом увеличивается более, чем в два раза. Есть и более продвинутые системы (активные), но о них пока не будем...
Кроме того, сегодня на нашей планете используются одноцветные лазеры. Инопланетяне используют два-три и более цветов одновременно. Это тоже повышает точность, дальность, надёжность, скорость и др. параметры.
Сравните этот черно-белый маркер с
цветным
Обратите внимание на инверсию цветов у маркера, расположенного под 90 градусов к налобному. Если их сделать одинаковыми, то можно спутать. Согласны?
dverovoz: Современные методы работы:
Кушелев: Слишком долго и много беготни. Хануман просто кладёт в ответственных местах рулетки и делает несколько фоток. Далее компьютер создаёт 3D-модель, на которой можно узнать всё, что надо. И точность выше на порядок-полтора...
dverovoz: Точность будет хуже у вас на порядок т.к тахеометр измеряет расстояние точнее чем 1 см.
Кушелев: А с помощью рулетки из шариков можно получить микронную точность. У Вас сколько сантиметров в микроне?
dverovoz: Ок, зайду с другой стороны. Ваша рулетка с фотоаппаратом, а также непосредственно с какой точностью измерит расстояние от первого столба, до удаленного на 100 метров следующего, сантиметры, микроны?
Про фотоаппарат расширю вопрос: со 100 метров какие деления вы увидите на снимке?
Кушелев: Рулетка из рубиновых шариков может помочь измерить расстояние 100 метров с погрешностью меньше миллиметра. А если она уложена на ровную поверхность, то ещё точнее. Например, до 100 микрон.
Что касается фотографий, то понятно, что по плохой фотографии точно 3D модель не построить. Так что для моделирования стройплощадки с заданной точностью нужен и фотоаппарат соответствующий...
Сегодня используютя фотоаппараты с матрицей несколько десятков мегапикселей. Хануман мог использовать гигапиксельную матрицу. Кстати, скоро такая будет и у людей. Естественно, что оптика должна соответствовать...
dverovoz: При использовании безотражательного режима беготня сводится к минимуму в отличии от беготни с раскладыванием десятка рулеток.
Кушелев: Рулетки можно не раскладывать, если не интересует точность. Кстати, роботы-змеи сами могут расползтись и даже разлететься по стройплощадке
Кушелев: Рулеткой Ханумана можно измерять скорость.
Сравнение шкалы Ханумана с современной геодезической шкалой.
Кушелев: Геодезичекая линейка лучше обычной, но всё равно уступает рулетке Ханумана
В.Шуфотинский: Любые рулетки уже не используются при такой точности.
Кушелев: А рулетка Ханумана может использоваться. Я же Вам показываю, как
Чем точнее эталон длины и качество фотографии, тем точнее будет 3D модель
В.Шуфотинский: Речь идёт не о сантиметрах, а о
Кушелев: Рулетка Ханумана может дать точность - доли миллиметра на длине 100 метров. А тахеометр?
При этом рулетка может измерять не только прямые пути. Это - главное преимущество перед лазерными инструментами. Ведь луч идёт только по прямой... И при создании 3D-модели рулетка может прилегать к неплоскому объекту, а геодезическая линейка не может.
dverovoz: Обоснуйте точность вашей рулетки. что будет происходить с ней при сильном натяжении или при слабом, когда она будет провисать.
Кушелев: Измерительный инструмент не нужно натягивать слишком сильно. И провисать он не должен. Нужно просто класть рулетки на объект и фоткать в разных ракурсах. После этого программа типа 3DSee создаст точную 3D-модель.
dverovoz: Кривой путь тахеометром можно измерить, снимая с почти любым шагом.
Кушелев: Конечно. Вместо одного измерения рулеткой можно 200 раз приложить линейку. Это понятно
dverovoz: Заместо вашей рулетки подойдет полоска бумаги с квадратиками через 1см
Кушелев: Конечно! Если Вас устроит точность и диапазон масштабов.
Давайте сравним рулетку Ханумана ещё и с клетчатой бумагой:
Клеточки уже слились, а рулетка Ханумана ещё работает...
Алексей Манс: Не, ну для визуального восприятия согласен - такая расцветка огонь. Но если программа видит в пикселях код - она его читает. Если не видит - не читает. Она не вглядывается, прищуриваясь, в пиксели. Тут или да или нет. И никаких "ааа вон вроде виииижу"
Кушелев: Если человек не может увидеть миллиметровые деления линейки, их не увидит и робот/программа
В этом легко убедиться.
