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Title:
OPTICAL REFLECTING DEVICE FOR THE SURVEY OF NON-VISIBLE POINTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/019068
Kind Code:
A1
Abstract:
One subject of the invention is an optical reflecting device (1). The invention is characterised in that the device comprises: - a mirror (2) the surface of which is strictly planar, possessing at least one layer that is reflective, on a first surface, with a reflectance of at least 90% in the domain of the visible and of the infrared and a centre of symmetry; - a mirror frame (3); - a fork (4) that grips said mirror frame (3) and allows said mirror (2) to be pivoted about a horizontal and vertical axis; and - a vertical holder (5), which is fastened to said fork (4) and which is located plumb with the centre of symmetry of said first reflective surface of said mirror (2). Other subjects of the invention are the use of the device according to the invention to determine planimetric and altimetric coordinates of a target point A (XA, YA, ZA) from a total station S from which A is not visible with a direct line of reading and sight from the total station S and various methods for determining planimetric and altimetric coordinates of a hidden target point A using a device according to the invention.

Inventors:
FRAJ YOUSSEF (FR)
Application Number:
PCT/EP2020/071633
Publication Date:
February 04, 2021
Filing Date:
July 31, 2020
Export Citation:
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Assignee:
FRAJ YOUSSEF (FR)
International Classes:
G01C15/06; G02B5/08
Foreign References:
US4963012A1990-10-16
DE885482C1953-08-06
US20180172883A12018-06-21
KR101291451B12013-07-30
CN110017824A2019-07-16
FR3013116A12015-05-15
US4963012A1990-10-16
DE885482C1953-08-06
Attorney, Agent or Firm:
DUTTO, Pierrick (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Dispositif de réflexion optique ( 1 ), caractérisé en ce qu’il comprend : - un miroir (2) à la surface strictement plane, possédant au moins une couche réfléchissante en première surface avec un faux de réflexion d’au moins 90% dans le domaine du visible ef des infrarouges ef un centre de symétrie ;

- un cadre de miroir (3) ;

- une fourche (4) qui enserre ledit cadre de miroir (3) ef permet de faire pivoter le miroir (2) autour d’un axe horizontal ef vertical ; ef

- un support vertical (5), fixé dans ladite fourche (4) ef se trouvant à l’aplomb du centre de symétrie de ladite première surface réfléchissante dudit miroir (2) .

2. Dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend en outre une autre couche réfléchissante en première surface sur la face opposée à la première couche réfléchissante.

3. Dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche réfléchissante es† en aluminium e† d’au moins 50 nm d’épaisseur.

4. Dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon l’une des revendications 1 à

3, caractérisé en ce que le miroir (2) es† d’au moins 5 mm d’épaisseur, préférentiellement au moins 6 mm d’épaisseur e† de forme géométrique quelconque pourvu d’une symétrie centrale, préférentiellement rectangulaire de 20 cm x 25 cm de côtés.

5. Dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon l’une des revendications 1 à

4, caractérisé en ce que qu’il comprend en outre deux viseurs, montés sur le cadre de miroir (3) et/ou sur la fourche (4), étant entendu que :

- ledit premier viseur dans une position d’origine vise dans la direction de la normale au miroir (2), du côté de la surface réfléchissante, e† une rotation dudi† premier viseur d’un angle H à partir de la position d’origine, autour d’un axe horizontal, entraîne une variation d’un angle H/2 du miroir (2) autour du même axe sans aucune variation angulaire en vertical ;

- ledit second viseur dans une position d’origine vise dans la direction de la normale au miroir (2), du côté de la surface réfléchissante, e† une rotation dudit second viseur d’un angle V à partir de la position d’origine, autour d’un axe vertical, entraîne une variation angulaire V/2 du miroir (2) identique sans aucune variation angulaire en horizontal.

6. Dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend :

- deux vis de pivotement, une vis permettant un mouvement horizontal e† une vis permettant un mouvement vertical du miroir (2), ou

- un système électromécanique commandé à distance, permettant un mouvement automatisé horizontal e† vertical du miroir (2) ; e†

- un cercle horizontal gradué e† un cercle vertical gradué pour mesurer les angles Horizontaux H e† les angles Verticaux V, ou

- deux capteurs de mesure d’angle, un pour mesurer les angles Horizontaux H e† un pour mesurer les angles Verticaux V.

7. Utilisation du dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon l’une des revendications 1 à 6 pour la détermination de coordonnées planiméfriques e† altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S.

8. Procédé pour la détermination de coordonnées planimétriques e† altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S, à l’aide d’un dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes selon lesquelles :

- on effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, 1M) d’où A e† la station totale S son† inter-visibles par visée directe à partir de S e† on relève la distance dsM ;

- on place ledit dispositif au point M (XM, YM, 1M) déterminé ;

- on vise A en émettant un rayon lumineux à partir de S en passant par M ;

- on relève la distance dsMA par télémétrie laser depuis S ;

- on calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante: dMA = dsMA - dsM ;

- on bloque sur la station totale S en direction de M un angle vertical V e† un angle horizontal H ;

- on choisi† P sur la demi-droite [MA) à la limite de la zone d’invisibilité, visible par visée e† lecture directe à partir de S ; - on effectue le levé des coordonnées du point P (Xp, Yp, Zp) à partir de S ;

- on détermine le gisement de la direction MA GMA à partir de GMP, avec GMP = GMA;

- on calcule les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + IΊM + (dMA * cos (VMA) ) - IΊA

avec

dHMA : distance réduite à l’horizontale de M vers A déterminée par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) ;

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M et la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A ;

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir (2) au point M (XM, YM, ZM) ;

hA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

9. Procédé selon la revendication 8 où P à la limite de la zone d’invisibilité est choisi le plus proche possible de A et le plus loin de M afin d’avoir une meilleure précision angulaire.

