МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ
Кафедра:геодезии и геоинформатики.
КУРСОВАЯРАБОТА
Подисциплине: «Геодезическое инструментоведение»
Натему: История развития нового геодезического прибора«Электронный тахеометр»
Выполнил:CТ. 21 ПГ. Группы
СаитовК.А.
Проверил:к.т.н., профессор
ЮнусовА.Г.
Москва. 2010 г.
План
1. Введение
2. Назначениеприбора
3. Принципиальнаяи структурная схема прибора
3.1Схема на примереэлектронного тахеометра TOPCONGPT-3000
3.2Обобщенная структурнаясхема электронного тахеометра
4. Устройствои конструкция основных узлов
4.1 Геометрия корпуса
4.2 Зрительная труба
4.3 Принципиальная схемасветодальномера
4.3.1 Светодальномера врежиме с отражателем
4.3.2 Светодальномера врежиме без отражателя
4.3.2.1 Импульсный и фазовый дальномеры
4.3.2.1.1 Импульсный дальномер
4.3.2.1.2 Фазовый дальномер
4.4 Угломерная часть
5. Конструктивныеособенности в новых приборах, новые возможностиприборов
6. Проверки
7. Методикаподготовки прибора к работе, технология и условия работ
8. Заключение
9. Списокиспользуемой литературы
1. Введение
На замыкающей стадии развитияоптико-электронных геодезических приборов стоит универсальный инструмент — Электронный тахеометр, неслучайно занимающий прочное место в ряду приборовгеодезического оборудования. Тахеометр производит любые угломерные измеренияодновременно с измерением расстояний и по полученным данным проводит инженерныевычисления, сохраняя всю полученную информацию. С помощью электронноготахеометра в полевых условиях можно получить информацию об измеряемыхгоризонтальных и вертикальных углах и расстояниях, автоматически выполнитьнеобходимые вычисления по плановому и высотному положению ситуации. При наличиикомпьютера процесс может быть автоматизирован, включая получение готовой картыместности за считанные минуты. Возможность занесения в запоминающее устройстводопустимых погрешностей измерений(например, циклической погрешности дальномера,коллимационной погрешности, отклонения места нуля, отклонение оси вращения ототвесной линии за счет введения двухкоординатных электронных уровней и др.)позволяет повысить точность и производительность измерений. Встроенноепрограммное обеспечение позволяет выполнить следующие геодезические задачи:обратную засечку, уравнивание теодолитного хода, вычисление площадей, разбивкукривых и т.д.
На Российском рынке тахеометры представляютсегодня такие известные фирмы, как Leica-Geosystems(Швейцария), Sokkia, Topcon,Nikon и Pentax(Япония), Trimble Navigation(США), Opton(Германия), АГА(Швеция),а также ФГУП «УОМЗ»(Россия, г.Екатеринбург) и др.
Современный тахеометрдолжен полностью удовлетворять всем требованиям пользователя. Это важно ипотому, что пользователь не должен переплачивать за невостребованные функции ивозможности инструмента, стоимость которых может быть достаточно высока. Сдругой стороны, желательно иметь возможности обновления и модернизации системы— добавление новых функций, программ и даже изменение техническиххарактеристик.
2. Назначение прибора
Электронным тахеометромназывается устройство, объединяющее в себе теодолит и светодальномер. Одним изосновных узлов современных электронных тахеометров является микроЭВМ, с помощьюкоторой можно автоматизировать процесс измерений и решать различныегеодезические задачи по заложенным в них программам. Увеличение числа программрасширяет диапазон работы тахеометра и область его применения, а так жеповышает точность работ. Наличие регистрирующих устройств в тахеометрахпозволяет создать автоматизированный геодезический комплекс: тахеометр –регистратор информации – преобразователь – ЭВМ – графопостроитель,обеспечивающий получение на выходе конечной продукции – топографического планав автоматическом режиме. При этом сводятся к минимуму ошибки наблюдателя,оператора, вычислителя и картографа, возникающие на каждом этапе работ присоставлении плана традиционным способом.
3. Принципиальнаяи структурная схема прибора
3.1 Схемана примере электронного тахеометра TOPCONGPT-3000
/>
Рис.1Вид тахеометраспереди.
/>
Рис.2 вид тахеометра сзади.
/>
Рис.3 вид трегератахеометра.
3.2 Обобщеннаяструктурная схема электронного тахеометра.
/>
Рис. 4. Обобщеннаяструктурная схема роботизированного электронного тахеометра
1 — антенна; 2 — вертикальный круг; 3 — считывающая головка; 4 — радиомодуль; 5 — центрир; 6 — аккумуляторы; 7 — горизонтальный круг; 8 — датчик наклона; 9 — вертикальнаяось; 10 — мотор; И горизонтальная ось; 12 — микро-ЭВМ; 13 — устройствонаведения; 14 — светодальномерный блок; 15 — указатель местоположения реечнику;
/>
Рис. 5. Структурнаясхема тахеометра 3Та5
4. Устройство иконструкция основных узлов
4.1 Геометрия корпуса
1. Плоскости колонокдолжны быть параллельны и перпендикулярныплоскости основания (рис. 6).