Вот, например, QR-код лаборатории Наномир:
Он распознаётся сканером: http://zxing.org/w/decode.jspx
А теперь начните его уменьшать. Сканер "поднимет лапки вверх" ещё до того, как человек перестанет различать элементы кода.
dverovoz: видео про лазерный сканер можно с начала или с 2:50 заметьте ничего никуда прикладывать не нужно.
Лазерное сканирование
Кушелев: Без эталонов точность лазерного сканирования получается около 3 мм на расстоянии порядка 20 метров.
Для погрешности 3 мм и длительного процесса сканирования, конечно, ничего прикладывать не нужно. А если Вам нужно точнее и быстрее, то "выход есть!" Качественный фотоаппарат и рулетки Ханумана.
А лазерный сканер только неподвижные объекты может сканировать. Птичек не отсканировать "черепашьим шагом"...
А как Вы будете тахеометром, лазерным сканером или лазерной "рулеткой" корячиться, я даже не представляю...
dverovoz: Какие максимальные размеры объектов вы предлагаете обкладывать рулетками и с какой разрешающей способностью получится фотографировать ваши рулетки современной техникой.
Кушелев: Мегалитические комплексы, которые строили инопланетяне, обычно не превышали нескольких километров (габариты). Египетская пирамида имеет размеры:
Точность 119-метрового "коридора" порядка 5 мм. Но нужно учесть, что пирамида простояла около 65 миллионов лет...
Что касается фотографирования современной техникой, то микронную точность можно получить только на близком расстоянии, но какие проблемы? Сфоткайте объект с лежащей на нём рулеткой Ханумана с близкого расстояния вдоль рулетки. Компьютер сошьёт хоть 100 фоток, и сделать гигапиксельную с микронной точностью
dverovoz: можно было построить желоб с водой и по его уровню выровнять, гораздо точнее чем почти метр разницы на такую длину.
Кушелев: Выровнять можно, но можно и не выравнивать. Для выпаривательного комплекса такое выравнивание не нужно. Там даже форма блоков может быть совсем другой:
При этом между блоками не пролезает иголка...
dverovoz: Разрешающая способность объектива и снимка вам что-то говорит?
Кушелев: Конечно! Макросъёмка позволяет различать элементы размером в единицы микрон. Могу показать свои фотки с таким качеством. Надо?
Это уменьшенные фотки, на которых отчётливо видны, например, отдельные волосы диаметром 30...100 микрон. Есть и снимки миниатюрных шариков диаметром от 3 до 150 микрон.
dverovoz: Зачем нужно прикладывать что-то к предмету, если можно сканировать дистанционно?
Кушелев: Чтобы получить модель с точностью не 3 мм, а, например, 30 микрон. А если точность не нужна, то рулетка Вам вообще не понадобится. Можно ведь лаптем измерить
Кстати, заметили на чём лапти лежат?
Есть очень крутые инопланетные девайсы...
На первый взгляд кажется, что это случайная "мазня художника-декоратора"
Но ... не торопитесь с выводами...
Компьютерная модель показывает, что все эти полоски - не случайная мазня, а результат работы алгоритма...
В основе которого лежит функция Кушелева...
dverovoz: Про пирамиды был вопрос, что вас поразило из точности, по мне так я вижу, что он кривой по высоте у нас в квартирах так даже не бывает потолок 1 см разница а пол почти метр как туда еврообои с рисунком клеить?
Кушелев: Попробую ответить наглядным примером:
Тут с еврообоями тоже напряг...
Кстати, некоторые стыки пирамиды (в зоне коридора) тоньше лезвия бритвы...
А на входе в "камеру царя" расположена задвижка высокого давления, которая имеет сложный профиль и микронную точность:
Если интересно, то подробности здесь: http://nanoworld88.narod.ru/data/053.htm
stout: Если изображение не преобразовывать в JPG, то разницы между обычной рулеткой и Ханумана не будет.
Кушелев: Возьмём изображение двух идеальных линеек. Обычной и Ханумана. А дальше постепенно меняем масштаб и смотрим, когда обычная (с шириной линий 0.5 мм) уже потеряла всю информацию, а потом смотрим, во сколько раз нужно изменить масштаб, чтобы Ханумановская тоже потеряла всю информацию. Я заранее говорю, что нужно изменить масштаб более, чем в 10 раз, чтобы Ханумановская тоже потеряла всю информацию. Другими словами, масштабный диапазон разметки Ханумана более, чем в 10 раз шире диапазона обычной рулетки. И алгоритмы сжатия не могут существенно изменить это. Проверьте
Я взял ширину сантиметровых линий (делений) обычной линейки не 0.5, а 2 мм. Как видите, рулетка Ханумана всё равно имеет на порядок более широкий масштабный диапазон
stout: Аналитическое представление функции Кушелева существует? Что является аргументом этой функции?
