Топо BRIC4 - "Новая надежда" ? Да!

[KBS]

В самом конце 2022 года - благодаря моему Доброму Компьютерному Борку - я стал обладателем нового американского топо-девайса BRIC4



Понятно, что в этот путь пришлось отправиться не по доброй воле, а по причине отказа старого доброго Дисто Х2, у которого вдруг заглючила клавиатура.
Это ставило под удар всё еще не завершенный (ковидная долбаная истерия) наш Проект по съемке системы Гоморры.
Поэтому пришлось искать варианты во всех возможных направлениях.
И тут добрые люди - Никита Козлов и Андрей Коженков вывели меня на американский след

Купили мы BRIC4 на сайте Производителя - с некоторыми приключениями и парой месяцев ожидания, но успешно:

https://www.bricsurvey.com/
https://www.caveexploration.org/gear/bric4

И вот теперь я смогу оценить это Чудо на практике.

1) Прежде всего, машинка выглядит весьма "эротично" - приятно и эргономично, хотя значительно габаритнее Дисто Х2



Из откровенных минусов - отсутствие резьбового гнезда под крепление на штативе.

2) Из декларируемых плюсов - гораздо более серьезные датчики всех трех измерений и наличие собственного дисплея, предназначенного именно для топосъемки.



3) Из реальных плюсов - возможность работать с ТопоДроид.


---

Документацию на девайс можно скачать на сайте Производителя:

https://www.bricsurvey.com/downloads

Надеюсь, что в ближайшее время сделаю перевод на русский язык.
------------

Пока ждали BRIC4, удалось реанимировать Дисто Х2, переставив на него клавиатуру с купленного во Франции новой Лейки Х310.
Так что можно будет сравнить.

Хотя - Эпоха Дисто Х уходит безвозвратно, и американский девайс выглядит пока как единственная "Новая надежда" (Эпизод 6)

[KBS]

Представляю прецессионный адаптер для калибровки BRIC4 с помощью Куба Никиты Козлова



Адаптер спроектирован, изготовлен и опробован в работе умельцами нашей спелео-группы "Fantom".



Автор адаптера Alexey
Консультации и ответы вопросы бесплатно )))))))))))))))))))

[ngry]

Представляю прецессионный адаптер для калибровки BRIC4 с помощью Куба Никиты Козлова

Круто, резьбовьіе оськи тоже пластиковьіе? И я б наверно припльівьі потолще бьі сделал,
да и для такого "гроба" наверно 8 мм оськи уже мало, надо 10 или 12, и куб пропорционально.

[KBS]

Резьбовые болтики 9,5 мм.

Адаптер сидит жестко, контачит с коробочкой БРИКа плоскостью, так что особых напряжений не предвидится.



Куб справляется замечательно )))
С учетом того, что лично я при калибровке прибор из рук не выпускаю и визирую в точечную станцию на всех направлениях (где-то описывал, как мы это в пещере делаем), не вижу смысла что-то еще переделывать.
---

Поскольку считаю объективной необходимостью крепление девайса к штативам - будем делать соответствующий адаптер.

[KBS]

Перевел "Инструкцию" к BRIC4, которую можно скачать на сайте Производителя, от марта 2021 года.



Сам девайс с того времени серьезно изменился, что я отразил в Переводе.

Скачать "Перевод Инструкции" можно ТУТ:

https://soumgan.com/gallery/default.aspx?moid=14707

Не являясь дипломированным специалистом в электронике, я мог некорректно перевести некоторые термины, касающиеся датчиков, их осей и характеристик.
Сверяйтесь с английским Оригиналом!

[KBS]

Обнаружил, что на сайте BRIC4 появилась более свежая версия "С" инструкции - от 2021 года.

Кое-какие картинки исправили. Остальное тоже сравню и откорректирую.

Кроме того, у нас появился первый практический опыт калибровки и съемки с "американцем".



Все расскажу чуть позже.

[KBS]

Прошел год, и сегодня я могу во всей полноте поделиться пониманием и опытом работы с американским топо-девайсом "BRIC4"

Пришлось изрядно поскрипеть мозгами, чтобы, наконец, понять следующее:

1. Топосъемка с "Бриком" и ТопоДроидом ничем не отличается от таковой с "Дисто Икс"

ТопоДроид прекрасно находит включенный "Брик" с включенным на нем блютусом и вносит в список приборов.
Потом просто выбираешь его единожды и работаешь.

2. Процесс Калибровки "Брика" ПРИНЦИПИАЛЬНО отличается от калибровки "Дисто Икс"

Самое удивительное (хотя уже не удивляюсь), что я нигде не нашел внятной МЕТОДИКИ полной калибровки.
ЧТО делать написано, КАК это делать - никто толком не объясняет.
Даже в Топо-группе NSS на FB.
Даже сам Автор прибора (списался-таки с ним!!!) ничего толкового мне рассказать не смог. Или не сумел. Или не захотел...

