УДК 528.721.287:537.533.35

О. ІВАНЧУК1, О. ТУМСЬКА2

1 Кафедра фотограмметрії та геоінформатики, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, 79013, Україна,тел. +38(068)0720575, ел. пошта: ivanchuk_oleh@ukr.net
2 Кафедра фотограмметрії та геоінформатики, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, 79013, Україна, тел. +38(050)7455711, ел. пошта: ol.tums@gmail.com

АВТОМАТИЗОВАНА ПОБУДОВА ЦИФРОВОЇ МОДЕЛІ МІКРОПОВЕРХНІ
ОБ’ЄКТА ЗА СТЕРЕОПАРОЮ ЦИФРОВИХ РЕМ-ЗОБРАЖЕНЬ

Мета. Метою роботи є розроблення та дослідження методу автоматизованої побудови цифрової моделі мікрорельєфу поверхні об’єкта за стереопарою цифрових РЕМ-зображень з урахуванням специфіки РЕМ-знімання та дослідження точності цифрового моделювання мікроповерхні об’єкта, залежно від типу генерування вхідних точок. Методика. Дослідження ґрунтуються на опрацюванні трьох типів моделей даних. Тестову модель отримано за результатами вимірювань цифрових зображень РЕМ-стереопари. Інші моделі побудовано за точками, згенерованими на лівому знімку РЕМ-стереопари за регулярною сіткою та градієнтним методом. Ототожнення відповідних точок стереопари виконували кореляційним методом поетапно із застосуванням вікон пошуку різних розмірів. Для отримання просторових координат точок мікрорельєфу поверхні об’єкта з необхідною для дослідників точністю враховували величини геометричних спотворень, притаманних
РЕМ-зображенням. Для усунення окремих аномальних значень висот 3D моделі застосовано процедуру адаптивної медіанної фільтрації. Оцінку точності значень висот точок мікрорельєфу поверхні об’єкта виконано порівнянням з тестовою моделлю. Результати. Встановлено можливість за стереопарою цифрових РЕМ-зображень в автоматизованому режимі відтворювати мікрорельєф поверхні об’єкта з дотриманням вимог як до точності визначення просторових координат точок, так і до структури мікроповерхні об’єкта. Розроблений алгоритм реалізовано в середовищі MATLAB. За рахунок щільного набору точок обидві моделі дали змогу коректно змоделювати дрібні елементи структури мікроповерхні. Кількість точок, в яких різниці між значеннями висот тестової та досліджуваних моделей були у межах допуску ∆Z ≤ ±2 мкм, становила 88–89 %. Виконано оцінку часу роботи алгоритму ототожнення відповідних точок стереопари з використанням двох–трьох вікон пошуку різних розмірів. Наукова новизна. Автори розробили методику поетапного кореляційного ототожнення із застосуванням вікон пошуку різних розмірів, оцінка її ефективності супроводжується на всіх етапах авторським програмним забезпеченням і її доцільність доведено. Практична значущість. Застосування цієї методики дає змогу автоматизувати процес побудови цифрової моделі мікрорельєфу поверхні об’єкта за РЕМ-стереопарою цифрових зображень. Результати експерименту підтверджують ефективність запропонованого алгоритму і суттєве зменшення часу побудови цифрової моделі мікрорельєфу порівняно з часом, за який вимірює координати точок оператор у ручному режимі.
Ключові слова: растровий електронний мікроскоп (РЕМ); цифрове РЕМ-зображення; цифрова модель мікроповерхні об’єкта; кореляційне ототожнення; пошук ідентичних точок; адаптивна медіанна фільтрація.