Кушелев: Конечно. Функция Кушелева (и матрица Кушелева) являются фрактальным развитием функций Уолша и матрицы Адамара: https://ru.wikipedia.org/wiki/Функция_Уолша
Графики первых четырёх функций Уолша
График простейшей функции Кушелева
Функция Кушелева, как и функция Уолша принимает одно из значений (1 или -1) на интервале аргумента (время или координата), равном периоду. Часть периода значение функции равна 1, другую часть -1. В частном случае функция Кушелева равна функции Уолша. В общем случае является фрактальным обобщением. Как и функцию Уолша, функцию Кушелева можно задать таблично:
аргумент (T) 0 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.75
функция Уолша val(1,t) 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
функция Кушелева ku(1,t) 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1
Обе функции можно задать алгоритмически.
ЮС: Самое главное. Сверление отверстия нарушает шарообразность в зоне контакта бусин - размер между центрами бусин при прямой рулетке будет меньше их диаметра. Однако при изгибах рулетки контакт между бусинами будет на сферическую часть и расстояние между центрами бусин будет равно их диаметру. То есть, при изгибе рулетки Ханумана будет изменяться её длина (надеюсь, понятно без рисунка), что для геодезии неприемлемо.
Кушелев: Наконец, появился самый содержательный комментарий! Ну что же, начнём с самого главного. Естественно, что отверстия меняют диаметр шарика. Но ... инопланетяне тоже обратили на это внимание!
Для однонитевых рулеток и для многорядных, в которых отверстия бусин расположены вдоль рулетки, проблема решается изменением формы бусин:
Но девайсы инопланетян многофункциональны. Я уже писал, что измерительная функция - это всего лишь одна из ...
Обратите внимание, как ориентированы отверстия в этой структуре. Они не влияют на диаметр шариков в продольном направлении.
Кстати, о цене. Если Вы уже заплатили за источник энергии в виде ремня из калиброванных рубиновых/сапфировых/корундовых шариков, то измерительная функция (функция рулетки) оплачивается цветовой разметкой, которая практически ничего не стоит.
ЮС: Для измерения прямой между двумя точками любую рулетку (в том числе и Ханумана) нужно уложить на плоскости строго по прямой
Кушелев: Вовсе нет. Достаточно положить так, чтобы шарики были видны на фотографиях.
ЮС: Каждую бусинку надо уложить на своё место до контакта с предметом измерений, иначе разговор о какой-либо точности пустая болтовня (о микронах вообще молчу).
Кушелев: Нет. Достаточно, чтобы участки рулетки находились близко от важных зон объекта. В этом случае 3D-модель, построенная компьютером по нескольким фоткам будет иметь высокую точность в этих важных зонах.
ЮС пишет: Электронный тахеометр тут куда предпочтительнее, тем более, что можно измерять даже до неприступных предметов (плюс к тому углы, превышения...).
Кушелев: Тахеометр, конечно, хорошо, но точность... Он даёт погрешность в несколько миллиметров. Что касается доступности, то рулетку можно доставить квадрокоптером куда угодно Более того, роботы-змеи-рулетки могут заползти туда, куда не проникнет лазерный луч
ЮС пишет: В настоящее время в геодезии уже есть измерительные приборы (системы) позволяющие с требуемой точностью выполнять обмеры даже недоступных объектов (рельеф, обрывы, крыши, купола, фасады...).
Кушелев: Давайте сравним параметры (точность, скорость, надёжность ...)
ЮС: Чтобы рулетка Ханумана была компактной, диаметр бусин должен быть достаточно мал, но в каждой из них надо еще просверлить отверстие для нити. При этом, несмотря на малую толщину, нить должна быть достаточно прочной и в постоянном натяжении, чтобы исключить зазоры между бусинками.
Кушелев: Для технологии построения 3D-модели по фотографиям плотного прилегания бусин не требуется. Нужно лишь, чтобы некоторое (достаточное) количество бусин находилось рядом с ответственной зоной объекта, т.е. той зоной, где важна точность.