/>
Рис. 6 Геометриякорпуса
2. Посадочные места подось зрительной трубы должны быть параллельны между собой и расположены на однойвысоте над основанием корпуса. Ось посадочных мест -строго перпендикулярнаплоскости колонок, должна пересекаться с осью вращения тахеометра и бытьперпендикулярна ей. Поскольку корпусаприборов отливаются, а у форм есть пределы допуска, на правой колонке корпусапосадочное место под ось трубы делают подвижным для юстировки неравенстваколонок. Самым распространенным методом является применение эксцентрическойшайбы (лагера) (1) с котировочными винтами (2) для разворота шайбы( рис 7)
/>
Рис. 7. эксцентрическаяшайба
Однако завод Karl Zeissиспользует другой метод. Посадочная втулка (1) под ось вращения трубыустанавливается на колонке тахеометра (2) Крепежные отверстия (3) делаются ширедиаметра крепежных болтов с широкими шляпками, что дает возможность передвигатьвтулку (1) вверх-вниз и влево-право и закреплять ее е нужной позиции (рис. 8).
/>
Рис. 8. 1 — посадочнаявтулка; 2 — колонна тахеометра; 3 — крепежные отверстия
Ось вращения тахеометрадолжна быть перпендикулярна основанию корпуса и оси вращения зрительной трубы.Поэтому посадочное место под ось вращения тахеометра обрабатываетсяфрезерованием. К корпусу тахеометра крепится компенсатор, который являетсяэлектронным уровнем прибора. В случае, когда компенсатор одноосевой, онустанавливается параллельно зрительной трубе для компенсации продольного наклона.При этом посадочные места компенсатора (1) параллельны плоскости колонки (2)(рис. 9).
/>
Рис. 9. Способкрепления компенсатора
4.2 Зрительная труба
/>
Рисунок 10.
условные обозначения: 1.Объектив 2. Зеркало 3. Излучатель Track 4. Отражатель 5. Зеркальная призма 6.Сенсор ccd с ноль пунктом 7. Сетка нитей 8. Окуляр 9. Глаз наблюдателя
Установка зрительнойтрубы зависит от конструкции ее оси. Чаще используется конструкция из полуосей.Это выглядит так: на зрительную трубу (1) устанавливают две полуоси (2),которые вставляются во втулки корпуса. Затем перпендикулярность осей трубы ивращения юстируют лагерной эксцентрической втулкой (рис. 11).
Следующая задачасостоит в недопущении хода зрительной трубы вдоль оси ее вращения. Для этого кторцу оси в левой колонке корпуса на болтах крепят посадочное место (1) лимбавертикального круга, что ограничивает ход зрительной трубы вправо. В правойколонке корпуса на полуось надевают хомут (2) механизма для фиксатора инаводящего винта зрительной трубы. Это ограничивает ход зрительной трубы влево.Теперь труба жестко закреплена по торцам оси и может только вращаться. Но в методеесть один недостаток.
Очень важно, чтобывизирная ось зрительной трубы пересекалась с осью вращения тахеометра.Несоблюдение этого условия влечет за собой ближнюю компенсацию. Поэтомунекоторые заводы-изготовители применяют другой способ, при котором ось вращенияпроходит через зрительную трубу.
/>
Рис. 11. Корпустахеометра
Монтаж производят так:конец оси вставляют в колонку со стороны лимба вертикального круга (1), затеммежду колонок ставят трубу (2) и проталкивают сквозь нее ось (3) до лагерной втулки(рис. 12). Зрительная труба (2) крепится к оси при помощи двух винтов (4). Взрительной трубе отверстия шире диаметра винтов. Это дает возможность перемещатьзрительную трубу по оси влево и вправо. Этот ход устраняет ближнюю коллимацию,затем винты (4) зажимают. Для фиксации оси (1) в корпусе применяют прорезь (2)под защелку (3), которая крепится к корпусу (4).
/>
Рис. 12. Монтажзрительной трубы
В левой колонке кторцевой части оси трубы крепится лимб вертикального круга.
4.3 Принципиальнаясхема дальномера
4.3.1 Светодальномер врежиме измерений с отражателем
Светодальномеры обычно устанавливаютсяна верхнюю часть зрительной трубы, но не всегда, Основная же схема дальномера увсех приборов примерно одинаковая.
Свет, выходя из лагера1, когда открыта шторка 2, проходит по каналу ОКЗ «а» в приемник 4.Когда шторка перекрывает канал ОКЗ, она открывает канал дистанции «б»и свет, отражаясь от призмы 3 и зеркала 5, проходит через объектив 6 наотражатель 7. Отразившись от отражателя 7, свет проходит через объектив 6 и,отражаясь от зеркала 5 и призм 3, попадает на приемник 4, (Рис. 13)
/>
Рис.13. Оптическаясхема дальномера тахеометра в режиме измерений с призмой .
После этого в приборномблоке, зная точную длину канала ОКЗ и время прохождения луча в канале и допризмы, по пропорциям вычисляются расстояния.
4.3.2 Светодальномер врежиме измерений без отражателя
Свет из излучателя 1,отражаясь от зеркала 2, проходит через объектив 3 до отражающей поверхности 4.Возвращаясь через объектив 3, свет отражается от зеркала 5, проходит дообратной стороны зеркала 2, отражаясь от него, попадает во входной зрачок 6световода 7, проходит через светофильтр мотора уровня сигнала 11 и попадает надетектор 8. Канал ОКЗ проходит от излучателя через световод 10, доходит дошторки 9. Когда шторка закрыта для канала дистанции, свет отражается от шторкии попадает на детектор 8 по каналу ОКЗ. (Рис. 14)
/>
Рис.14. Оптическаясхема дальномера тахеометра в режиме без отражателя.
Для того, чтобыоптические схемы дальномеров работали, необходимо, чтобы свет, выходящий изобъектива, и свет, идущий обратно на детектор, шли по одному каналу, т. е.каналы излучения и приема были соосны между собой и соосны визирной осизрительной трубы
Зеркало 2, прозрачно ипокрыто амальгамным покрытием, которое отражает инфракрасное излучение.