Кількість посилань 37

O. IVANCHUK1, O. TUMSKA2

1 Department of photogrammetry and geoinformatic. Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, 79013, Ukraine. E-mail: ivanchuk_oleh@ukr.net
2 Department of photogrammetry and geoinformatic. Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, 79013, Ukraine. E-mail: ol.tums@gmail.com

AUTOMATED CONSTRUCTION OF A DIGITAL MODEL OF THE MICRO SURFACE
OF AN OBJECT USING A STEREO PAIR OF DIGITAL SEM IMAGES

The purpose of this work is to develop and study the method of automated construction of a digital model of the micro relief of an object's surface using a stereo pair of digital SEM images taking into account the specifics of a SEM survey and studying the accuracy of digital modeling of a micro surface of an object, depending on the type of input point generation. Methodology. Research is based on the processing of three types of data models. The test model is derived from the measurement of digital images of SEM stereo pairs. Other models are constructed from the points generated on the left image of the SEM stereo pairs by a regular grid and by a gradient method. The identification of the corresponding points of the stereo pair is performed by a correlation method in stages with the use of search windows of various sizes. To obtain the spatial coordinates of the micro relief points of the object's surface with the accuracy required for the researchers, the values of the geometric distortions inherent in the SEM image are taken into account. In order to eliminate some abnormal values of the heights of a 3D model, an adaptive median filtering procedure is used. The estimation of the accuracy of the values of the heights of the points of the micro relief of the surface of the object is performed by comparison with the test model. Results. The possibility of a stereo pair of digital SEM images in the automated mode is established to reproduce the micro relief of an object's surface with the requirements of both the accuracy of determining the spatial coordinates of the points and the structure of the micro surface of the object. The developed algorithm is implemented in MATLAB. Due to the dense set of points, both models allow to correctly model the small elements of the structure of the micro surface. The number of points in which the difference between the values of the heights of the test and the studied models are within the tolerance ΔZ ≤ ± 2 mu is 88–89 %. The estimation of the algorithm's time for identifying the corresponding points of the stereo pair using the 2–3-search windows of various sizes is performed. Scientific novelty. The authors developed a method of step-by-step correlation identification using search windows of various sizes is accompanied at all stages by the author's software. Evaluation of the effectiveness of this technique has shown the feasibility of its practical application. Practical significance. The application of this technique allows to automate the process of constructing a digital model of micro relief of the object's surface based on the SEM stereo pairs of digital images. The results of the experiment confirm the effectiveness of the proposed algorithm and a significant reduction in the construction time of the digital model of the micro relief compared with the time measurement of points coordinates by the operator in manual mode.
Key words: scanning electron microscope (SEM); digital SEM image; digital model of the object micro surface; correlation identification method; image matching; adaptive median filtering.

УДК 528+65.02

М. КОЦАБ1, Д. ВІЛІМ2, Ї. ЛЕХНЕР1, К. РАДЕЙ1, А. ДРБАЛ1

1 Науково-дослідний геодезичний, топографічний і картографічний інститут (НДГТКІ), вул. Устецка, 98, Здіби, 250 66, Чеська Республіка, ел. пошта: Milan.Kocab@vugtk.cz
2 GEOLINE, т.о.в., вул. На Кржівце, 96, 101 00, Прага, Чеська Республіка

РОЛЬ ГЕОДЕЗИСТІВ У БУДІВНИЦТВІ МЕТОДОМ BIM

Новий метод будівництва BIM створює нові можливості для праці геодезистів на будівельних майданчиках. Для виконання геодезичних робіт геодезисти повинні швидко пристосуватися до нових технологій і технічних засобів будівництва, до вимог щодо точності визначення просторових об’єктів, до програмного забезпечення і стандартів, які використовують у методі BIM. Завдання геодезистів полягає у трансформації отриманих просторових даних в інформаційні системи території в 3D-зображеннях.
Ключові слова: метод BIM, споруда, тривимірні об’єкти, геодезичні методи, інформаційні системи територій.