ЮС: Что касается шкал для рулеток или нивелирных реек, то они для каждого вида работ делаются такими, чтобы с одного взгляда можно было взять отсчёт. Шкала Ханумана для отсчётов не столь удобна и в этом можно легко убедиться.
Кушелев: Давайте разберёмся. Для компьютерной обработки шкала Ханумана точно подходит. Что касается снятия показаний "с одного взгляда", то тут Вы скорее всего правы, особенно если учесть, что шкала непривычная. Я, например, так и не научился читать цветной код на резисторах:
По табличке могу, а на память никак... Старею или практики нет...
ЮС: Надо изготовить несколько инопланетных лент (1.5 м) и предложить их нескольким портным на выбор - традиционный "портновский сантиметр" против "Ханумана". Увидите результат...
Кушелев: Тут привычка может оказаться решающим фактором. Другое дело, если Вы покажете детям, которые ещё не видели измерительных инструментов, две разные рулетки и параллельно будете учить их работать с обеими, то ... группа детей разделится на тех, кому больше понравится рулетка одного типа, и другого. Те, кто не знают цифр, вряд ли будут рады рулетке с цифрами. Те, кто не смогут видеть цифр и мелких делений, тоже будут рады рулетке Ханумана. Короче, эксперимент в школах уже начался. В ближайшее время Вы увидите спектр реакций школьников на рулетку Ханумана
ЮС: Изготовьте геодезическую рулетку 50 м и дайте её геодезистам для практического применения. После нескольких дней работы они скажут всё, что о рулетке Ханумана думают.
Кушелев: "Тут всю систему менять надо..."
Нужно геодезистам дать не только рулетку Ханумана, а пару квадракоптеров с высококачественной фотокамерой и набором рулеток Ханумана. И специализированный компьютер с программным обеспечением под геодезические задачи. Вот тогда можно будет сравнить время, надёжность и цену полученных результатов. А одна рулетка - это всё равно, что маркер для тахеометра, но без тахеометра. Повесить его на шею, как украшение и бегать по африканскому ландшафту
Африканцы скопировали только часть геодезического оборудования инопланетян. Нужно восстановить оригиналы, добавить гигапиксельную фотокамеру, написать программы для специализированного компьютера...
dverovoz: Пусть сделает образец рулетки Ханумана метров на 20 и попробует в лоб сравнить со стальной.
Кушелев: Это уже в плане. В марте инвестор планирует оплатить первую часть заказа разноцветных корундовых шариков в Китае. Из них и будет собрана первая точная корундовая рулетка Ханумана.
Но на первом этапе можно работать с обычными рулетками, размеченными последовательностью (шкалой) Ханумана. Даже на этом этапе мы видим существенные преимущества по сравнению с обычной разметкой и даже по сравнению с продвинутыми геодезическими разметками / шаклами. Согласны?
В.Шуфотинский: Требуется испытание конкретного устройства, а не его прототипа.
Кушелев: А чем Вас не устраивает поэтапное испытание?
Сначала испытываем новую шкалу:
Как по-Вашему, новая шкала уже прошла испытание? Вы видите её преимущество по отношению к другим шкалам?
Решения в геодезии принимает ... компаратор!
В.Шуфотинский: В геодезии все приборы проходят через компаратор. Результаты в студию!
Кушелев: Дайте ссылку на компаратор
В.Шуфотинский: Должен быть в любой метрологии, которая выдаёт свидетельства на геодезические приборы, определяющие длины линий.
Кушелев: А существуют программные компараторы для идеальных шкал?
Давайте проверим с помощью такого компаратора шкалу Ханумана.
В.Шуфотинский: Значит данные были лишние (не путать с избыточными), и их не надо было определять.
Кушелев: Давайте разберёмся. Если получение "лишних", а точнее запасных, избыточных данных дешевле, чем повторная работа, помноженная на вероятность повторения, то "лишние" данные себя оправдывают.
А какова цена другой шкалы? Исчезающе малая. Согласны? А экономия на повторных измерениях очевидна. Согласны?
dverovoz: Зачем мне светить на рулетку лазером, если я могу светить непосредственно на предмет лазером и даже одним красным?
Кушелев: Ещё раз повторю, если Вас не интересует точность, тогда Вам рулетка вообще не нужна. Можно измерять лаптем/тахеометром
Если же Вы добавите в ответственных зонах объекта эталонные шарики, то можете увеличить точность на порядки!
Кушелев: Рулетка из рубина/ситалла может работать в кипящей морской воде, в кислотах, щелочах и других агрессивных средах. Рубин выдерживает 2000 градусов Цельсия и может работать при абсолютном нуле, например, за бортом космической станции...