Безотражательныесветодальномеры пока ещё не совершенны, и результат измерения зависит от типаотражающего покрытия и его цвета, например лучше всего пучок света отражаетсяот белого покрытия при этом от чёрного покрытия практический не отражается.4.3.2.1Импульсный и фазовый дальномеры/>
Рис.15. Оптические схемы импульсного (вверху) и фазового (внизу) дальномеров
Электронноеизмерение расстояния без отражателя может быть произведено любым из двухметодов: с помощью определения времени прохождения сигнала или определенияразности фаз. Метод определения времени прохождения сигнала реализован вдальномере DR300+, в котором используется импульсный лазер. Метод определенияразности фаз лежит в основе дальномера DR Standard. Как показано на рисунке 15,оптические схемы каждого из методов различны и соответственно имеют своипреимущества и недостатки.
4.3.2.1.1Импульсный дальномер
Длявычисления расстояний в импульсном методе определяется точное время прохожденияимпульса до цели и обратно (TOF).
Импульсныйлазер генерирует множество коротких импульсов в инфракрасной области спектра,которые направляются через зрительную трубу к цели. Эти импульсы отражаются отцели и возвращаются к инструменту, где при помощи электроники определяетсяточное время прохождения каждого импульса. Скорость прохождения света сквозьсреду может быть точно определена. Поэтому, зная время прохождения, можновычислить расстояние между целью и инструментом. Измерения с помощьюопределения времени прохождения сигнала (TOF) обычно имеют не только наибольшуюдальность, но и соответствуют самым высоким стандартам безопасности, посколькуинтервалы между импульсами препятствуют накоплению вредной для глаз энергии.
Каждыйимпульс – это однократное измерение расстояния, но поскольку каждую секундумогут быть посланы тысячи таких импульсов, то с помощью усреднения результатовдостаточно быстро достигается высокая точность измерений. В ходе измеренияделается около 20000 лазерных импульсов в секунду. Затем они усредняются дляполучения более точного значения расстояния. Точность обычных импульсныхдальномеров обычно несколько ниже, чем у фазовых (до 10 мм). Однако вдальномере Trimble DR300+ используется патентованная методика обработкисигнала, позволяющая достичь высокой точности при измерении больших расстоянийкак с использованием, так и без использования призм. Некоторые тахеометры симпульсным дальномером перед каждым измерением должны быть сфокусированы нацель. При использовании Trimble DR300+ этого не требуется.
4.3.2.1.1Фазовый дальномер
DRStandard– это лазерный дальномер, основанный на методе сравнения фаз сигнала. Дальномерпередает коаксиальный оптический пучок с модулированной интенсивностью, которыйотражается от призмы или другой отражающей поверхности. После этогоопределяется разность фаз между переданным и отраженным принятым сигналом, покоторой вычисляется расстояние. В режиме измерений по призмам дальномер DRStandard работает как быстрый и точный дальномер с большим радиусом действия(до 3500 м по одной призме). В безотражательном режиме DR дальномер DR Standardпередает красный коллимированный лазерный пучок до цели и вычисляет сдвиг фазымежду переданным и принятым сигналами. Метод измерения разности фаз работает попринципу наложения на несущую частоту модулированного сигнала. Прибор измеряетпостоянное смещение фазы, несмотря на неизбежные изменения в излучаемом ипринимаемом сигнале. В результате сравнения фаз опорного и получаемого сигналаопределяется только величина сдвига фазы, а целое число циклов остаетсянеизвестным и не позволяет сразу получить расстояние. Эта неоднозначностьразрешается путем многократных измерений модуляции волны, в результате чегоопределяется уникальное целое число циклов. Как только целое число цикловопределено, то расстояние до цели может быть вычислено очень точно.
4.4 Угломерная часть
В оптическом теодолитесвет попадает через зеркало подсветки, а приемником информации является глазнаблюдателя, берущего отсчёт в окуляре оптического микрометра.
В электронныхтахеометрах работу подсветки выполняет светодиод, в качестве микрометраиспользуется дифракционная решетка, а приемником информации являетсяфотоприемное устройство, которое преобразует световую энергию в электрическийсигнал.
Угломерные системы всовременных тахеометрах бывают аналоговые и цифровые. Принцип настройки у ниходин, но исполнение разное. Угломерные системы бывают одно- и двусторонние. Аналоговыеугломерные устройства представляют собой лимб со штрихами, где толщина штриховравна промежутку между ними. Для того чтобы датчик угла мог оценить направлениесчета, необходимо иметь две полосы со штрихами. Между собой штрихи сбиты начетверть толщины штриха. Под лимбом устанавливается дифракционная решетка.
Светодиод просвечиваетлимб с решеткой, и изображение полученной муаровой картины попадает нафотоприемное устройство. На нем четыре окна; два под внешней полосой штрихами идва под внутренней. Каждая пара окон снимает отсчеты sin и cos. Затем сигналы«sin — sin» и «cos -cos» объединяются, усиливаются предварительнымусилителем и передаются в накопительный датчик угла
Датчик угла способенпосчитать число периодов и таким образом определить угол поворота тахеометра.