Кількість посилань 9

M. KOCAB1, D. VILIM2, J. LECHNER1, K. RADEJ1, A. DRBAL1

1 Scientific-Research Geodetic, Topographic and Cartographical Institute, 250 66 Zdiby, Ústecká, 98, okres Praha – východ, Czech Republic, E-mail: Milan.Kocab@vugtk.cz
2 GEOLINE, spol. s r.o. Na Křivce, 96, 101 00, Praha 101, Czech Republic

STATUS OF GEODESISTS IN THE CONSTRUCTION CARRIED OUT BY BIM METHOD

New BIM method creates new possibilities for geodesists on construction sites. Geodesists in their practice on construction sites when performing geodetic works have to quickly adapt to new operational procedures, requirements on spatial determination of objects, new technical equipment, SW instruments and standards exploited in BIM method. The task of geodesists is also the transformation of the resulting spatial data into territorial information systems in 3D-representation.
Key words: method BIM, building, objects three-dimensional, surveying methods, information system about territory

УДК 528.001 + 681.518

В. СМІЛКА

Департамент містобудування та архітектури виконавчого органу Київської міської ради (Київської міської державної адміністрації), вул. Хрещатик, 32, Київ, 01001, Україна, тел. +38(044)2348004, smilka@kga.gov.ua

НАУКОВІ ПІДХОДИ ДО ВЕДЕННЯ
МІСТОБУДІВНОГО МОНІТОРИНГУ ЗЕМЕЛЬ НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ

Мета роботи. Визначення наукових підходів до отримання знань про множини об’єктів містобудівного моніторингу, процесів та явищ у населених пунктах. Методика. Містобудівний моніторинг земель є інформаційною інтегрувальною підсистемою для земельного та містобудівного кадастрів, який здійснюється з використанням спільних методик та технологій для генерування спеціалізованої інформації і забезпечення одночасного доступу до інформаційних ресурсів галузевих кадастрів та моніторингів. Отримана в ході моніторингу результуюча інформація використовується для оновлення баз даних земельного та містобудівного кадастрів, розроблення землевпорядної та містобудівної документації. Методи містобудівного моніторингу земель населених пунктів ґрунтуються на використанні класичних методів моніторингу земель та містобудівного моніторингу, а також їх комбінації з урахуванням вимог до потрібних результатів, що впливає на вибір технології виконання спостереження або аналізу. Ведення моніторингу на безперервній основі пояснюється постійними процесами функціонування та розвитку міста, динамікою природних процесів, які впливають на стан земель, будівель, споруд та інфраструктури населеного пункту. Результати. Об’єктна складова комплексного містобудівного моніторингу земель формується з об’єктів населених пунктів, параметри спостереження яких визначаються такими науками, як екологія, землеустрій та містобудування. А предметна складова визначає способи реалізації поставлених завдань та спирається на такі науки, як інформатика, економіка, кваліметрія та теорія управління, що утворюють наукові підходи, які формують методологічну основу комплексного моніторингу. Отже, містобудівний моніторинг земель ведеться із застосуванням геоінформаційного, кваліметричного, цільового та економетричного наукових підходів. Наукова новизна. Обґрунтовано системний підхід до створення містобудівного моніторингу земель населених пунктів – цілісної системи комплексного опрацювання різнопрофільної інформації на місцевому рівні прийняття управлінських рішень. Практична значущість. Інтеграція інформаційних ресурсів дасть змогу уникнути дублювання інформації, вирішить проблему відсутності різногалузевої інформації для прийняття управлінських рішень, а також сприятиме економії фінансових, матеріальних та трудових ресурсів для підтримки єдиної моніторингової служби в межах населеного пункту.
Ключові слова: науковий підхід; моніторинг; дослідження; об’єкт; землі; населений пункт.