Ohr: А я не хочу в таких средах работать.
Кушелев: "Вкалывают роботы, счастлив человек" (Из фильма "Приключения Электроника")
Интересно, существуют ли виртуальные геодезические компараторы для сравнения эффективности разных шкал?
В.Шуфотинский: Это как?!
Избыточные измерения обеспечивают контроль и предохраняют от грубых ошибок, дают возможность вывести более точные результаты и позволяют оценить ошибки как отдельных измерений, так и окончательных выводов.
Кушелев: Ну вот, разобрались, наконец.
Система RGBYW
Похоже, что шкала Ханумана рассчитана не на RGB-базис. Она будет лучше работать с 4 лазерами, RGBY и широкополосной подсветкой (White), т.е. система RGBYW. Прототип такой системы я уже встречал у высокоразвитых цивилизаций. Система с Color/White компаратором. Вероятно, та же система может использоваться и в геодезии.
Вот что "увидит" красный канал системы RGBYW
Вот что "увидит" красный канал системы RGBYW в импульсном режиме
А это уже RW-сигнал, т.е. разностный сигнал "Color/White"
В.Шуфотинский: Красиво, и не более. К геодезии это никаким боком. Хотя может там пригодится...
Кушелев: Если сегодня это в геодезии не используется, то почему бы не воспользоваться методом, который позволяет получить избыточные данные и сэкономить рабочее время геодезиста?
Очевидно, что статический сигнал обычной шкалы уступает по характеристикам "мигающему" сигналу RW-системы. И это только "красный" канал RGBYW-системы.
Полный набор сигналов содержат 4 "Сolor/White" сигнала, которые увеличивают надёжность и дальность системы на порядки... Шкала Ханумана позволяет без дополнительных затрат получить избыточные данные.
В.Шуфотинский: Каким образом?
Кушелев: Такой сигнал RW-канала RGBYW-системы позволяет увидеть разметку на значительно большем расстоянии. Это связано с тем, что переменный сигнал можно усилить на порядки больше, чем постоянный.
Так будет "видеть" рулетку Ханумана RW-канал системы RGBYW
В.Шуфотинский: Это имеет какое-то отношение к геодезии ?
Kushelev пишет: Прототип такой системы я уже встречал у высокоразвитых цивилизаций.
В.Шуфотинский: В смысле, были посланцем?
Кушелев: Я исследовал фотографии "летающих тарелок" и анализировал рассказы очевидцев. И там, и там наблюдается сочетание широкополосного света (белого) и узкополосного (цветного). Про импульсный режим (мигание "лампочек") многие уже наслышаны. Это указывает на дифференциальные методы спектральных исследований. Этим методом инопланетяне осуществляют разведку драгметаллов. Спектральная разведка полезных ископаемый уже используется и на нашей планете.
stout: Будьте так любезны, разложите в ряд по вашим базисным функциям следующие:
Кушелев: Если Вы про систему RGBYW, то давайте попробуем...
Для узкоспектральной системы RGBY только 4 цвета из Вашей таблицы будет отличаться от чёрного.
Для W(White)-канала все они будут серыми.
В.Шуфотинский: Вы уже несколько раз прикрепляли картинку с портняжным метром, уходящем в далёкое далёко (не исключено, что в 5-ое измерение). Так смею Вам доложить, что геодезистам никогда не приходится иметь дело с таким изображением. На рулетки они смотрят перпендикулярно полотну, с расстояния не далее, как 10-30см.
Кушелев: Это всего лишь операторский ход для того, чтобы не делать серию снимков. Перспективное изображение рулетки помогает наглядно продемонстрировать (на одной фотке!), как быстро теряется информация на обычной рулетке, и как долго она держится на рулетке Ханумана. Что касается геодезистов, то они пока вынуждены иметь дело с перпендикулярно расположенными рулетками на расстоянии не более 30 см. Но ... наука не стоит на месте
Теперь достаточно пары фоток, и Вы получаете 3D-модель с помощью программы 3DSee Но получить высокую точность модели без эталонов в ответственных зонах объекта затруднительно. Для этого и пригодятся рулетки Ханумана и система RGBYW
В.Шуфотинский: Всё реже и реже геодезист смотрит на полотно рулетки. В основном, при измерении высоты прибора, если нужна точность 1-2мм.