В общем, мрак.

Пришлось, как всегда, додумывать и изобретать Методику калибровки самому.

[KBS]

Работать с "Американцем" очень приятно!

1) Первый большой плюс - управление много проще, чем у "Дисто Икс" - так как кнопка всего одна.
Ни на что случайно не нажмешь )
Кнопка большая. Со стороны обратной дисплею.

э

ВАЖНЫЙ СОВЕТ:
- Кнопка герметичная, но может засориться тонкой пылью или грязью и залипнуть.
Поэтому сразу залепляем ее тонким бумажным пластырем (не почкающимся!) и горя не знаем.



- Три коротких нажатия - включить прибор: дисплей оживает тем цветом, который мы ему задаем в настройках
- Одно короткое нажатие - включили лазер (если включили случайно или передумали - через некоторое время лазер выключится.
- Еще одно короткое нажатие - сделали измерение: данные появляются на дисплее (хочешь, записывай в пикетажку, но зачем?)
- Долгое нажатие - выключаем прибор (он выключается сам, если какое-то время бездействует, и это хорошо, так как экономит аккум)
---

2) Второй большой плюс - калибровка без участия других программ, в самом девайсе.

И это тоже прекрасно.
Не надо колупаться с планшетом или смартфоном и получать раздраженные замечания ТопоДроида
"Брик" сам знает, как и что.
А ТопоДроид занимается своими непосредственными обязанностями - всасывает данные и строит топу.

[KBS]

3) Третий большой плюс - отсутствие необходимости при калибровке "Куба Козлова" и "Прецессионного адаптера"

И "Куб" и "Прецессионный адаптер" - специально сконструированный для "BRIC4" Алексом Серафимовым и им же изготовленный (смотрим картинки выше в этой Теме) - мы опробовали и убедились в их бесполезности.
Это было еще в 2024-м, в период, когда я не понимал разницы алгоритмов калибровки "Дисто Икс" и "Брика"



Ну не доходило, почему "Брик" начинает натурально материться при попытке калибровать его с помощью Куба.
Казалось - чего ему не хватает?

[KBS]

Перед началом Калибровки и работы вообще ВАЖНО отрегулировать яркость и контрастность Дисплея.

Иначе будет сложно увидеть такие важнейшие детали, как ВИЗИРЫ при Полной, а также Быстрой калибровке.

Для этого делаем следующее.

1. Включаем "Брик" (три коротких нажатия кнопки) - оживает дисплей, видим экран измерений (вот отсюда можно списывать данные в пикетажку)

Открываем крышку.
Справа от Дисплея у нас 4 черные круглые кнопки:
- верхняя - Вход
- 2-я сверху - Вверх
- 3-я сверху - Вниз
- нижняя - Выход

Чтобы войти в Главное Меню, нажимаем верхнюю кнопку 1 раз


---

2. В Главном Меню видим строчку Дисплей


---

3. Спускаем на нее Визир 3-й кнопкой, затем Нажимаем верхнюю кнопочку и входим в Меню Дисплея



BL Level - Яркость (у меня 5)
Color - Цвет (у меня зеленый)
Contrast - Контрастность - (у меня максимальная 20) -

Регулируя Яркость и Контрастность, надо добиться, чтобы ВИЗИРЫ на Экране Калибровки были видны при любом повороте дисплея (а вращать прибор в пространстве и смотреть на дисплей под самыми разными углами приходится изрядно).
Иначе они пропадают как бы, и это натурально бесит, не говоря уже о невозможности работать.

Для этого надо не лениться и переходить для проверки в Экраны Калибровок (их 2: Полная и Азимутальная, о каждом подробно ниже).

Экономить на яркости и контрастности нет смысла - батарея у "Брика" довольно емкая, а хорошо видеть все на дисплее. просто необходимо

[KBS]

Теперь самое интересное.

Алгоритмы калибровки

1. Создатель "Дисто Икс" швейцарец Бит Хиб (Beаt Heeb) предложил алгоритм калибровки из 14-ти направлений группами по 4 измерения с поворотом прибора вокруг лазерного луча на 90 градусов при каждом из 4-х

Эти 14 направлений по сути состоят из 7-ми пар диаметрально противоположных направлений: 3 пары по осям координат X-Y-Z ("вверх-вниз" - "вперед-назад" - влево-вправо") + 4 пары диагональных измерений между этими основными 3-мя.
При этом важно соблюсти именно 3 основных направления (по осям Х-У-Z системы 3D координат), а остальные уж как получится.
Впрочем, Куб Козлова замечательно задает все направления относительно друг друга.
Остается только постараться совместить ось "Х" (вперед-назад) с направлением на север и расположить в горизонтальной плоскости (как и вправо-влево), а вверх-вниз максимально приблизить к вертикали.