Кількість посилань 20

V. SMILKA

Department of Urban Development and Architecture of the Executive Body of the Kyiv City Council (Kyiv City State Administration), street. Khreshchatyk, 32, Kyiv, 01001, Ukraine, tel: +38(044)2348004,e-mail: smilka@kga.gov.ua

SCIENTIFIC APPROACHES FOR CONDUCTING URBAN PLANNING MONITORING
OF LAND SETTLEMENTS

Purpose of work. Determination of scientific approaches for obtaining knowledge about the plurality of objects of urban monitoring, processes and phenomena in settlements. Method. Urban land monitoring is an information integration sub-system for land and town planning cadastres, which is implemented through the use of common methods and technologies for generating specialized information and ensuring simultaneous access to information resources for sectoral inventories and monitoring. The resulting information obtained during the monitoring is used to update the databases of land and town-planning inventories, to develop land management and urban planning documentation. Methods of urban land monitoring of settlements are based on the use of classical methods of land monitoring and urban monitoring, as well as their combinations, taking into account the requirements for the desired results, which in turn influences the choice of observing or analysis technology. Continuous monitoring is due to the continuous functioning of the city's functioning and development, the dynamics of natural processes that affect the state of the land, buildings, structures and infrastructure of the settlement. Results. The objective component of integrated urban land monitoring is formed from objects of settlements, whose monitoring parameters are determined by such sciences as ecology, land management and urban planning. A substantive component determines the ways of realization of the set tasks and relies on the following sciences: computer science, economics, qualilometry and management theory, which form scientific approaches that form the methodological basis of integrated monitoring. Thus, urban monitoring of land is carried out using geoinformation, quali-metric, target and econometric scientific approaches. Scientific novelty. The systematic approach to the development of urban planning monitoring of settlements is substantiated – a holistic system of complex processing of diverse information at the local level for making managerial decisions. Practical significance. Integration of information resources will avoid duplication of information, solve the problem of the lack of cross-sectoral information when making managerial decisions, and will contribute to saving financial, material and labor resources to support a single monitoring service within the settlement.
Key words: scientific approach; monitoring; research; object; land; settlement.

УДК 528.022.11

І. ТРЕВОГО1, А. ВОВК1, С. ЛІСНЯКОВ2

1 Кафедра геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, 79013, Україна
2 Cтудент ГДЗК-1, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, 79013, Україна

ДО ТОЧНОСТІ КУТОВИХ ВИМІРЮВАНЬ ЦИФРОВИМИ ТЕОДОЛІТАМИ

Мета. Метою роботи є постановка експерименту та дослідження доцільності використання перестановок лімба під час вимірювання кутів методом кругових прийомів цифровими теодолітами. Методика. Вимірювання горизонтальних кутів у геодезичних мережах згущення та інженерно-геодезичних мережах здійснюють методом кругових прийомів, якщо напрямків більше від двох. Важливо, щоб вимірювання кутів велись у сприятливих умовах, коли зображення візирних цілей спокійні або слабко коливаються. Сьогодні фірми-виробники різних країн світу випускають багато цифрових теодолітів, переважно реалізованих у електронних тахеометрах (ЕТ), з різними системами визначення кутових величин. Здебільшого цифрові теодоліти (ЕТ) поділяють за точністю на прецизійні (с.к.п. кута <1'') і точні (с.к.п. кута до 5''). Точність вимірювання залежить від впливу низки похибок, серед яких інструментальні, похибки оператора та похибки зовнішнього середовища. Перехід від оптико-механічних теодолітів до цифрових не передбачає зменшення впливу інструментальних похибок чи їх повне усунення, тому постає питання про доцільність вимірювання кутів лише з однієї установки лімба і про те, наскільки доцільно використовувати перестановки лімба під час вимірювання кутів методом кругових прийомів. Вплив і кількість інструментальних похибок з появою цифрових теодолітів (ЕТ) не зменшились, а похибок оператора стало дещо менше, оскільки відлік здійснюється без його участі, автоматично. Похибки зовнішнього середовища залишаються і їхній вплив зменшити складно. Вимірювання кутомірної частини цифрового теодоліта (ЕТ) автоматизовані, а результати візуалізуються на дисплеї. Оператор здійснює центрування, встановлює прилад у робочий стан і виконує візування. Отже, потрібно дослідити доцільність використання методу кругових прийомів для вимірювання горизонтальних кутів цифровими теодолітами (ЕТ). Результати. Для проведення експерименту відібрано кілька найпоширеніших сучасних цифрових теодолітів (ЕТ) різних фірм-виробників та модифікацій. Вимірювання виконували за двома програмами у шість прийомів. Для семи цифрових теодолітів (ЕТ) виконано вимірювання горизонтального кута, проаналізовано та оцінено точність отриманих результатів, здійснено їх нормалізацію та кореляційне опрацювання результатів дослідження. Наукова новизна та практичне значення. Сучасні геодезичні прилади, зокрема цифрові теодоліти (ЕТ), сьогодні застосовують у багатьох галузях геодезії, будівництва, економіки та оборони країни. Головною перевагою використання сучасних цифрових теодолітів (ЕТ) є їх висока точність та те, що вони можуть здійснювати поставлені завдання в автоматичному або напівавтоматичному режимах за мінімальної участі оператора в процесі керування. Однак результати вимірювань залежать від впливу похибок, особливо інструментальних. Тому актуальне підвищення точності вимірювання горизонтальних кутів цифровими теодолітами методом кругових прийомів, що доведено в цьому дослідженні.
Ключові слова: цифровий теодоліт, електронний тахеометр, кругові прийоми, точність.