10. Procédé pour la détermination de coordonnées planimétriques et altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’est pas visible par visée et lecture directe à partir de la station totale S, à l’aide d’un dispositif de réflexion optique ( 1 ) selon la revendication 5 ou 6, comprenant les étapes suivantes selon lesquelles :

- on effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, ZM) d’où A et la station totale S sont inter-visibles par visée directe à partir de la station totale S et on relève la distance dsM ;

- on place le dispositif de réflexion optique (1 ) comprenant deux viseurs, au point M (XM, YM, ZM) déterminé, la normale au centre de la surface réfléchissante du miroir (2) étant confondue avec l’axe du viseur de la station totale S et les viseurs du dispositif ( 1 ) dans leurs positions d’origine visent dans la direction de la normale au miroir (2) du côté de la surface réfléchissante ;

- on bloque le zéro du cercle horizontal ou du capteur de mesure d’angle horizontal dans la direction de S ; - on effectue une rotation du premier viseur en direction de A d’un angle H à partir de la position d’origine, entraînant une variation d’un angle H/2 du miroir autour du même axe sans aucune variation angulaire en vertical, et une rotation du second viseur d’un angle V à partir de la position d’origine, autour de l’axe horizontal, entraînant une variation angulaire V/2 du miroir identique sans aucune variation angulaire en horizontal ;

- on relève les angles H (MS, MA) et VMA avec :

H (MS, MA) : lecture de l’angle horizontal de rotation du premier viseur à partir de la position d’origine en direction de S, et

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M et la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A;

- on vise A en émettant un rayon lumineux à partir de S en passant par M ;

- on relève la distance dsMA par télémétrie laser depuis S ;

- on calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante: dMA = dsMA - dsM ;

- on calcule la distance réduite à l’horizontale de M vers A, dHMA par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) ;

- on calcule le gisement GMS :

- on détermine le gisement GMA par la formule suivante :

GMA = GMS + H (MS, MA)

avec :

GMS = GSM + 200 g

- on calcule les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + hM + (dMA * cos (VMA) ) - hA

avec

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir (2) au point M (XM, YM, ZM) :

hA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

Description:
DISPOSITIF DE REFLEXION OPTIQUE POUR LE LEVE DE POINTS NON VISIBLES

Domaine technique

[0001 ] La présente invention concerne un dispositif de réflexion optique utile en topographie, permettant d’effectuer le levé d’un point au moyen d’une station totale, ledit point n’éfanf pas visible par visée et lecture directe à partir de la station totale, ainsi que différentes méthodes applicables sur le terrain pour déterminer les coordonnées d’un point cible caché à l’aide du dispositif selon l’invention.

Technique antérieure

[0002] En topographie, un levé (ou lever) a pour objectif de récolter des données existantes sur le terrain en vue de leur transcription, à l'échelle, sur plan ou sur carte.

[0003] L’appareil de mesure en topographie a évolué depuis au fil du temps : un des premiers appareils conçus es† appelé théodolite e† ne mesure que des angles horizontaux Fl e† verticaux V, la distance se mesurant à la chaîne. Puis, un tachéomètre a été développé : c’es† un théodolite comprenant un télémètre intégré. Ensuite, on a développé une station totale qui es† un tachéomètre doté d’une carte mémoire pour stocker les données. Aujourd’hui, on trouve également des stations totales robotisées, qui permettent de localiser les prismes e† de les suivre en temps réel mais seulement en visée directe. Si l’opérateur tenant le prisme bouge, la station le suit en tournant.

[0004] Une station totale es† un appareil fréquemment utilisé en topographie dans toutes les opérations de lever de terrain (lever topographique), dans divers types de travaux dans les domaines des BTP e† de l'industrie (notamment l'aéronautique) ainsi qu'en archéologie (relevé des objets en 3 coordonnées absolues) . Elle permet de stocker dans une carte mémoire les mesures effectuées sur le terrain, pour les transférer e† les traiter ensuite par ordinateur (au forma† propriétaire DXF, DWG ou autres), grâce à des programmes de Dessin assisté par ordinateur (DAO) ou des tableurs.

[0005] Deux opérations conjointes son† nécessaires pour pouvoir situer chaque point suivant trois axes X, Y (plan) e† Z (altitude) : le levé planimétrique e† le levé altimétrique. [0006] Les angles horizontaux et verticaux entre deux cibles, ainsi que la distance entre ces cibles sont mesurés par deux cercles gradués et un télémètre intégré à la station totale. Les mesures prises permettent de reporter sur un plan ou une carte le terrain en X, Y. L’altitude Z est représentée par des courbes de niveau.

[0007] La mesure des distances se fait grâce à un télémètre à visée infrarouge ou laser intégré dans la station totale. La mesure peu† se faire à l'aide d'un prisme réflecteur tétraédrique, placé à la verticale du point que l'on souhaite mesurer à l'aide d'une nivelle sphérique. A ce† effet, en pratique, on entend par viser un point quelconque le fai† de viser non pas le point au sol don† on cherche à déterminer les coordonnées mais communément le prisme réflecteur situé à la verticale de celui-ci à une certaine hauteur h. On envoie un rayon sur le prisme. Le rayon es† réfléchi dans la direction d’où il es† venu (propriété catoptrique du prisme). On mesure alors le temps de l’aller- retour du rayon, soi† D†. On en déduit la distance entre le viseur e† le prisme à partir de la formule suivante : d = ½ * c * D†, avec c représentant la constante de la vitesse de la lumière. Des corrections restent toutefois à apporter sur les distances en topographie en prenant en considération la constante de prisme (donnée constructeur), la correction atmosphérique ou encore l’indice de réfraction du milieu de propagation n (= C0/C avec C = vitesse de l'onde dans le milieu e† C0 = vitesse de l'onde dans le vide) don† la valeur courante es† de l'ordre de 1 ,000290. L'utilisation d'un télémètre laser intégré permet aussi d'effectuer une mesure de distance par télémétrie laser, sans utiliser de prisme ce qui permet d'utiliser comme cible des endroits visibles difficiles à atteindre.

[0008] Aussi, il tau† tou† d'abord mettre la station totale en station, c’est- à-dire qu'il tau† la positionner de manière que son axe vertical soi† perpendiculaire au plan horizontal dans lequel la station totale es† positionnée. Il es† ensuite possible de relever tous les points caractéristiques du terrain.

[0009] Au départ de ce point de station, il sera possible de réaliser une série de mesures de distance par rayonnement, par exemple par émission d’un rayon laser ou infrarouge. [0010] Aussi, si le terrain est très étendu, il faudra réaliser un cheminement. Il va falloir alors déplacer l'appareil de mesure pour pouvoir couvrir fou† le terrain de l'étude.