/>
Рис.16. Растровые лимбы
Счет по растровомулимбу возможен только при наличии дифракционной решетки. В разных тахеометрахприменяют разные конструктивные решения. Вот некоторые из них. Лимбвертикального круга (1) прикреплен к оси трубы (2). Дифракционная решетка (4)подкреплена к стойке (3). За решеткой установлен фотоприемник (5), которыйкрепится вместе с излучателем (б) к корпусу (7) болтами (8), Для установкидифракционной решетки (4) используют микроскоп. (рис 16)
Лимб, установленный наоси зрительной трубы, вращается во втулке корпуса. На корпус монтируется второйлимб на станине, прикрепленной к корпусу. На лимб нанесены две дифракционныерешетки. К корпусу монтируют фотоприемные устройства со светодиодами. Посадочныеместа лимбов скреплены между собой болтами через пружинные шайбы. Затяжкаболтов сближает лимбы, ослабляя болты. Пружинные шайбы ослабляют лимбы. Этопозволяет фокусировать оптическую систему.
5. Конструктивныеособенности в новых приборах, новые возможности приборов
Припроизводстве большинства геодезических работ, как правило, требуется выполнятькак угловые, так и линейные измерения, для чего обычно использовалисьоптические тахеометры. Еще в конце ХЕХ века венгерский геодезист Тихи ввел вобиход слово «тахеометр», которое в переводе с греческого языкаозначает «быстроизмеряющий».
Позднеедля этих целей стали использовать светодальномеры и теодолиты. Когда былисозданы компактные светодальномеры, то конструкция их предусматривалавозможность установки на теодолит. И в настоящее время конструкциисветодальномеров, выпускаемых Уральским оптико-механическим заводом,предусматривают возможность их установки на теодолит. Позднее началивыпускаться приборы в общем корпусе для оптического теодолита и светодальномера.Мощным толчком в геодезическом приборостроении стал выпуск электронноготахеометра AGA-136 (Швеция), в котором оптическаясистема отсчета углов была заменена на электронную, т. е. в едином корпусеразмещался прибор, который совмещал функции светодальномера и цифровоготеодолита. В дальнейшем в электронный тахеометр был введен полевой компьютер,открыв тем самым начало выпуска компьютезированных электронных тахеометров.Использование электронных тахеометров позволило полностью отказаться от веденияполевого журнала.
Всовременные приборы начали встраивать мощные полевые компьютеры для обработкирезультатов измерений и решения непосредственно в поле типовых геодезическихзадач, расширились потенциальные возможности приборов за счет значительного улучшениятехнических характеристик.
Каждыйэлектронный тахеометр имеет зрительную трубу, блок измерения расстояний (светодальномер),блок измерения углов (цифровой теодолит) и спецвычислитель, в который встроеныпрограммы для решения непосредственно в поле типовых геодезических задач.
Встроенноепрограммное обеспечение большинства электронных тахеометров позволяет решать целыйряд геодезических задач. Например, электронные тахеометры фирмы Sokkia (Япония), которые отличаются высокойнадежностью и точностью,
имеютпрограммное обеспечение, позволяющее решать следующие задачи:
— определятьгоризонтальное проложение и превышение;
— решать прямую иобратную геодезические задачи;
— вычислятьпревышения и расстояния между неприступными точками, определять высоту объектов,на которые невозможно установить отражатель, например, линии электропередачи,высотные здания, стены и т.д.;
— выполнять расчетплощади и периметра снимаемого участка;
— помещать вотдельный список для последующего быстрого поиска выносимыев натуру точки;
— осуществлятьвынос в натуру точек по углу и расстоянию, по координатам, по створу междудвумя точками на задаваемую вертикальную или наклонную плоскость.
Помимовстроенного программного обеспечения, есть специализированные программы,которые поставляются отдельно (например программы,используемые при изысканиях и строительстве дорог «Road», программы для геометрическихпостроений «ССЮО» и т.д.).
Электронныхтахеометров серии 10 SET (Sokkia). Электронные тахеометры этой серии удобны в работе и имеют большой набор встроенныхпрограмм. При необходимости быстрого вводаназваний точек и координат можно использоватьбеспроводную клавиатуру SF 14,имеющую 37 клавиш 152(стандартная клавиатура имеет 15 клавиш). Объем внутренней памяти -10 ООО точек. Для работы при низкихтемпературах может быть использована модель, работающая при температуре —30 °С.
Средняяквадратическая погрешность измерения угла для высокоточных приборов составляет1". Выпускаются также электронные тахеометры, обеспечивающие точность угловыхизмерений 2 ", 3 ",5 " либо 6 " (в зависимости отмоделиприбора), а точность линейных измерений ~2—3-10~* D (D — длина трассы вмм). Большинство электронных тахеометров фирмы Sokkia имеет встроенные безотражательные светодальномеры.
Особыйряд приборов представляют собой электронные тахеометры с сервоприводом иавтоматическим наведением на визирную цель. К таким электронным тахеометрамотносятся электронные тахеометры фирмы Sokkia серии 110М SET 411 DM/311 DM. При наведении на визирную цель оператору достаточно видетьв поле зрения зрительной трубы отражатель (трипельпризму). Точное наведение нацель производится автоматически при измерении расстояния. Использованиеэлектронных тахеометров с сервоприводом позволяет выносить точки с гораздобольшей скоростью, чем при использовании приборов с визуальным наведением, нацель. Для задания створа такие приборы снабжены створоуказателями, задающимиствор двумя световыми пучками — красным и зеленым. Если точка находится справаот визирной оси, виден красный цвет, а если слева — зеленый.