То есть, 6 групп из 14-ти требуют максимально точного взаимо-расположения относительно ориентированной на север системы прямоугольных координат Х-У-Z

2. Создатель "Брик" американец Крис Фоснайт (Kris Fausnight) тоже заложил в алгоритм калибровки минимальное число в 14 групп измерений точно так же группами по 4 измерения с поворотом прибора между ними на 90 градусов вокруг лазерного луча.
Но из этих 14-ти групп только 3 являются обязательными: - "на север", "вертикально вверх" и "вертикально вниз"
Также, как и для "Дисто Икс" мы стараемся поточнее соблюсти направление на север и расположить его на горизонтали, а "вверх" и "вниз" максимально приблизить к вертикали.

То есть, только 3 группы из минимальных 14-ти требуют соответствия ориентированной на север системе координат Х-У-Z
При этом только 2 группы - "вверх" и "вниз", диаметрально противоположны!

"Брик" категорически пресекает попытки диаметрально противоположных групп по всем другим (кроме "вверх-вниз") направлениям: в любом произвольном направлении пожалуйста, а в диаметрально противоположном - не хочет!
Выражается это в отказе зачесть все 4 измерения в группе - обычно сбой на 3-м или на 4-м.
Именно это вызывало до-олгое непонимание - почему ж Куб-то не работает?

А не работает, потому что алгоритм другой!

[KBS]

Я попробовал графически изобразить различия между алгоритмами калибровки "Дисто Икс" и "Брик", как понимаю их Я.

При этом ОЧЕНЬ ВАЖНО понимать, что при практической калибровке СОВЕРШЕННО НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО выполнять измерения из ЕДИНОГО ЦЕНТРА, как я нарисовал.

Единого центра калибровочных измерений в общем случае нет и быть не должно, так как он никакой роли не играет.
Это прекрасно демонстрируют различные приспособления для калибровки "Дисто Икс" типа "Треугольник"



Нет тут единого центра и быть его не должно.
Заблуждение о необходимости единого центра возникает при знакомстве с калибровочным Кубом Козлова, но это ложное впечатление.
Поэтому мои схемы - чисто для понимания различий, а не для попыток буквально следовать нарисованному!

1. Алгоритм калибровки "Дисто Икс"

Красные стрелочки - направления групп измерений с максимальным соблюдением точности взаимо-расположения.
Таких групп - 6 (по 4)
Зеленые стрелочки - приблизительной ориентации относительно основных.
Этих групп - 8 (по 4)



Фактически по каждому из 7-ми (всего 7!!!) направлений мы делаем по 2 группы из 4-х измерений = итого 8 измерений, в которых (во всех!) уклон и азимут одинаковы, а ориентация прибора относительно оси лазера дублируется в каждом из 4-х его положений.


2. Алгоритм калибровки "Брик4"

Красные стрелочки - направления групп измерений с максимальным соблюдением точности взаимо-расположения.
Таких групп - 3 (по 4)
Зеленые стрелочки - свободной ориентации относительно основных.
Этих групп - минимум 11 (по 4), максимум - 21 (Всего = 24. 25 я сделать не смог)



Только 2 группы - вертикальные диаметрально разно-направленные - дублируют азимут и уклон.
Все остальные должны иметь ОРИГИНАЛЬНЫЕ АЗИМУТ И УКЛОН - не повторяясь ни в прямом, ни в диаметрально противоположном направлениях!

Таким образом калибровка "Брик" охватывает значительно бОльший спектр уклонов и направлений, даже если ограничится минимально допустимым числом групп (14 = 56 измерений).

Отсутствие необходимости в обратных направлениях измерений дает нам возможность, вместо СФЕРЫ, использовать только как бы ПОЛУСФЕРУ направлений, что очень удобно на практике, так как позволяет калибровать от любой удобной стены.

На самом деле никто не запрещает выбирать направления по всей сфере, если при этом мы не попадаем случайно на диаметрально противоположные уже сделанным группам.
---

Еще раз повторю, что единого центра калибровочных измерений нет, то есть, штатив можно свободно переставлять между группами измерений или выбирать разные удобные точки на стенах, на полу, на потолке и вообще где угодно на широкой площади.

Все, что здесь написано, это только мое видение и опыт работы с "BRIC4" - нигде ничего подобного найти и прочитать мне не удалось. Так что на истину не претендую. Но на практике - работает!

[KBS]

Теперь, как это выглядит.