[001 1 ] La polygonale ou cheminement polygonal consiste à déplacer le point de station. Il va falloir relever, à partir du point de station 1 , la position de la station 2 pour connaître les coordonnées de celle-ci e† pour que le repérage soi† complet, il ne tau† pas oublier de relever sur la station 2 la position de la station 1 (pour que les points relevés de la station 2 soient repérés dans un même système de mesure par rapport à la station 1 ). Les points de station successifs (station 1 , station 2, station 3, etc.) s'articulent ainsi les uns aux autres.

[0012] La mise en station initiale doit souvent être épaulée par deux ou trois stations au départ desquelles l'instrument de mesure va viser les mêmes points pour confirmer leurs coordonnées par triangulation.

[0013] Or, il es† relativement contraignant en termes de manutention e† de temps requis de déplacer e† mettre à nouveau en place une station totale pour compléter le levé des points qui n’on† pas pu l’être depuis les stations précédentes.

[0014] En outre, pour effectuer le levé d’un point, il es† indispensable qu’il soi† visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale, c’est- à-dire qu’il ne doit pas être caché de la station totale par le moindre obstacle.

[0015] Plusieurs constructeurs de matériel topographique on† étudié les possibilités de permettre le levé de points cachés.

[001 6] Le document FR30131 16 décrit un dispositif qui permet d’incliner les cannes porte-prisme pour lever les points cachés lors des levés tachéométriques. L'appareil se fixe sur toutes les cannes, quel que soi† leur diamètre. L’inclineur se compose d’une cornière qui supporte deux inclinomètres e† trois viseurs. L'arête de la cornière es† évidemment parallèle à l'axe de la canne. Les 3 viseurs son† fixés sur la face A de la cornière. Les inclinomètres, fixés, l'un sur la face A, l'autre sur la face B de la cornière, fournissent l’inclinaison de la canne dans deux directions perpendiculaires entre elles e† perpendiculaires à la canne. Ces deux inclinomètres à un axe peuvent être remplacés par un inclinomètre à deux axes fixé sur la face B de la cornière. [001 7] Toutefois, une telle solution permettant d’incliner les cannes porte-prisme ne permet pas de lever des points cachés, obstrués par un obstacle conséquent ou situés dans une cavité, non visibles depuis la station totale.

[0018] Dans la pratique, les chantiers comportent souvent des obstacles conséquents comme les bâtiments déjà présents ou en construction, ou des engins. Pour déterminer les coordonnées de points non visibles à partir de la station totale, il tau† alors créer une nouvelle polygonale pour avoir une covisibilité.

[001 9] Cette méthode présente deux inconvénients. D’une par†, le déplacement du matériel topographique ainsi que sa mise en station nécessitent du temps. D’autre par†, les levés effectués lors d’une même campagne le seront dans des conditions différentes, avec une mesure de l’imprécision différente suivant l’emplacement de la station totale, ce qui nuira à la fiabilité globale des levés.

[0020] On connaît des dispositifs de réflexion optique décrits dans les documents US4963012 ou DE885482, utilisés notamment pour concentrer les rayons du soleil en un point ou une zone spécifique où se trouvent des capteurs solaires. De tels dispositifs ne conviennent pas à une utilisation en topographie pour le levé de points non visibles depuis une station totale. Problème technique

[0021 ] Considérant ce qui précède, un problème que se propose de résoudre la présente invention consiste à développer un dispositif de réflexion optique permettant le levé d’un point caché non visible directement depuis la station totale sans engendrer de déplacement de la station totale.

Solution technique

[0022] La solution à ce problème posé a pour premier objet un dispositif de réflexion optique, caractérisé en ce qu’il comprend :

- un miroir à la surface strictement plane, possédant au moins une couche réfléchissante en première surface avec un taux de réflexion d’au moins 90% dans le domaine du visible e† des infrarouges e† un centre de symétrie ;

- un cadre de miroir ;

- une fourche qui enserre ledit cadre de miroir e† permet de faire pivoter ledit miroir autour d’un axe horizontal e† vertical ; e† - un support vertical, fixé dans ladite fourche et se trouvant à l’aplomb du centre de symétrie de ladite première surface réfléchissante dudit miroir.

[0023] Elle a pour deuxième objet utilisation du dispositif de réflexion optique selon l’invention pour la détermination de coordonnées planiméfriques et altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S.

[0024] Elle a pour troisième objet un procédé pour la détermination de coordonnées planiméfriques e† altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S, à l’aide d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention, comprenant les étapes suivantes selon lesquelles :

- on effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, 1M) d’où A e† la station totale S son† inter-visibles par visée directe à partir de S e† on relève la distance dsM ;

- on place ledit dispositif au point M (XM, YM, 1M) déterminé ;

- on vise A en émettant un rayon lumineux à partir de S en passant par M ;

- on relève la distance dsMA par télémétrie laser depuis S ;

- on calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante: dMA = dsMA - dsM ;

- on bloque sur la station totale S en direction de M un angle vertical V e† un angle horizontal H ;

- on choisi† P sur la demi-droite [MA) à la limite de la zone d’invisibilité, visible par visée e† lecture directe à partir de S ;

- on effectue le levé des coordonnées du point P (Xp, Yp, Zp) à partir de S ;

- on détermine le gisement de la direction MA GMA à partir de GMP, avec GMP = GMA ;

- on calcule les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + PIM + dMA * cos (VMA) - PIA

avec CIHMA : distance réduite à l’horizontale de M vers A déterminée par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) ;

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M e† la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A ;

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir au point M (XM, YM, ZM)

hA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

[0025] Enfin, elle a pour quatrième et dernier objet un procédé pour la détermination de coordonnées planiméfriques et altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S, à l’aide d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention, comprenant les étapes suivantes selon lesquelles :

- on effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, ZM) d’où A e† la station totale S son† inter-visibles par visée directe à partir de S e† on relève la distance dsM ;

