При выполнении ряда строительных работ, связанных с точной геодезической подготовкой направления и профиля будущих сооружений, применяется прибор управления лучом (ПУЛ).

Точности определения прямолинейного направления системами ПУЛ достаточно высокие и составляют по данным работ в угловой мере величину порядка нескольких секунд. Однако неравноточность измерений на различных протяженностях и дискретность метода измерения ограничивает возможности применения системы ПУЛ для высокоточной проверки направляющих большой протяженности.

Проверка прямолинейности направляющих по методу «промежуточной призмы» также имеет ряд недостатков. В этом методе в зависимости от местоположения призмы между коллиматором и зрительной трубой, даже если колебания луча и находятся в заданных углах, изменяется виньетирование пучка лучей, принимаемых зрительной трубой, и величина линейных смещений луча со входного зрачка трубы. Это вносит дополнительные потери энергии и существенно ограничивает как длину поверяемых направляющих, так и диапазон возможных отступлений от прямолинейности.

Ни один из перечисленных методов не удовлетворяет в полной мере требованиям, предъявляемым к двухкоординатной высокоточной автоматической выверке направляющих большой протяженности. Неавтоматические методы контроля, обеспечивая высокую точность выверки, трудоемки и малопроизводительны, большинство из них позволяет производить контроль прямолинейности только на ограниченных расстояниях. Процесс обработки результатов измерения требует значительного времени.

Известные полуавтоматические и автоматические методы контроля не обеспечивают требуемых точностей выверки либо в силу инерционности применяемых датчиков, либо по причине принципиальных ограничений, заложенных в самих методах.

На основании анализа известных методов и средств для проверки прямолинейности можно сделать вывод о целесообразности использования для решения указанной задачи устройств, основанных на применении безинерционных датчиков направления. В этом случае отпадает необходимость компенсации влияния ускорений, такие датчики, будучи свободными от воздействия сил тяготения, позволят вести контроль прямолинейности одновременно в высотной и плановой координатах.

Существующие геодезические методы и приборы позволяют осуществлять линейные и угловые измерения с высокой точностью, но не могут обеспечить требуемую точность измерения взаимного расположения точек через малые отрезки (1 4- 3 м). Метрологические приборы и приборы точного машиностроения обеспечивают высокую точность выверки прямолинейности направляющих на небольших отрезках, но они не применимы для измерений на расстояниях в сотни и тысячи метров.

Следовательно, методика высокоточной выверки прямолинейности направляющих большой протяженности должна сочетать в себе геодезические способы определения положения точек, расположенных на значительных расстояниях, и метрологические способы точных измерений близко лежащих точек.

Высоким требованиям, предъявляемым к точностям выверки направляющих, более всего удовлетворяют оптические и оптико-электронные устройства и методы. Поэтому решение задачи автоматической выверки прямолинейности направляющих большой протяженности с высокой точностью должно идти по пути использования современных достижений оптико-электронного приборостроения и средств счетно-решающей техники, позволяющих не только автоматически следить за заданным референтным направлением, но и автоматизировать процесс обработки результатов измерения.