1. История развития теодолита

В глубокой древности, сразу после того как люди научились “решать” треугольники, строители и архитекторы стали применять в своей практике всевозможные угломерные устройства и инструменты, такие как гномоны, параллактические линейки, армиллы, астролябии, квадранты и другие. Данные инструменты использовались для измерения либо вертикальных, либо горизонтальных углов. Объединение двух измерительных приборов в одном, способном измерить оба угла одновременно, было лишь вопросом времени.

Уже во второй половине XVI века был изобретен инструмент под названием пантометр, который представлял собой некую астролябию с вертикальным кругом, и мог измерять как вертикальные, так и горизонтальные углы. Подобного рода инструменты состояли из основания с градуированной круговой шкалой и приспособлением для измерения вертикальных углов, чаще всего полукругом. Для наблюдения объекта при измерении горизонтальных углов использовалась алидада, вторая алидада монтировалась на вертикальном полукруге. Позже стали обходиться одной алидадой на вертикальном полукруге. В 1725 году англичанин Джонатан Сиссон заменил простую алидаду грубой наводки зрительной трубой. Вскоре в приборах стали применяться микроскопы, верньеры и сетки нитей.

Уже в 1785 году английский ученый Джесси Рамсден при помощи своего точного разделительного механизма, предназначенного для деления шкал с точность до секунд дуги, изготовил для британского геодезического общества высокоточный угломерный инструмент, который и стал прообразом современного теодолита. Теодолит Рамсдена использовался несколько лет для изготовления с помощью триангуляции карты всей южной Британии.

В России изготовление угломерных инструментов началось лишь во времена Петра Первого. На этой ниве трудились великие русские умы того времени - М. В. Ломоносов и И. П. Кулибин. В конце XVIII - начале XIX века геодезические инструменты производились в Петербурге в мастерских Академии наук, Главного штаба и Пулковской обсерватории. К сожалению, наладить промышленный их выпуск так и не удалось: подобные приборы в основном импортировали.

В Советское время, начиная с 1920-х годов, в Москве были созданы фабрики “Геодезия”, “Геофизика”, а также завод “Аэрогеоприбор” (ныне Экспериментальный оптико-механический завод), на которых было налажено серийное производство высокоточных геодезических инструментов (в том числе и теодолитов), отвечающих мировым стандартам. До середины XX века на предприятиях СССР выпускались теодолиты с металлическими отчетными кругами. Позднее были запущены в производство теодолиты с кругами из стекла, снабженные оптическими отчётными устройствами. Такие теодолиты получили наименование оптических. В СССР ГОСТ допускал производство только оптических повторительных (с вращающимся кругом горизонтального лимба) теодолитов.

Сегодня, большую часть теодолитов составляют электронные теодолиты, которые появились в 90-х годах XX века. В них применяются специальные лимбы, с нанесенными определенным образом черными и белыми полосами, которые подобны штрих-коду. Система фиксации результатов измерений основана на двоичном коде электронно-вычислительных машин: белые полосы на лимбе соответствуют “0”, а черные - “1”. Полученные при просвете полос сигналы обрабатываются и записываются в память прибора. Подобный принцип позволяет в режиме реального времени выводить на дисплей прибора значения измеряемых углов. Таким образом, исключаются ошибки при снятии отсчетов человеком и, следовательно, повышается скорость выполнения и качество работ.

До конца XX века теодолит считался основным прибором геодезиста. Сегодня, бесспорно, его место занял электронный тахеометр, способный выполнять гораздо больше функций. Но несмотря на этот факт, оптические и электронные теодолиты до сих пор очень востребованы. К примеру, геофизикам, в условиях крайнего севера необходим простой и надежный прибор, способный выдерживать экстремально низкие температуры. Именно таким прибором является оптический теодолит. Электронный теодолит, в связке с лазерным дальномером, можно посоветовать небольшим геодезическим фирмам, у которых нет больших объемов работ, и покупать электронный тахеометр экономически не целесообразно.