- on place le dispositif de réflexion optique comprenant deux viseurs, au point M (XM, YM, ZM) déterminé, la normale au centre de la surface réfléchissante du miroir étant confondue avec l’axe du viseur de la station totale S e† les viseurs du dispositif dans leurs positions d’origine visant dans la direction de la normale au miroir du côté de la surface réfléchissante ;

- on bloque le zéro du cercle horizontal ou du capteur de mesure d’angle horizontal dans la direction de S ;

- on effectue une rotation du premier viseur en direction de A d’un angle H à partir de la position d’origine, entraînant une variation d’un angle H/2 du miroir autour du même axe sans aucune variation angulaire en vertical, e† une rotation du second viseur d’un angle V à partir de la position d’origine, autour de l’axe horizontal, entraînant une variation angulaire V/2 du miroir identique sans aucune variation angulaire en horizontal ;

- on relève les angles H (MS, MA) e† VMA avec :

H (MS, MA) : lecture de l’angle horizontal de rotation du premier viseur à partir de la position d’origine en direction de S, e†

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M e† la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A ; - on vise A en émettant un rayon lumineux à partir de S en passant par M ;

- on relève la distance dsMA par télémétrie laser depuis S ;

- on calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante: d iA = dsMA - dsM ;

- on calcule la distance réduite à l’horizontale de M vers A, dHMA par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) ;

- on calcule le gisement GSM ;

- on calcule le gisement GMA par la formule suivante :

GMA = GMS + H (MS, MA)

avec GMS = GSM + 200 g ;

- on calcule les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + hM + (dMA * cos (VMA) ) - LIA

avec

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir au point M (XM, YM, ZM) ;

LIA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

Avantages apportés

[0026] L’invention mise en oeuvre concerne un dispositif de réflexion optique permettant de lever des points cachés en offrant une facilité d'utilisation en évitant le déplacement de la station totale contraignante à mettre en place.

[0027] Le dispositif selon l’invention permet ainsi un gain de temps important pour le levé de points cachés par un obstacle notamment dans des zones difficiles d’accès, par exemple en mer, ou situés dans une cavité et donc non visibles depuis la station totale.

[0028] Le dispositif selon l’invention permet également de limiter le risque d’erreurs lors du levé de points cachés en minimisant le nombre de mesure en évitant le déplacement de la station totale.

[0029] Le dispositif selon l’invention permet ainsi la détermination de coordonnées de points cachés sans avoir à déplacer le matériel topographique et à créer de nouvelles polygonales. Brève description des dessins

[0030] L’invention et les avantages qui en découlent seront mieux compris à la lecture de la description et des modes de réalisation non limitatifs qui suivent, illustrés au regard des dessins annexés dans lesquels :

[0031 ] La figure 1 représente le dispositif de réflexion optique selon l’invention comportant un miroir monté sur un cadre de miroir. Une fourche enserre ledit cadre de miroir et es† montée sur un support vertical.

[0032] La figure 2 es† une représentation schématique de la projection sur un plan horizontal d’une station totale s, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à la station totale s, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention e† d’un point P fictif de la demi-droite [MA) en limite de visibilité depuis la station totale S.

[0033] La figure 3 représente une variante de la figure 2 où son† représentés deux candidats possibles pour le point P fictif (P e† P’) dans les zones garantissant l’inter-visibilité entre P e† la station totale S.

[0034] La figure 4 représente les différents quadrants dans lesquels le gisement peu† se trouver.

[0035] La figure 5 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention e† d’un point P fictif ; elle illustre un premier cas où (DC > 0) e† (DU > 0) e† où le gisement se situe dans le premier quadrant.

[0036] La figure 6 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention e† d’un point P fictif ; elle illustre un deuxième cas où (DC > 0) e† (DU < 0) e† où le gisement se situe dans le deuxième quadrant.

[0037] La figure 7 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention e† d’un point P fictif ; elle illustre un troisième cas où (DC < 0) e† (DU < 0) e† où le gisement se situe dans le troisième quadrant.

[0038] La figure 8 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention et d’un point P fictif ; elle illustre un quatrième cas où (DC < 0) et (DU > 0) et où le gisement se situe dans le quatrième quadrant.

[0039] La figure 9 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention et d’un point P fictif ; elle illustre un cinquième cas où (DU = 0) et (DC > 0) ainsi que l’orientation du gisement.

[0040] La figure 10 représente la projection sur un plan horizontal d’une station totale S, d’un point A à lever, d’un obstacle qui cache A à S, d’un miroir M du dispositif de réflexion optique selon l’invention et d’un point P fictif ; elle illustre un sixième et dernier cas où (DU = 0) et (DC < 0) ainsi que l’orientation du gisement.

[0041 ] La figure 1 1 représente une perspective réelle en 3D d’une station totale positionnée au point S à une hauteur h s, d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention positionné au point M à une hauteur LIM et d’un prisme positionné au point P fictif à une hauteur hp par un schéma explicatif de la réduction des distances à l’horizontale.

[0042] La figure 12 représente une perspective réelle en 3D d’une station totale positionnée au point S à une hauteur h s, d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention positionné au point M à une hauteur LIM et d’un prisme positionné au point P fictif à une hauteur hp par un schéma explicatif d’une première hypothèse où h > 0 avec h = (Z P + h P ) - (ZM + LIM) .

[0043] La figure 13 représente une perspective réelle en 3D d’une station totale positionnée au point S à une hauteur h s, d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention positionné au point M à une hauteur LIM et d’un prisme positionné au point P fictif à une hauteur hp par un schéma explicatif d’une deuxième hypothèse où h = 0 avec h = (Z P + h P ) - (ZM + LIM) .

[0044] La figure 14 représente une perspective réelle en 3D d’une station totale positionnée au point S à une hauteur h s, d’un dispositif de réflexion optique selon l’invention positionné au point M à une hauteur LIM et d’un prisme positionné au point P fictif à une hauteur Hp par un schéma explicatif de la troisième hypothèse où h < 0 avec h = (Z P + h P ) - (ZM + LIM) . [0045] La figure 15 es† un relevé de coordonnées obtenu par l'utilisation du dispositif de réflexion optique selon l’invention sur le terrain mettant en œuvre le premier procédé décrit selon l’invention.