Кількість посилань 12

I. TREVOHO1, A. VOVK1, S. LISNIAKOV2

1 Department of Geodesy, Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, 79013, Ukraine
2 Student GDZK-1, Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, 79013, Ukraine

TO ACCURACY OF COURSE MEASUREMENTS BY DIGITAL THEODOLITES

Aim. The purpose of this work is to formulate an experiment and study the feasibility of using permutations of the limb when measuring the angles by the method of circular techniques by digital theodolites (ET). Methodology. Measurement of horizontal angles in geodetic networks of condensation and engineering geodesic networks is carried out by the method of circular techniques with the number of directions more than two. It is important that the angles were measured in favorable conditions with calm images of visions or weakly shaken images. To date, many digital theodolites, mostly implemented in electronic metering stations (ETs), various manufacturers of the countries of the world, with different systems of determination of angular variables are issued. For the most part, digital theodolites (ETs) are divided precisely on the precision (with the angle of the angle <1'') and the exact ones (with an angle of angle up to 5''). The accuracy of the measurement depends on the effects of a number of errors, including: instrumental errors, operator errors and environmental errors. The transition from opto-mechanical theodolites to digital does not involve reducing the influence of instrumental errors or their complete elimination; therefore, the question arises of the expediency of measuring the angles from only one limb setting and how much it would be advisable to use limb permutations when measuring angles using circular techniques. With regard to instrumental errors, with the advent of digital theodolites (ET), their impact and the number did not become smaller, and the operator errors somewhat decreased, since the counting is carried out without his participation, automatically. Errors of the environment remain and their impact is difficult to reduce. Measurements of the digital part of the digital theodolite (ET) are automated, and the results are visualized on the display. The operator carries out the centering, installs the device in working condition and carries out the visage. Thus, there is the content to explore the feasibility of using the method of circular techniques when measuring the horizontal angles of digital theodolites (ET). Results. For the experiment, a number of the most common modern digital theodolites (ETs) of different manufacturers and modifications have been selected. Measurement was performed in two programs in six techniques. In total, for the seven digital theodolites (ET) horizontal angle measurements were performed, the analysis and evaluation of the accuracy of the obtained results, their normalization and correlation processing of the research results were performed. Scientific novelty and practical significance. Modern geodetic instruments, in particular digital theodolites (ET), today carry out tasks in many fields of geodesy, construction, economics and defense of countries. The main advantage of the use of modern digital theodolites (ET) is their high accuracy and the fact that they can perform the tasks in automatic or semi-automatic modes with minimal human participation in the control process. However, the results of measurements depend on the effect of errors, and especially on the instrumental ones. Therefore, increasing the accuracy of measuring the horizontal angles by digital theodolites by the method of circular techniques, proved in this study, is relevant.
Key words: digital theodolite, total station, the method of circular techniques, accuracy.