Внашей стране серийно выпускается электронный тахеометр ЗТа5С. Он оснащен двух-осевым компенсатором наклона инструмента с диапазоном работы ±5автоматическиматтенюатором, четырехстрочным жидкокристаллическим экраном с подсветкой и12-клавишной клавиатурой, при помощи которой производится управление всемирежимами измерений, вычислений, записи и передачи данных. Результаты измерениймогут сохраняться на PCMCIA карте памяти и передаваться в компьютер. Программный комплект CREDO может автоматически производить соединениес тахеометром и получать данные без предварительногосохранения файла на диске компьютера. Электронным тахеометромможно производить измерения полярных ипрямоугольных координат, высотных отметок, площадей Как уже отмечалось, впоследние годы появились электронные тахеометры, работающие без отражателей сдальностью действия более 1 км и наиболее сложные, с автоматическим поискомцели. Как правило, все электронные тахеометры с сервоприводом сейчас могутвключать в себя опции безотражательного дальномера. При безотражательном режимеработы с прибором работает один человек. Применение таких приборов особенноэффективно на закрытых территориях. При этом очень быстро производятсяизмерения до различных вертикально стоящих объектов, например, зданий,деревьев, столбов и т. д., так как не требуется переставлять отражатель. В томслучае, когда тахеометр с безотражательным дальномером оснащен еще и системойсамонаведения на призму и радиомодемом (конфигурация Robotic), необходимость в реечнике отпадает совсем, так какнет необходимости вручную поворачивать инструмент, потому что приборотслеживает положение отражателя
Присоздании роботизированных тахеометров использованы новейшие достижения науки итехники.
Тахеометер ® S6 [99, 174]снабжен сервосистемой вращения осей, при создании которой впервые в мировойпрактике компенсацию ошибок занаклон вертикальной и горизонтальной осей вращения, коллимационной погрешности.Кроме того, с целью уменьшения ошибок отсчета и наведения прибор выполняетусреднение результатов.
Этиприборы широко применяются для автоматизации управления строительными машинамии механизмами Необходимо отметить, что использование безотражательныхэлектронных тахеометров не только увеличивает производительность работ, но приэтом повышается и безопасность их выполнения. Последнее особенно важно, когдавыполняются работы вблизи мест оживленного движения транспорта.Безотражательные электронные тахеометры позволяют геодезистам измерять объекты,оставаясь вне опасных зон. С помощью этих приборов легко измерять недоступныеобычному дальномеру точки, производить съемку на опасных для установкиотражателя объектах, например, дорогах, мостах и т. д., так как нетнеобходимости перекрывать движение транспорта и при этом соблюдается полнаябезопасность работ. Способность выполнять безотражательные измерения на большиерасстояния особенно важна при съемке фасадов здания с высокой точностью. Этиприборы могут применяться для задания и развития съемочного обоснования, выносапроекта в натуру, управления и слежения за строительной техникой, а также длясъемочных работ и др.
С2005 г. фирма Торсоп (Япония) начала выпускать новые приборы — фототахеометры GPT-7000i, которые позволяют получать на экране тахеометраизображение, создаваемое зрительной трубой
Например,при выносе в натуру, глядя в видоискатель, оператор четко выводит своегопомощника с призмой на выносимые точки. Кроме того, встроенная дополнительнаяцифровая камера позволяет получать мелкомасштабные снимки местности. Объективэтой камеры размещен над объективом зрительной трубы. Тахеометры GPT-7000i созданы на базе уже известной в России сериибезотражательных тахеометров GPT-7000 с добавлением технологии цифровых изображений. GPT-7000iимеет встроенную операционную систему Windows СЕ и увеличенный объем памяти для хранения изображений.
Приборпозволяет сделать фотоснимок измеряемого объекта и сохранитьего впамяти вместе с результатами измерений. Благодаря этомувместо создания традиционных схематичных планов для отображениярезультатов снимаемого объекта вместе с измеренными точками илиниями. Оператор может проконтролировать точки (линии), которые были или небыли измерены, что позволяет избежать ошибок при выполнении полевых работ.Снимок местности, полученный с помощью фототахеометра, упрощает процедурувыноса точек в натуру, так как все выносимые точки отображаются на экране. Длясерии GPT-7000i существуют 2 вида программного обеспечения. Основнаяпрограмма — TopSURV ON Board, которая предназначена для решения общих задач съемкии используется для управления тахеометром. Она представляет полный наборпроцедур для выполнения съемки, выноса в натуру и решения тривиальныхгеодезических задач. Эта программа устанавливается на заводе изготовителе.
Дополнительнаяпрограмма 3D Image Measurement обеспечивает работу с цифровымиизображениями и предназначена для трехмерного (объемного) моделирования.
Когдаактивна функция фотоизображения, измеряемые точки отображаются на экране какточки и линии. Можно провести линию, соединив измеренные точки. Измеренныеточки также можно проверить посредством программы 3D Image Measurement, которая в основном используется дляобработки цифровой фотосъемки, полученной с концов базиса, как это делается прифототеодолитной съемке. Фотосъемка местности выполняется с помощьюширокоугольной цифровой фотокамеры с двух разнесенных точек (концов базиса),координаты которых известны. ПО 3D Image Measurement System позволяет автоматически обработатьполученные снимки и получить с помощью этих стереоснимков цифровую модельместности, контурные лини и оценить объемы, ограниченные сложнымиповерхностями.
Такимобразом, благодаря таким уникальным особенностям GPT- 7000i привыполнении полевых работ:
— обеспечиваетсяоднозначность распознавания измеряемых точек в режимах измерений по призмам ибез них;
— исключаетсянеобходимость наведения и фокусировки на каждую точку с помощью зрительнойтрубы;
— осуществляетсяпростое наведение на близзенитные точки без использования дополнительныхаксессуаров (ломаных окуляров);
— определяютсяобласти, где измерения, возможно, были пропущены;
— отображаютсяразбивочные точки, наложенные на реальное изображение объекта до начала выносапроекта в натуру;
— результаты выносав натуру контролируются по отображению точек на экране.