Description des modes de réalisation

[0046] Selon l’invention, le dispositif de réflexion optique 1 tel qu’illustré à la figure 1 comprend un miroir 2 et un cadre de miroir 3.

[0047] Par réflexion optique, le demandeur entend la réflexion d’au moins 90% des rayons lumineux dans le domaine du visible et des infrarouges. La réflexion des rayons lumineux dans le domaine du visible permet d’avoir une meilleure clarté et celle dans le domaine des infrarouges permet d’empêcher le réchauffement du miroir.

[0048] Préférentiellement, la réflexion des rayons lumineux est de 95% dans le domaine du visible et des infrarouges.

[0049] Le domaine du visible et des infrarouges est communément défini par les longueurs d’ondes allant respectivement de 400 nm à 800 nm et de 800 nm à 0, 1 mm.

[0050] A cet effet, le miroir 2 doit posséder une surface strictement plane. De manière essentielle, il est composé d’au moins une couche réfléchissante en première surface préférentiellement en aluminium et d’une épaisseur d’au moins 50 nm, avantageusement traitée par exemple avec une couche de dioxyde de silicium (SiC ) et/ou une couche dioxyde de zirconium (Zr0 2 ).

[0051 ] La couche de réflexion doit impérativement se trouver en première surface du miroir 2 pour optimiser la précision des mesures résultantes.

[0052] Le miroir 2 possède préférentiellement une autre couche réfléchissante en première surface sur la face opposée à la première couche réfléchissante.

[0053] Le dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention comprend également une fourche 4 et un support vertical 5.

[0054] La fourche 4 enserre le cadre de miroir 3 et permet de faire pivoter le miroir 2 autour d’un axe horizontal et vertical. [0055] Selon un exemple de mode de réalisation, la fourche 4 peu† former un U e† enserrer la partie inférieure du cadre de miroir 3 tel qu’illustré à la figure 1 .

[0056] Selon un autre exemple de mode de réalisation, la fourche 4 peu† encadrer l’ensemble du cadre de miroir 3.

[0057] La fourche 4 doit être maintenue fixe en (X, Y, Z) mais peu† tourner autour de l’axe vertical par rapport au sol e† es† avantageusement amovible.

[0058] Ce††e fixation es† obtenue par l’utilisation d’un support vertical 5 avantageusement amovible dans lequel la fourche 4 es† montée à l’aplomb du centre de symétrie du miroir 2 possédant une couche réfléchissante sur au moins une, préférentiellement les deux faces. Le support vertical 5 doit être stable e† suffisamment robuste afin de garantir l’absence de mouvement du dispositif selon l’invention e† une meilleure précision des mesures lors du levé de points.

[0059] A titre d’exemples non limitatifs, le support vertical 5 es† préférentiellement choisi parmi un trépied, ou tou† support monté sur un plo† béton ou un mure†.

[0060] Le miroir 2 présente une symétrie centrale sur ses deux faces préférentiellement composées en première surface d’une couche réfléchissante. Ainsi, le cadre de miroir 3 e† donc implicitement le miroir 2 peu† pivoter autour d’un axe horizontal e† vertical au moyen de la fourche 4. L’avantage de pouvoir pivoter le miroir 2 autour de ses deux axes horizontal e† vertical es† de pouvoir atteindre le maximum de points non visibles sur un plus grand intervalle d’altitude e† un plus grand intervalle de valeurs de gisement.

[0061 ] Avantageusement, le miroir 2 peu† effectuer une rotation de 400 Grades (g) sur lui-même dans son axe horizontal indépendamment de la rotation verticale qu’il peu† effectuer au moyen de la fourche 4.

[0062] Le miroir 2 es† avantageusement le plus léger possible donc le plus fin possible pour faciliter sa manipulation tou† en conservant une certaine robustesse pour éviter de casser.

[0063] Le miroir 2 fai† préférentiellement au moins 5 mm d’épaisseur, plus préférentiellement 6 mm d’épaisseur. [0064] Le miroir 2 es† de forme géométrique quelconque pourvu d’une symétrie centrale, par exemple à fifre non limitatif rectangulaire, circulaire, elliptique ou encore carrée.

[0065] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le miroir 2 es† de forme rectangulaire. Les miroirs rectangulaires son† les plus couramment fabriqués donc moins chers.

[0066] A titre d’exemple non limitatif, le miroir 2 du dispositif 1 selon l’invention es† rectangulaire, de 20 cm x 25 cm de côté. Ce††e taille se révèle suffisante pour un usage professionnel du dispositif 1 e† présente l’avantage d’être habituelle pour les fabricants e† donc facile à obtenir à moindre coû†.

[0067] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention, le dispositif 1 perfectionné comprend deux viseurs montés sur ou intégrés dans le cadre de miroir 3 et/ou sur la fourche 4, préférentiellement sur la fourche 4.

[0068] Un premier viseur peu† être positionné indifféremmen† au-dessus ou au-dessous du miroir 2 dans son axe de symétrie central vertical, plus préférentiellement en dessous du miroir e† doit pouvoir tourner dans son axe horizontal e† dans son axe vertical. Le dispositif 1 perfectionné comprend également un second viseur pouvant être positionné indifféremmen† à gauche ou à droite du miroir 2 dans son axe de symétrie central horizontal e† doit pouvoir tourner dans son axe vertical e† dans son axe horizontal.

[0069] Les viseurs dans leurs positions d’origine visent dans la direction de la normale au miroir 2 du côté de la surface réfléchissante.

[0070] La modification infinitésimale d’un angle horizontal H change le plan de visée vertical. La modification infinitésimale d’un angle vertical V change le plan de visée horizontal.

[0071 ] Le premier viseur entraîne avec lui le miroir uniquement quand il tourne autour de l’axe vertical du miroir. S’il tourne autour de son axe horizontal, le miroir ne doit pas tourner. En d’autres termes, cela signifie que si le viseur tourne d’un certain angle H e† d’un certain angle V à partir de la position d’origine, le miroir va tourner uniquement d’un angle H/2 sans aucune variation de son angle V.

[0072] Le deuxième viseur entraîne avec lui le miroir uniquement quand il tourne autour de l’axe horizontal du miroir. S’il tourne autour de son axe vertical, le miroir ne doit pas tourner. En d’autres termes, cela signifie que si le viseur tourne d’un certain angle H e† d’un certain angle V à partir de la position d’origine, le miroir va tourner uniquement du même angle V/2 sans aucune variation de son angle H.