УДК 528.04

І. ТРЕВОГО, С. САВЧУК, Б. ЧЕТВЕРІКОВ, О. ВАНЧУРА

Інститут геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, 79013, Україна,
тел. +380322-58-27-19, e-mail: itrevoho@gmail.com

XXIV МІЖНАРОДНА НАУКОВО-ТЕХНІЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ “ГЕОФОРУМ-2019”

Розглянуто роботу пленарних і секційних засідань, наукових презентацій, фахової виставки технологій і техніки, стан і перспективи розвитку геодезичних, картографічних і кадастрових робіт за матеріалами Міжнародної науково-технічної конференції “Геофорум-2019”, яка працювала 10–12 квітня 2019 р. у Львові–Брюховичах–Яворові.
Ключові слова: Міжнародна науково-технічна конференція, пленарні та секційні засідання, наукові презентації, Західне геодезичне товариство, фахова виставка.

Кількість посилань 2

І. TREVOHO, S. SAVCHUK, B. CHETVERIKOV, O. VANCHURA
1Institute of Geodezy, Lviv Polytechnic National University, 12, Bandera str., Lviv, 79013, Ukraine,
e-mail: itrevoho@gmail.com
XXIV INTERNATIONAL SCIENTIFICAL AND TECHNICAL CONFERENCE “GEOFORUM-2019”
The work of plenary and sectional meetings, scientific presentations, a professional exhibition of technologies and equipment, the state and prospects for the development of geodetic, cartographic and cadastral works at the conference “Geoforum-2019” are considered. This conference was held on April 10–12, 2019 in Lvov–Bryukhovichy–Yavorov.
Key words: international scientific and technical conference, plenary and sectional meetings, scientific presentations, Western Geodesic Society, specialized exhibition.
REFERENCES
Trevogo I., Tretyak K., Zadorozhny`j V., Chetverikov B. (2018). Innovacijni cy`frovi ta IT-texnologiyi na INTERGEO-2017. Suchasni dosyagnennya geodezy`chnoyi nauky` ta vy`robny`cztva: zb. nauk. pracz`, Vy`p. I (35), S. 23–27.
Trevogo I., Chetverikov B., Tretyak K. (2018). Delegaciya UTGK na General`nij asambleyi Yevropejs`koyi asociaciyi geodezy`stiv. Suchasni dosyagnennya geodezy`chnoyi nauky` ta vy`robny`cztva: zb. nauk. pracz`, Vy`p. I (35), S. 20–23.

UDC 528.022.11

W. HEGER1, I. TREVOHO2, Y. LOPATIN3 *

1 Faculty of Landscape Sciences and Geomatics of Neubrandenburg University of Applied Sciences, 2, Brodaer str., Neubrandenburg, Germany, 17033
2 Department of Geodesy, Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandera str., Lviv, Ukraine, 79013
3 Department of Engineering geodesy, Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandera str., Lviv, Ukraine, 79013,
*tel +38(066)3897993, e-mail: y.lopatin95@gmail.com