ПОЛНАЯ КАЛИБРОВКА

Итак, входим в Главное Меню (Main Menu) и выбираем в нем "Калибровка" (Calibration)



Открывается окно Режимов Калибровки (Calibration)

Выбираем в нем "Полная калибровка" (Cal: Full Inc&Azm)



Открывается промежуточное окно, где нас предупреждают о разных делах, жмем верхнюю кнопку еще раз и попадает в "Волшебное Окно" = Режим калибровки (Calibtation Mode)



Что мы видим

Две пустые пока прямоугольные полоски:
- верхняя - Accelerometr (уклоны)
- нижняя - Magnetometr (азимуты)
Под каждой ползает маленький уголок - визир или курсор, как удобно.

Ползают они оба одновременно в зависимости от ориентации Прибора - есть смысл понаклонять и повертеть его, наблюдая за перемещениями визиров.
Потому что именно это и станет нашим основным занятием во время калибровки.

А чего мы точно не видим, так это циферок, то есть, о направлениях на север и в другие стороны мы можем только догадываться, ну, или определять их с помощью других приборов.

Отсюда лично я сделал вывод, что ориентироваться при калибровке надо не по численным значениям азимутов и уклонов, а совсем по другим сигналам, которые подает нам Чудо-Кирпич.

[KBS]

Это стоит представлять себе перед началом калибровки.

Экран Калибровки

По ходу калибровки мы все время будем находиться в "Экране Калибровки", который выглядит в общем случае вот так:

[KBS]

"Философия" полной калибровки слежующая.

"Играем в Калибровку"

Сама калибровка весьма забавна.
Ничего не берусь утверждать категорически, но сдается мне, что Автор сделал алгоритм с интерфейсом, подобным некоей компьютерной игре, где то, что мы видим на дисплее и есть то самое, на что мы должны ориентироваться, не заморачиваясь рассуждениями и мыслями о фактических уклонах и азимутах, которые по ходу измеряем.

Нам предлагается просто выполнить следующее - равномерно разбить вертикальными рисками две горизонтальные линейки, верхняя - "Уклон", нижняя - "Азимут".

Типа, "Господа спелеологи, все равно вы ни хрена не понимаете в азимутах-уклонах, так что просто поиграем в компутерную игру типа Тетриса!" Только интерактивно

Никакой системы закономерностей по направлениям, как в "Дисто Икс", вообще нет.
Напомню только, что категорически не приветствуются диаметрально противоположные группы замеров, кроме "вертикаль вверх" и "вертикаль вниз".
Поэтому калибровочные кубы и прочие подобные приспособы не работают и не нужны.

Каждая группа из 4 замеров должна отличаться от остальных и уклоном и азимутом одновременно.
Этого мы достигаем, заставляя визиры под обеими линейками попадать в пустые части линеек - между другими вертикальными ризками.

[KBS]

Ну и.

Начало "Игры"...

Поделюсь своим личным опытом, который я приобрел по ходу уже нескольких калибровок в разнообразных вариантах и на разных площадках.
У меня выработался некий порядок "игры" в этот "топо-тетрис"

В общем и целом стараемся наводить оба визира на середки между уже нарисованными вертикальными ризками на обеих полосах.

Еще раз: НАПРОЧЬ ЗАБЫВАЕМ об АЗИМУТАХ и УКЛОНАХ в физических смыслах, а ПРОСТО ИГРАЕМ

1. Первая группа - делим обе линейки пополам
----------------------------------------------------------------------
Для этого располагаем "Брик" в максимально горизонтальной плоскости и вращаем его вокруг вертикальной оси, пока обе ризки не встанут одинаково под серединами обеих полосок.
Вот так:



Удерживая "Брик" в такой ориентации (как это сделать, расскажу ниже), делаем 4 измерения 1-й группы.
Куда конкретно ориентирована эта группа, нас не интересует! Мы играем
И видим на дисплее вот такую картинку: появились первые 2 вертикальные ризки, разделившие обе горизонтальные полосы примерно пополам



2-3. Вторая и Третья группы - по вертикали диаметрально вверх и вниз
----------------------------------------------------------------------------------------------------

Для этого располагаем "Брик" сначала, например, лазером вверх, загоняя верхний визир под одну из границ верхней полоски Акселерометра. При этом стараемся визир под нижней полоской тоже хагнать максимально близко к той же границе нижней полоски. Но мне это практически никогда не удавалось.
Делаем 4 измерения.
В результате получаем на верхней полоске вертикальную ризку, практически слившуюся с левой границей, в то время как ризка на нижней полоске в большинстве случаев отстоит от соответствующей границы на некоторое расстояние.



Переворачиваем "Брик" диаметрально и загоняем верхний визир под противоположную границу верхней полоски.
Курсор под нижней полоской стараемся расположить на том же удалении от границы, что и противоположный.

делаем 4 измерения и получаем такую картинку на дисплее:



Прошу прощения за грубый фотошоп номеров групп.