[0073] Le dispositif de réflexion optique 1 comprend en outre de manière préférentielle :

- deux vis de pivotement situés au niveau des cercles gradués ou des capteurs de mesure d’angles, une vis permettant un mouvement horizontal et une vis permettant un mouvement vertical du miroir 2, ou

- un système électromécanique commandé à distance situé au niveau des cercles gradués ou des capteurs de mesure d’angles, permettant un mouvement automatisé horizontal e† vertical du miroir 2 ; e†

- un cercle horizontal gradué pour mesurer les angles Horizontaux H, positionné à l’axe vertical du miroir 2 en-dessous de ce dernier, e† un cercle vertical gradué pour mesurer les angles Verticaux V, positionné à l’axe horizontal du miroir à gauche ou à droite de ce dernier, ou

- deux capteurs de mesure d’angle électroniques, un pour mesurer les angles Horizontaux H e† un pour mesurer les angles Verticaux V.

[0074] Le dispositif 1 préféré selon l’invention es† équipé d’une vis ou système électromécanique équivalent pour régler le miroir 2 en rotation autour d’un axe vertical, l’angle de rotation étant mesuré à l’aide d’un cercle horizontal gradué ou d’un capteur de mesure d’angle électronique ; de même, il es† équipé d’une vis ou système électromécanique équivalent pour le régler en rotation autour d’un axe horizontal, l’angle de rotation étant mesuré à l’aide d’un cercle vertical gradué ou d’un capteur de mesure d’angle électronique.

[0075] Les vis de pivotement, ou système électromécanique équivalent, avantageusement superposés avec les cercles gradués ou les capteurs de mesure d’angle électroniques, permettent de faire tourner les viseurs dans la direction souhaitée, ce qui va entraîner avec lui le miroir 2 : la rotation du premier viseur d’un certain angle H e† d’un certain angle V va entraîner le miroir uniquement d’un angle H/2 sans aucune variation de son angle V. La rotation du second viseur d’un certain angle H e† d’un certain angle V va entraîner le miroir uniquement du même angle V/2 sans aucune variation de son angle H.

[0076] Avantageusement, le dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention peu† intégrer également un système de tracking d’un prisme, ce qui va permettre de détecter automatiquement par exemple le prisme au point A ou encore d’arriver à détecter le viseur de la station totale S.

[0077] Un autre objet de l’invention concerne l’utilisation du dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention pour la détermination de coordonnées planimétriques e† altimétriques d’un point cible A (XA, YA, ZA) à partir d’une station totale S d’où A n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S.

[0078] On entend par coordonnées planimétriques e† altimétrique (X, Y, Z), le point au sol don† on cherche à déterminer les coordonnées.

[0079] Dans les différents procédés pour la détermination de coordonnées planimétriques e† altimétriques d’un point cible qui n’es† pas visible par visée e† lecture directe à partir de la station totale S décrits ci-après à partir du dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention, on entend plus particulièrement par :

- S (Xs, Ys, Zs) les coordonnées au sol de la station totale ou de tou† autre appareil de mesure topographique équivalent, tel que par exemple une station robotisée, la station totale S étant positionnée à la verticale du point S (Xs, Ys, Zs) à une hauteur hs ;

- A (XA, YA, ZA) les coordonnées au sol du point cible, le prisme étant positionné en A à la verticale au-dessus du point A (XA, YA, ZA) à une hauteur IΊA ;

- P (Xp, Yp, Zp) les coordonnées au sol du point fictif, le prisme étant positionné en P à la verticale au-dessus du point P (Xp, Yp, Zp) à une hauteur hp ;

- M (XM, YM, ZM) les coordonnées au sol du dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention, le centre de la première surface réfléchissante du miroir 2 étant positionné en M à la verticale du point M (XM, YM, ZM) à une hauteur PIM.

[0080] On se donne une origine e† un repère cartésien selon l’usage en topographie. Dans ce repère, les coordonnées des points au sol de S, A, M e† P son† ainsi notées respectivement (Xs, Ys, Zs), (XA, YA, ZA), (XM, YM, ZM) e† (Xp, Yp, ZP) · [0081 ] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, elle a pour objet un premier procédé pour la détermination de coordonnées planimétriques et altimétriques d’un point cible qui n’est pas visible par visée et lecture directe à partir de la station totale S comprenant les étapes décrites ci-après.

[0082] Le miroir 2 est positionné de manière à être visible depuis la station totale S et le point cible A. Concrètement, les droites (SM) et (MA) ne traversent aucun obstacle, tandis que la droite (SA) en traverse un, comme représenté sur la figure 2.

[0083] On remarque que ce ne son† pas exactement les points au sol S, M e† A qui son† représentés mais leur projection sur un plan horizontal. Dans la réalité, les points au sol S, M e† A ne son† en général pas au même niveau.

[0084] On effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, ZM) d’où A e† la station totale S son† infer-visibles, par visée directe à partir de la station totale S, selon la méthode usuelle à l’aide d’un prisme (ou avec le miroir 2 si la normale à sa surface réfléchissante es† orientée vers le point S) e† on relève la distance dsM.

[0085] A titre d’exemple illustratif, quand on détermine les coordonnées du point M (XM, YM, ZM) , on positionne un prisme au point M avec une hauteur h pnsme qui n’es† pas forcément la même hauteur que LIM. On obtient le ZM par calcul ainsi que les coordonnées du point M (XM, YM, ZM) .

[0086] On place le dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention au point M (XM, YM, ZM) ainsi déterminé, le centre de la première surface réfléchissante du miroir 2 étant positionné au point M à une hauteur LIM.

[0087] On vise le prisme positionné en A à la verticale au-dessus du point A (XA, YA, ZA) en émettant un rayon lumineux à partir du viseur de la station totale S en passant par le miroir 2 positionné en M à la verticale du point M (XM, YM, ZM) à une hauteur LIM.

[0088] On relève la distance dsMA par télémétrie laser depuis S.

[0089] On calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante : dMA = dsMA - dsM.