При камеральных работах упрощаетсяобработка и повышается качество полученных результатов, так как обзорный идетальный фотоснимки могут записаны в памяти инструмента вместе с даннымиизмерений.
Этифотоснимки дают наглядное состояния и особенностей снимки могут быть записаны впамяти инструмента вместе с данными измерений.
Этифотоснимки дают наглядное представление состояния и особенностей объекта дляподготовки более подробной съемочной документации, а также помогают прикамеральной обработке полевых измерений и избавляют от необходимости вестиабрис во время съемки.
Благодаряэтим качествам и возможности измерения расстояний без отражателя до 250 мтахеометры серии GPT-7000 могутбыть использованы для решения специальных задач, например, таких как фасадныесъемки. При этом обеспечивается представление на экране изображения фасадаздания и простая идентификация точек, исключается необходимость ведения абрисови дополнительного фотографирования зданий. Фотоснимки, полученные приизмерениях, могут быть также использованы для более наглядного и подробногооформления материалов работ.
Тахеометрысерии GPT-7000i выполняют измерения без отражателя до углов зданий проще иточнее. Цифровые технологии используются для автоматического определения точекуглов зданий и конструкций с большей точностью, чем при обычных измерениях.
Всеприборы достаточно просты в управлении и, как правило, имеют двухстороннююалфавитно-цифровую клавиатуру. Клавиши меню обеспечивают управление проектамисъемки, функциями координатной геометрии, настройками инструмента, просмотром иредактированием данных и т. д. Электронные тахеометры снабжены компактными визирнымитрубами, служащими для приема и передачи оптических сигналов при светодальномерныхизмерениях. Они имеютсовмещенную оптику, центральная часть которой является передающей, апериферийная — приемной. При использовании такой конструкции уровень сигнала,отраженного от марки или диффузного отражателя, не меняется (если угол наклонане более 30°), что позволяет обеспечить высокую точность линейных измерений.Зондирующий пучок лазерного излучения имеет малый диаметр, и поэтому позволяетвыполнять измерения сквозь листву деревьев и сетчатые ограждения, а также приотражении от измеряемой поверхности под острым углом. В некоторых электронныхтахеометрах используется видимый луч (световой гид) в качестве соосноголазерного целеуказателя, позволяющего выполнять измерения внутри помещений. Онбезопасен для глаз даже при визировании на него с помощью зрительной трубы. Вотдельных тахеометрах также используются дополнительные лазерные указатели.Такой указатель обычно устанавливают над объективом зрительной трубы. Онизлучает два пучка красного цвета, один из которых непрерывный, а другой —мерцающий, что позволяет речнику быстро встать в створ. Эту устройство особенноэффективно при плохих условиях освещенности, так как помогает легко обнаружитьцель, а также увеличивает скорость работ при выносе точек в натуру.
Длясвязи с компьютером можно использовать несколько форматов передачи данных, чтообеспечивает работу прибора с различным программным обеспечением. Сиспользованием простого программного обеспечения, входящего в комплекттахеометра, данные могут загружаться из компьютера в электронный тахеометр.
Каки цифровые теодолиты, электронные тахеометры снабжены двухосевыми датчикамиугла наклона, работающими в диапазоне 3'—5'. Двухосевой датчик наклонаавтоматически отслеживает наклон инструмента по осям X и У, а поправки вотсчеты по вертикальному и горизонтальному кругам вводятся автоматически. Врезультате упрощается и ускоряется процесс приведения прибора в рабочееположение (приведение вертикальной оси вращения алидады в вертикальноеположение). Функция исправления коллимационных ошибок автоматически вводиткоррекцию в измеряемые направления. По этой причине угловые измерения можновыполнять при одном положении круга без снижения точности результатовизмерений. Они снабжены оптическим или лазерным центриром.
Современныеэлектронные тахеометры имеют водостойкую защиту, обеспечивающую бесперебойнуюработу прибора при условии повышенной влажности. Стандартная рабочаятемпература для электронных тахеометров составляет от -20 °С до +-50 °С. Длянизкотемпературных модификаций приборов рабочий диапазон температур составляетот -30 °С до +50 °С.
Такимобразом, современные электронные тахеометры являются всепогодными, так какработают в условиях экстремальных температур и повышения влажности.
6. Поверки
Электронныйтахеометр, как любой геодезический прибор, должен быть поверен и отъюстированперед производством работ. Учитывая совмещенность дальномерных и угловыхизмерений, в тахеометре должны выполняться геометрические условия взаимногоположения оптико-механических и оптико-электронных осей. Поэтому полный наборповерок и юстировок проводится на специальных стендах или в сервисных центрах.Однако ряд основных поверок можно выполнить в полевых условиях. Более того,регулярное проведение некоторых поверок является обязательным, так какизмерения электронным тахеометром проводятся при одном положении ВК прибора, апоправки за коллимацию, место нуля ВК и место нуля компенсатора наклонавертикальной оси автоматически вводятся в результаты измерений. Неучтенныеизменения этих поправок приводят к снижению точности результатов измерений.Перед поверками необходимо внимательно изучить методику их проведения июстировки по руководству к эксплуатации конкретной модели тахеометра.
Вданном пособии приведены лишь основные поверки с их пояснением для модели SET30R, некоторые особенности будут указаны для тахеометров типаЗТа5Р и TS3300.