Кушелев: А программа 3DSee может окончательно освободить геодезиста от этого досадного недоразумения
В.Шуфотинский: Гораздо проще измерить 1.2-1.5м и ввести это в прибор, чем изощряться Вашим способом.
Кушелев: Естественно, что нет смысла раскладывать рулетки Ханумана по стройплощадке и создавать 3D-модель ландшафта, если глобальная цель - измерить длину одного бревна
Если же Вам нужно создать высокотехнологичное инженерное сооружение, а каждая микросекунда, как всегда, на счету, то серия фоток ландшафта с уложенными на ней рулетками Ханумана - оптимальное решение. В этом случае 3D-модель ландшафта с точностью до долей миллиметра будет получена за считанные минуты. К утру есть шанс закончить мегалитический комплекс и приступить к добыче драгметаллов из мощного источника родниковой воды.
В.Шуфотинский: Каким образом получить точную модель ландшафта?
Кушелев: Нужно сделать несколько качественных фоток стройплощадки с уложенными на ней рулетками Ханумана и получить точную 3D-модель с помощью программы типа 3DSee:
О мощном источнике родниковой воды я давал материал на форуме Geodesist.ru. Материал, связанный с рекой тысячи лингамов: http://nanoworld88.narod.ru/data/416.htm
Подробнее: http://nanoworld88.narod.ru/data/422.htm
На форуме Geodesist.ru не успели обсудить материал по дмитровскому Валу: http://nanoworld88.narod.ru/data/366.htm
и тему "двухмерная рулетка": http://subscribe.ru/catalog/science.news.nanoworldnews
Все интересующие темы геодезисты (и не только!) могут обсудить на форуме
stout: Вы постоянно педалируете цвет вашей "рулетки". Но в вашем "фрактальном" развитии функции Уолша цвет чудесным образом исчезает. Да и самоподобия как-то не наблюдается.
Кушелев: В процессе дискуссии была создана анимация, поясняющая работу системы RGBYW:
Представлено разложение типового набора цветовых тонов по узкоспектральному базису лазерной системы RGBYW:
Созданы иллюстрации по темам "Функции Кушелева" и рулетка Ханумана:
Кстати, проявилась связь между этими темами...
Обнаружилась связь между геодезическими и криминалистическими шкалами
А так же обсуждалась связь между маркерами, обнаруженными среди этнических орнаментов и в современной геодезии.
Очень плодотворная дискуссия, за что я премного благодарен всем её участникам.
GEOgraf: Займитесь написанием фантастических книг
Кушелев: Google, ключевые слова: "Эфиродактиль", "Шаман", "Заповедник под голубым солнцем", "Кругосветное путешествие падшего ангела"
Или вот, свежий, февраль 2015 года: "Дифрактус / Difractus"
В.Шуфотинский: Здесь генерация идей.
Земной прототип шкалы Ханумана
Vladimir VV: Насчет штрих-кодовов. В прикрепленном файле статья Г.В. Колесникова "Методы кодирования нивелирных реек".
Кушелев: Сегодня явно удачный день! Я безрезультатно искал цветной годезический код, ведь Гугл про него не знает. Благодарю за ссылку!
Кушелев: Понятно, что этот код сильно уступает коду Ханумана.
Вложенный PDF:
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ НГТУ. – 2009. – № 2(56). – 115–120
УДК 528.08; 528.021.4
МЕТОДЫ КОДИРОВАНИЯ НИВЕЛИРНЫХ РЕЕК
Г.В. КОЛЕСНИКОВ
Сформулированы основные факторы, определяющие использование штрихового кода для
точного измерения превышения – электронного нивелирования. Перечислены распростра-
ненные способы кодирования нивелирных реек, их достоинства и недостатки.
Развитие измерительной техники предполагает постоянное повышение
ее точности. Традиционно применяемые геодезические приборы определе-
ния разности уровня – оптические нивелиры получили дальнейшее разви-
тие на основе технологий штрихового кодирования. Электронные, или ко-
довые, нивелиры значительно превосходят традиционные оптические по
точности определения превышения (до 0,3 мм на км двойного хода) и
дальности (точность до10 мм на дистанциях 20–50 м) и пользуются все
большим спросом в геодезии, строительстве и прецизионном мониторинге
объектов.
Конструктивно оптические и электронные нивелиры сходны. Основное
отличие – наличие в электронном нивелире оптического канала, служащего
для проецирования изображения штрихкодовой рейки на фотоприемник, и
вычислительного модуля. Так же как и оптический, электронный нивелир
включает коллимационную систему для наведения визирной оси прибора на
рейку. Обратная сторона штрихкодовой рейки имеет, как правило, стандарт-
ную Е-разметку, поэтому при необходимости оператор может визуально счи-
тывать значение уровня, как в традиционном оптическом нивелире.