[0090] On bloque sur la station totale S en direction de M un angle vertical V e† un angle horizontal H par exemple à l’aide de deux vis de blocage dans la station totale ou tou† autre type de moyen de blocage, pour garantir qu’ils ne bougent pas pendant qu’on guide l’opérateur tenant le prisme en A à se déplacer sur la demi-droite [MA) jusqu’à ce que le prisme en P devienne visible directement depuis la station totale S.

[0091 ] On choisit préférentiellement P sur la demi-droite [MA) à la limite de la zone d’invisibilité (en limite de visibilité par visée e† lecture directe à partir de la station totale S), le plus proche possible de A e† le plus loin de M afin d’avoir une meilleure précision angulaire.

[0092] En remarquant que le miroir en M, le prisme en P e† le prisme en A son† alignés, on déduit que les écarts angulaires de A e† de P son† identiques par rapport à M.

[0093] En fai†, comme illustré sur la figure 3, il y a souvent deux points candidats, P e† P’, de par† e† d’autre de l’obstacle. On choisira avantageusement P le plus proche de A e† le plus loin de M pour améliorer la précision e† réduire l’erreur sur les écarts angulaires.

[0094] On effectue le levé des coordonnées du point P (Xp, Yp, Zp) à partir de la station totale S.

[0095] On détermine le gisement de la direction MA GMA à partir de GMP, avec GMP = GMA.

[0096] Pour déterminer le gisement GMP pour n’importe quelle direction (MA), il tau† alors examiner les six cas possibles :

[0097] Selon un premier cas illustré par les figures 4 e† 5, si (DC > 0) e† (DU > 0), on considère le premier quadrant.

Le gisement GMP es† ainsi calculé à partir de la formule suivante :

GMA = GMP = arc†g(AX/AY),

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ;

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0098] Selon un deuxième cas illustré par les figures 4 e† 6, si (DC > 0) e† (DU < 0), on considère le deuxième quadrant.

Le gisement GMP es† ainsi calculé par la formule suivante :

GMA = GMP = 200 - arctg(-AX Y),

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ; DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0099] Selon un troisième cas illustré par les figures 4 e† 7, si (DC < 0) e† (DU < 0), on considère le troisième quadrant.

Le gisement GMP es† ainsi calculé par la formule suivante :

GMA = GMP = 200 + arctg(AX Y),

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ;

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0100] Selon un quatrième cas illustré par les figures 4 e† 8, si (DC < 0) e† (DU > 0), on considère le quatrième quadrant.

Le gisement GMP es† ainsi calculé par la formule suivante :

GMA = GMP = 400 - arctgf-DC/DU),

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ;

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0101 ] Selon un cinquième cas, si (DU = 0) e† (DC > 0), on considère l’orientation indiquée à la figure 9.

Le gisement GMP es† ainsi calculé par la formule suivante :

GMA = GMP = 1 00 g,

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ;

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0102] Selon un sixième cas, si (DU = 0) e† (DC < 0), on considère l’orientation indiquée à la figure 10.

Le gisement GMP es† ainsi calculé par la formule suivante :

GMA = GMP = 300 g

avec :

GMA= GMP car M, P e† A son† alignés ;

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M . [0103] Selon les six cas possibles décrits ci-avant, pour déterminer les coordonnées du point A (XA, YA, 1A), il faut calculer la distance réduite à l’horizontale de M vers A à savoir dHMA (illustré par la figure 1 1 ) avec :

VMP = VMA : l’angle vertical entre la verticale passant par M e† la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers P ou vers A ; l’angle vertical VMP es† le même que VMA puisque A e† P se situent sur la même demi-droite [MA).

[0104] Pour déterminer dHMA, il tau† d’abord calculer dHMP, avec

dH Mp = V (DC 2 +DU 2 )

avec :

DC = Xp - XM

DU = YP - Y M .

[0105] Ainsi, pour déterminer la distance réduite à l’horizontale entre M e† A, il tau† d’abord calculer l’angle vertical (VMP = VMA) .

Les valeurs dHMA e† VMA = VMP varient en fonction de la valeur de h

avec :

h = (Z P + h P ) - (ZM + PIM)

h P : hauteur du prisme au point P ;

PIM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir 2 au point M (XM, YM, ZM) .

[0106] Ainsi, trois hypothèses son† à envisager pour réaliser le calcul de dHMA.

[0107] Selon une première hypothèse illustrée par la figure 12, si h > 0 alors :

VMA = VMP= arctg (dHMp/h)

dHMA = dMA * sin (VMA) .

[0108] Selon une deuxième hypothèse illustrée par la figure 13, si h = 0 alors :

VMA = VMP = 100 g

dHMA = dMA * sin(VMA) = dMA.

[0109] Selon une troisième hypothèse illustrée par la figure 14, si h < 0 alors :

VMA = VMP = 200 - arctg (-dHMp/h)

dHMA = dMA * sin (VMA) . [01 10] On calcule enfin les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + IΊM + (dMA * cos (VMA) ) - IΊA

avec

dHMA : distance réduite à l’horizontale de M vers A ; en termes mathématiques, c’est la longueur de la projection sur le plan horizontal du segment MA déterminée par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) ;

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M et la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A ;

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir 2 au point M (XM, YM, ZM) :

hA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

[01 1 1 ] Selon un autre mode de réalisation avantageux de l’invention, elle a pour objet un deuxième procédé pour la détermination de coordonnées planimétriques et altimétriques d’un point cible qui n’est pas visible par visée et lecture directe à partir de la station totale S comprenant les étapes décrites ci-après.

[01 12] On effectue le levé des coordonnées d’un point M quelconque (XM, YM, ZM) d’où A et la station totale S sont inter-visibles par visée directe à partir de S et on relève la distance dsM.

[01 13] On place le dispositif de réflexion optique 1 perfectionné selon l’invention comprenant deux viseurs, au point M (XM, YM, ZM) déterminé, la normale au centre de la surface réfléchissante du miroir 2 étant confondue avec l’axe du viseur de la station totale S et les viseurs du dispositif 1 dans leurs positions d’origine visant dans la direction de la normale au miroir 2 du côté de la surface réfléchissante.

[01 14] On bloque avantageusement le zéro du cercle horizontal ou du capteur de mesure d’angle horizontal dans la direction de S.