INVESTIGATIONS TO DIGITIZING
OF THE GYRO OSCILLATION SWING BY A LINE CAMERA

The purpose of this work is to develop a technology for an automatic measurement process for determining the azimuth by the “Gyromax AK-2M” gyroscope. The accuracy of determining the principal values should be higher than by manual procedure. A method for digitizing the gyro oscillations using a camera with a linear sensor and programming code is proposed in this work. The working possibility of the line camera from Coptonix™ company was investigated, as well as the possibility of its connection to a single board computer Raspberry Pi 3B for data transmission and processing. The possibility of using the Python 3.0 programming language for these tasks was tested. Methodology. To implement this project, an integrated approach was used, using devices such as a camera with a linear sensor, a single board computer and facility, that simulates gyroscope oscillations. This research includes investigations in digitizing of data, computing the azimuth values and automatizing these processes. For automatized data computation were used the same two methods as in the regular manual measurements – Turning point method (TPM) and Pass-Through method (PTM). Results. The result of this work is an automated oscillation measurement system, that can be applied in gyroscopes. The system includes developed software, which connects the user to the linear camera and processing computer, records the necessary data, transfers them to the client-computer and calculates the necessary values. For the convenience of using the program by other users, the program is provided with a graphical user interface. The result of the program is a file with the extension XML, which contains data about measurements. Scientific novelty and practical significance. The new method of digitizing the gyroscope oscillations is proposed in this work. Application of a line camera and a single board computer for the digitization of measurements opens a lot of possibilities for improving the automation processes of the geodetic devices, which could increase the accuracy of measurement and decrease its duration. By developing this method of digitization, it is possible to start production of an improved version of gyro add-on GYROMAX AK-2M.
Key words: gyroscope, line camera, digitizing, automation of measurements.

Кількість посилань 14

В. ХЕГЕР1, І. ТРЕВОГО2, Я. ЛОПАТІН3 *

1 Факультет ландшафтних наук і геоматики, Вища школа Нойбранденбурга, 2, Бродаер штр., Нойбранденбург, 17033, Німеччина
2 Кафедра геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”, 12,вул. С. Бандери, Львів, 79013, Україна
3 Кафедра інженерної геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”, 12, вул. С. Бандери, Львів, 79013, Україна, *тел. +38(066)3897993, ел. пошта: y.lopatin95@gmail.com

ДОСЛІДЖЕННЯ ОЦИФРУВАННЯ КОЛИВАНЬ ГІРОСКОПА
ЗА ДОПОМОГОЮ ЛІНІЙНОЇ КАМЕРИ

Метою цієї роботи є розроблення технології автоматизованого процесу вимірювання гіроскопом “Gyromax AK-2M” для визначення азимута. Точність визначення основних величин має бути вищою, ніж за механічної процедури вимірювання. У цій роботі описано метод оцифрування коливань гіроскопа з використанням камери із лінійним сенсором. Досліджено можливість роботи з лінійною камерою фірми Coptonix™, а також можливість її підключення до одноплатного комп’ютера Raspberry Pi 3B для передавання даних та їх оброблення. Перевірено можливість використання програмної мови Python 3.0 для реалізації проєкту. Методика. Для реалізації цього проєкту застосовано комплексний підхід з використанням таких пристроїв, як камера із лінійним сенсором, одноплатний комп’ютер і пристрій, що імітує коливання гіроскопа. У роботі досліджено оцифрування даних вимірювання, обчислення значення азимута й автома. Для автоматизованого обчислення даних використано ті самі два методи, що використовують у звичайних вимірюваннях – метод поворотної точки (TPM) та метод проходження (PTM). Результати. Результат роботи – автоматизована система вимірювання коливань, яка може бути застосована в гіроскопах. У систему входить розроблене програмне забезпечення, яке з’єднує користувача із лінійною камерою і комп’ютером, який обробляє вимірювання, записує необхідні дані, передає їх на комп’ютер-клієнт і обчислює необхідні значення. Щоб забезпечити зручність використання програми для інших користувачів, програма оснащена графічним інтерфейсом. Результатом роботи програми є файл із розширенням XML, який містить дані про вимірювання. Наукова новизна та практична значущість. У роботі запропоновано новий метод оцифрування коливань гіроскопа. Застосування камери із лінійним сенсором та одноплатного комп’ютера для цього завдання відкриває багато можливостей для вдосконалення процесів автоматизації геодезичних приладів, що може підвищити точність вимірювань та зменшити їх тривалість. Розробляючи цей метод оцифрування вимірювань, можна розпочати виробництво вдосконаленої версії гіроскопічної насадки GYROMAX AK-2M.
Ключові слова: гіроскоп, лінійна камера, оцифрування, автоматизація вимірювань.