Алгоритм получения текущего превышения и дальности до рейки, зало-
женный в вычислительный модуль электронного нивелира, определяется вы-
бранным способом кодирования.
Используемый штриховой код разрабатывается с учётом специфики
работы прибора. Основными факторами являются:
конечный размер поля зрения прибора. В зависимости от удаления ни-
велирной рейки на фотоприемник проецируется участок рейки различного
размера. Характерный угловой размер поля зрения нивелира составляет 1–2.
Размер поля зрения ведет к необходимости однозначно определять уровень
высоты по ограниченному участку штрихкода;
Аспирант кафедры оптических информационных технологий, магистр по направлению
«Оптотехника»
***
116 Г.В.Колесников
ограниченное геометрическое разрешение прибора, определяемое ве-
личиной элемента приемника. ФПУ, используемые в электронных нивелирах
первого поколения, имеют размер элемента около 10 мкм;
масштаб изображения кодовой рейки, которой может меняться в зна-
чительном диапазоне;
наличие помех различной природы. К основным источникам помех
можно отнести влияние атмосферы, неоднородность излучения сторонних
источников света, возможное наличие теней, препятствия, частично засло-
няющие нивелирную рейку;
необходимость измерять превышение и дальность как при прямом, так
и при перевернутом положении кодовой рейки.
Решая задачу построения электронного нивелира с учетом названных
факторов, каждый производитель разрабатывает свой способ кодирования
рейки и метод обработки принятого изображения. Способы записи информа-
ции о превышении условно можно разделить на две группы: запись непре-
рывного логического сигнала вдоль всей длины рейки и запись вдоль рейки
кодовых блоков, обозначающих метки уровня.
Коды первой группы используются, например, в электронных нивели-
рах Topcon и Leica. Как один из вариантов [1, 3] Topcon представляет ор-
ганизацию штрихкодовой последовательности, в которой совмещены три
простых кода. Участки трех простых кодов A, B и R чередуются последо-
вательно вдоль всей длины рейки. Расстояние между участками постоян-
ное и составляет 10 мм. Штрихкодовые участки кодов A и B представляют
собой один черный штрих, размещенный по центру участка. Ширина
штриха для A и B изменяется от 2 до 10 мм пропорционально функции си-
нуса с различными для A и B периодами (600 и 570 мм). Опорный код R
представляет собой постоянный на всех своих участках триплет штрихов.
Значение превышения при таком кодировании однозначно может быть оп-
ределено по разности фаз кодов A и B. Параметры штрихового кода опти-
мизированы для анализа с использованием преобразования Фурье с целью
спектрального разделения сигналов трех кодов и анализа фаз кодов. Гру-
бое значение превышения определяется номером принятого блока трех
штриховых символов A, B и R. Для точного определения уровня внутри
интервала одного периода штрихов рейки (10 мм) определяется фаза по-
ложения элемента сенсора.
В качестве основы одного из используемых методов кодирования Leica
взят апериодичный псевдослучайный двоичный код [4], который также
можно отнести к первому типу организации штрихкода. Представленные в
виде штриховых символов с размером элемента около 2 мм фрагменты
данного кода размером более 30 мм уникальны. Определение превышения
***
Методы кодирования нивелирных реек 117
производится двухэтапной корреляцией принятого сигнала с сигналом,
сохраненным в памяти прибора. Высокая точность расчета коэффициентов
корреляции накладывает жесткие требования к вычислительному блоку
нивелира.
Недостатком данного метода являются необходимость предварительного
определения масштаба, для чего в первые модели приборов в фокусирующий
механизм встраивали датчик положения. К недостаткам такого метода коди-
рования можно отнести и значительное снижение эффективности корреляци-
онного метода при работе с низкоконтрастными изображениями штрихкода,
что часто наблюдается, например, при слабом освещении.
Коды, в которых метки превышений представлены в виде меток уровня,
выраженных блоками штриховых символов, используются в электронных
нивелирах Sokkia, Trimble (ранее – Zeiss), а также Leica.