[01 1 5] On peut alors procéder de la manière suivante au levé du point A (XA, YA, ZA) .

[01 1 6] On effectue une rotation du premier viseur en direction de A jusqu’à ce qu’il soit aligné avec A et on relève un angle H (MS, MA) à partir de la position d’origine indiqué par le cercle horizontal gradué ou le capteur de mesure d’angle horizontal, entraînant une variation d’un angle H/2 du miroir 2 autour du même axe sans aucune variation angulaire en vertical.

[01 1 7] De manière alternative, dans la mesure où on ne bloque pas le zéro du cercle horizontal ou du capteur de mesure d’angle horizontal dans la direction de S, on peut faire la différence entre l’angle d’arrivée et l’angle de départ pour obtenir H (MS, MA) .

[01 18] On effectue une rotation du second viseur en direction de A jusqu’à ce le prisme au point A (XA, YA, ZA) soif visible depuis la station totale S en passant par le centre de la première surface réfléchissante du miroir positionné au point M (XM, YM, 1M) et on relève un angle VMA indiqué par le cercle vertical gradué ou le capteur de mesure d’angle vertical, entraînant alors une variation angulaire V/2 du miroir 2 identique sans aucune variation angulaire en horizontal. Le zéro de l’angle VMA es† situé sur la verticale passant par M e† les angles son† comptés positivement du haut vers le bas avec un maximum de 200 grades soi† 180°.

[01 1 9] De manière avantageuse, on communique ces angles à la station totale par exemple par le biais d’une connexion sans fil établie entre un système électronique intégré dans le dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention e† la station totale afin que la station totale dispose de toutes les données nécessaires pour calculer les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) .

[0120] On connaît ainsi les angles H (MS, MA) e† VMA avec :

H (MS, MA) : lecture de l’angle horizontal de rotation du premier viseur à partir de la position d’origine en direction de S, e†

VMA : angle vertical entre la verticale passant par M e† la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A alors que l’angle de rotation du second viseur à partir de la position d’origine en direction de S correspond à V (MS, MA) ;

[0121 ] On vise A en émettant un rayon lumineux à partir de S en passant par M.

[0122] Ainsi, on relève la distance non réduite à l’horizontale dsMA par télémétrie laser depuis S e† on calcule la distance non réduite à l’horizontale dMA par la formule suivante : dMA = dsMA - dsM.

[0123] Par suite, on calcule la distance réduite à l’horizontale de M vers A, dHMA par la formule suivante : dHMA = dMA * sin (VMA) avec VMA : angle vertical entre la verticale passant par M et la direction du rayon lumineux réfléchi de M vers A.

[0124] On connaît donc dans le plan horizontal dHMA qui es† en fai† la distance entre les projections horizontales de ces points. On connaît aussi l’angle horizontal entre les projections de S, M e† A, c’est-à-dire H (MS, MA).

[0125] On calcule le gisement GSM selon l’un des six cas possibles décrits ci-avan†.

[0126] On calcule le gisement GMA avec la formule suivante :

GMA = GMS + H (MS, MA)

avec :

GMS = GSM + 200 g

GMS es† différent de GSM, le premier es† l’angle entre le nord e† la direction MS, e† le deuxième es† l’angle entre le nord e† la direction SM. On rajoute donc 200 grades soi† 180 degrés de plus ;

H (MS, MA) : la lecture de l’angle H (MS, MA) se fai† toujours dans le même sens que les gisements c’esf-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre.

[0127] On calcule alors les coordonnées du point A (XA, YA, ZA) selon le système d’équation suivant :

XA = XM + dHMA * sin (GMA)

YA = YM + dHMA * cos (GMA)

ZA = ZM + hM + (dMA * cos (VMA) ) - LIA

avec

hM : hauteur du centre de la surface réfléchissante du miroir 2 au point M (XM, YM, ZM)

hA : hauteur du prisme au point A (XA, YA, ZA) .

Exemples

[0128] Exemple 1 : Validation de l’utilisation du dispositif de réflexion optique selon l’invention pour lever les coordonnées d’un point par la mise en œuyre du premier procédé décrit par comparaison avec le levé à partir d’une station totale

La différence entre les coordonnées du point A « visible » levées directement par la station totale e† celles levées à travers le dispositif de réflexion optique 1 selon l’invention, e† plus particulièrement le centre de la surface réfléchissante du miroir 2, situé au point « M » a été calculée. La figure 15 montre la liste des coordonnées levées sur le terrain pour la mise en œuvre du premier procédé selon l’invention.

A partir de ces coordonnées, on calcule le gisement GMA (= GMP) comme suit: DC = Xp- XM = 10,241 - 1 1 ,064 = - 0,823 m < 0 et

DU = YP - YM = - 3, 029 - 0 = - 3,029 < 0

Le troisième cas décrit ci-avant est applicable dans lequel : si (DC < 0) et (DU

< 0) .

Le gisement (GMA) est donc donné par la formule suivante :

GMA = GMP = 200 + arctg(AX Y)

= 216,88965 g.

Or dHMA = 4, 192 m : il s’agit de la distance euclidienne entre M et A.

Ainsi, XA = XM + dH MA * sin (GMA) = 1 1 ,064 + 4, 192 * sin (216,88965) = 9,9648 m et XA VRAI = 9,961 m

Donc DC = 9,9648 - 9,961 = 3,8 mm

De même, YA = YM + dHMA * cos (GMA) = 0 + 4, 192 * cos (216,88965) = - 4,0453 m et YA VRAI = - 4,037 m

Donc DU = - 4,0453 - (- 4,037) = - 8,3 mm

Dd = V (DC 2 + DU 2 ) = 9,1 mm

ZA = - 0,027 m

Et ZA VRAI = - 0,034 m

Donc Al = - 0.027 - (-0.034) = 7 mm

A partir des résultats ainsi obtenus, il existe une différence entre le point « A » vrai et le point « A » levé à travers le miroir du dispositif selon l’invention de 9, 1 mm en distance euclidienne et 7 mm en altitude.

Cette précision centimétrique montre que cette méthode selon l’invention est donc fiable, réalisable et applicable dans le domaine de la topographie.