1. Поверкауровней (круглого и цилиндрического) проводится аналогичнотеодолитам. Подъемными винтами пузырек уровня выводится в нуль-пункт, и верхняячасть прибора поворачивается на 180°. При отклонении пузырька проводитсяюстировка положения уровня соответствующими котировочными винтами на половинусмещения пузырька.
2.Поверки сетки нитей зрительной трубы и равенства подставок выполняютсяаналогично теодолиту.
3. Поверкаоптического центрира также проводится аналогичнотрадиционным проборам, имеющим встроенный центрир. Тахеометр тщательноцентрируют и горизонтируют над точкой, поворачивают алидаду на 180°. Точкадолжна остаться в центре сетки нитей центрира. При смещении сетки нитей с точкипроводят юстировку юстировочными винтами центрира на половину смещения. Послеюстировки точка должна оставаться в центре сетки нитей оптического отвеса прилюбом повороте алидады.
4. Поверкакомпенсатора наклона вертикальной оси прибора.Тщательно горизонтируют прибор с помощью подъемных винтов по цилиндрическомууровню. По горизонтальному кругу устанавливают нулевой отсчет нажатием клавиши Уст 0.В режиме конфигурации входят в строку КОНСТАНТЫ ПРИБОРА, на появившемся экраневходят в строку КОМПЕНСАТОР X Yи нажимают ENTER. На экране выдаютсяскомпенсированные автоматически угловые отсчеты по оси X. (направлениевизирования) и по оси У, (ось вращения зрительной трубы). Верхнюю часть прибораповорачивают на 180°, снова выводятся на экран скомпенсированные угловыеотсчеты Х2, YrБерут их среднее значение, которое принимают за место нуля компенсатора:
/>
Эти значения не должныпревышать по модулю 20". Юстировка их проводится при КЛ нажатиемсоответствующей экранной клавиши, после чего поверку повторяют.
5. Определениеколлимационной ошибки и места нуля вертикального круга.Перед поверкой необходимо тщательно отгоризонтировать тахеометр поцилиндрическому уровню. Для визирования выбирают устойчивую четкую точку,удаленную примерно на 100 м, угол наклона на нее не должен превышать ± 9°. В прибореустанавливают режим юстировок (поправок).
Поправки за коллимацию(с) и место нуля (МО) вертикального круга следует вводить при КЛ, поэтому ихопределение лучше начинать с наблюдений при КП. Точно визируют на выбраннуюточку, нажимают клавишу измерений. Операции повторяют при другом положениизрительной трубы (КЛ) прибора. Значения с и МО ВК выдаются на экран. С помощьюэкранных клавиш их можно ввести в память прибора.
Следует отметить, чтотекущие значения поправок с; МО ВК; МОХ; MOYможно определять одновременно, используя виды экрана для их вывода на дисплей,а при юстировке — свои экранные клавиши для их ввода в прибор.
6.Определение постоянной поправки (К) дальномера электронного тахеометра.У современных тахеометров установлено значение К — 0. Однако ееизменение приводит к систематическим погрешностям в расстояниях. Поэтомупостоянную поправку прибора рекомендуется регулярно контролировать. Постояннуюпоправку дальномера не следует путать с постоянной поправкой отражателя,которая вычисляется по геометрическим размерам призмы, типу стекла и положениювертикальной оси отражателя. Так, постоянная призмы тахеометра Trimbleсоставляет 35 мм, тахеометров SET— 30 мм (призмы APOlS+APOl),тахеометров типа ЗТа5 — 0 мм. Все дальномеры одной серии согласованы сотражателями, входящими в их комплект, так, что постоянная прибора К= 0. Использование отражателя другой серии или модели меняет эту постоянную засчет отражателя. Однако она может изменяться с течением времени и независимо ототражателя.
Чаще всего постояннуюпоправку дальномера определяют на базисах, длина которых известна. При этом
/> (1)
где В— эталонное значение длины линии; D —измеренное тахеометром значение длины линии. Такие измерения выполняют с перестановкойприбора в пределах фазового цикла.
/>
Рис. 17. Безбазисныйспособ определения постоянной поправки дальномера
При отсутствии базисныхлиний К определяют изизмерений трех отрезков на прямой АВ (рис. 17), такой способ называетсябезбазисным.
На ровной местностивыбирают две точки А и В на расстоянии примерно 100 м, их закрепляютустойчивыми точками. Тщательно центрируют над ними прибор и отражатель,измеряют расстояние DhB.В створе линии АВвыставляют по зрительной трубе точку С, центрируют над ней штатив. На негопереносят тахеометр, а над точками Aи Bустанавливают отражатель. Измеряют отрезки DCAи Dсв.Для исключения погрешности центрирование рекомендуется использовать трехштативнуюсистему наблюдений. Из соотношения:
/>(2)
Следует:
/> (3)
Измеренияпроводят несколько раз и берут среднее значение K. Можно использовать несколько точек С.
Еслиточка С не выставлена в створ, то на нее стоит измерить горизонтальные уголы />
/>
Рис. 18. Линейноугловые измерения для определения K.
Тогда для вычислениялинейно угловой невязки предлагается формула
/> (4)
Погрешностьопределения поправки Кпо формуле (3) составляет /> , где mD —СКП линейных измерений тахеометром. Расчеты показывают, что при смещении отствора /> м и СКП угловых измерений 5"влиянием угловых измерений на точность определения К в формуле (4) можно пренебречь. Еслиприменение формулы (3) требует построения створа и центрирования прибора иотражателя над точками А, В и С, то применение формулы (4) не требуетпостроения створа и, следовательно, центрирования. Достаточно выставить дваштатива, выбрать точку С, задавая створ приближенно. Измерений с точки С можновыполнять несколько. Но число переходов с прибором уменьшится, если междуприемами переставлять точку В. Это позволит определить поправку дальномера n раз и обеспечить требуемую точностьее контроля.