Компания Sokkia использует RAB-код (Random Bidirectional Code) –
штрихкод, составленный из шести типов кодовых комбинаций, соответствую-
щих шести типам чисел [6]. На участок кода одинаковой ширины PI=16 мм
черного цвета нанесен тонкий белый штрих. Этот штрих делит ширину уча-
стка на две части с заданным соотношением. Числам от 1 до 5 соответству-
ют отношения 4:12, 6:10, 8:8, 10:6 и 12:4. Ноль обозначается белым штрихом
шириной также 16 мм с нанесенным по центру тонким черным штрихом
(пропорция 8:8). На ближних дистанциях до рейки прибор разрешает тонкие
штрихи и производит прямое декодирование меток высоты. На дальних дис-
танциях кодовые последовательности чисел «1»–«5» сливаются, образуя
черные штрихи, разделенные белыми штрихами «нулевой» кодовой после-
довательности (см. рисунок).
RAB код Sokkia на большой дальности
***
118 Г.В.Колесников
При этом исходный код преобразуется в определенный двоичный нерав-
номерный код с постоянным весом. Комбинациями полученного кода соот-
ветствуют десятичные числа, которые также обозначают метки превышений
для работы на больших дистанциях. Грубое определение превышения осуще-
ствляется независимо от дальности сравнением принятого кода с кодом из
постоянной памяти прибора. Недостатком кода является низкая, по сравне-
нию с аналогами, точность (1 мм на километр двойного хода для нивелира
SDL 30).
С целью увеличения плотности записи информации в штрихкоде наряду с
развитием кодирования черно-белыми элементами предпринимаются попыт-
ки спектрально разделить элементы штриховой последовательности. Так, па-
тентный документ Leica [9] раскрывает способ организации штрихкода, в ко-
тором наряду с черными штрихами на белом фоне используются штрихи пур-
пурного, голубого и желтого цветов. При измерениях прибор идентифицирует
кодовые блоки по цвету, ширине штрихов и интервалов между ними. Одним
из недостатков использования цветных штриховых символов является требо-
вание высокой освещенности рейки, так как при недостаточном уровне под-
светки цвета штрихов трудно разрешимы
Несмотря на весьма ограниченный диапазон дальностей работы электрон-
ных нивелиров, высокая точность измерений позволяет им занять свою нишу
среди геодезических приборов определения уровня. Основные параметры
электронных нивелиров сведены в таблицу.
Условие достаточного и равномерного освещения нивелирной рейки лю-
бого кода ведет к существенному ограничению области использования элек-
тронных нивелиров.
Таким образом, основными недостатками существующих электронных
нивелиров можно считать ограниченную дальность работы, которая составля-
ет 1,5–110 м, и сильную зависимость прибора от уровня освещения рейки.
Точности измерения превышений электронными нивелирами составляют де-
сятые доли миллиметра, что требует обязательного учета влияния атмосферы
и термического расширения носителя кода.
Названные недостатки существующих нивелиров доказывают акту-
альность разработки методов кодирования для приборов электронного
определения уровня. Принципиально новый алгоритм получения уровня,
не требующий существенного изменения конструкции прибора, позволит
значительно расширить область использования электронных нивелиров,
в первую очередь по характеристикам дальности работы и доступности
цены.
***
Методы кодирования нивелирных реек 119
Основные параметры электронных нивелиров
***
120 Г.В.Колесников
[1] Патент EP 0 576 004 /Topcon.
[2] Feist W., Guertler K., Marold T. et al. H. Die neuen Digitalnivelliere
DiNi10 und DiNi20. Vermessungswesen und Raumordnung, Heft 2, 1995.
[3] Bernd B. Anwendungen der Digitalen Bildverarbeitung in der
geodaetischen Messtechnik.
[4] Ingensand. H. Die Entwicklung von Digitalnivellieren und Codelatten.AVN
6 / 2005.
[5] Ingensand H. Neue digitale Nivelliertechniken und ihre Anwendungen //
Vermessung Photogrammetrie Kulturtechnik. – 1995. – Nr. 4.
[6] Патент US 5.887.354 /Sokkia.
[7] Патент US 6.167.629 /Sokkia
[8] Патент US 6.512.859 /Sokkia
[9] Патент ЕР 1 593 935 A1 / Leica Geosystems
[10] Патент EP 1 593 934 A1 /Leica Geosystems.
[11] Fuhrland M. Die leuchtende Nivellierlatte – Praezision ohne Invarband.
ZfV Heft 2 / 2006.
[12] Casott N. Erfassung des Einflusses der «turbulenten Refraktion» auf
optische Richtungsmessungen mit CCD-Sensoren: dis. zur Erlang. des Grades Doktor-
Ingenieur. – Bonn, 1999.