Унекоторых электронных тахеометров (например, ЗТа5) используется для определенияпостоянной поправки дальномера специальный блок контрольного отсчета (БКО). Оннадевается на объектив зрительной трубы до упора и тахеометром измеряетсярасстояние без выхода сигнала на дистанцию. Для этого через МЕНЮ входят в РЕЖИМТ, на появившемся экране выбирают строку КОНТР. ОТСЧЕТ, нажимают клавишу ИЗМЕР.Полученное контрольное расстояние высвечивается на экране прибора. Понескольким измерениям выводят среднее значение и сравнивают с паспортнымконтрольным отсчетом.
Юстировкупоправки выполняют, если К превышает ±3 мм по несколькимопределениям. Юстировка выполняется в сервисных центрах. В некоторых моделяхтахеометров предусмотрен ввод нового значения постоянной К.
7. Определение постоянной поправкиотражателявыполняется, если в работе применяется отражатель другой фирмы или типа. Дляэтого измеряют одно и то же расстояние с отражателем, входящим в комплектприбора (D0), и с новым отражателем (D,). Постоянная поправка отражателявычисляется по формуле:
/>
Измеренияпроводят несколько раз, вычисляют среднее значение поправки, которое вводитсядля измерений на новый отражатель в виде дополнительной поправки.
8. Рабочая ось электронного дальномерадолжна совпадать с визирной осью зрительной трубы. Если центр сетки нитей трубы навестина центр отражателя, то максимальный сигнал с дистанции должен поступать отэтой же точки. Установить, выполнено ли это условие, можно путем наведения нацентр отражателя, удаленного от тахеометра не менее чем на 50 м. После точногонаведения на цель проверяют уровень отраженного сигнала прибора, включив режимизмерения расстояний с индикацией уровня сигнала. Наводящими винтами плавноперемещают сигнал по отражателю вверх — вниз и вправо — влево. Находятположение, при котором уровень индикации отраженного сигнала, выдаваемый надисплей, будет максимальным. В зрительную трубу определяют, на сколькоположение сетки нитей при этом сместилось с центра отражателя. Если центрывизирования и максимума дальномерного сигнала не совпадают, необходимаюстировка оптико-электронных каналов дальномерной части тахеометра, котораяпроводится на специальных стендах сервисных центров.
9. Рабочая ось указателя створа должна совпадать свизирной осью зрительной трубы тахеометра.
Указательствора применяется при разбивочных работах и других операциях. Он представляетсобой источник излучения, обеспечивающий видимый луч. У тахеометров SET излучение осуществляется в двухдиапазонах частот видимого спектра: красном и зеленом. Рабочая ось указателяствора проходит по разделительной линии между красным и зеленым цветом видимоголуча. Для подключения указателя необходимо в режиме конфигурации тахеометраустановить параметр ИЗЛУЧЕНИЕ на значение СТВОР.
Дляповерки тщательно наводят сетку нитей трубы на центр отражателя, установленногопримерно в 20 м от прибора. Включают указатель створа, устанавливают нулевойотсчет по ГК. Глядя в зрительную трубу, убеждаются, что линия разделения междукрасным и зеленым цветом совпадает с вертикальной осью отражателя. Наводящимвинтом слегка поворачивают алидаду до тех пор, пока в отражении не станет видентолько зеленый (и в противоположную сторону — только красный) цвет излучения.Снимают отсчет по ГК в этих положениях.
Еслиразность отсчетов по ГК превышает 1' (или после наведения на центр отражателябыл виден один цвет), проводят юстировку. Вращая юстировочный винт указателяствора, смещают положение разделительной линии излучения до совмещения сположением вертикальной нити сетки трубы тахеометра, наблюдаемой на отражателе.После юстировки поверку повторяют.
7. Методика подготовкиприбора к работе, технология и условия работ
Работы на объектеначинают с получения технического задания, анализатопографо-геодезической изученности территории, системы координат, требуемой точности работ. Проводится рекогносцировка и обследование пунктов ОГС, составляется проект работ. Определяется ПО, на основе которого будет проводиться обработка результатов.
Составляется каталогкоординат существующих пунктов ОГС. Подготовкатахеометра к работе включает:
— поверки и юстировкиприбора, оптического центрира для отражателя,уровня на вехе для призмы;
— комплектованиеоборудования в зависимости от длин линий, применяемыхотражателей и вида работ;
— зарядку аккумуляторов;
— в режиме памяти выборфайлов исходных данных и файлов для записирезультатов измерений;
— ввод каталога координатс компьютера в файл исходных данных памятитахеометра;
— очистку рабочих файловот старой информации.
Если обработка будетвыполняться после полевых измерений, то каталогисходных пунктов можно ввести при обработке и в тахеометр не вводить.
Работу на станцииначинают с установки и приведения прибора в рабочее положение. Для этого штативнад точкой ставят по отвесу, вдавливают его ножки, регулируя их высоту, чтобыголовка штатива была горизонтальной. Тахеометр ставят на штатив, закрепляютстановым винтом. Проводят окончательное центрирование и горизонтированиеприбора с помощью встроенного оптического центрира, подъемных винтов, уровня.Измеряют высоту тахеометра от марки центра пункта до метки высоты прибора. Онадолжна измеряться до миллиметра, поэтому используют выдвижную веху смиллиметровыми делениями. Её вставляют в отверстие в подставке (предварительновынув тахеометр из подставки) до упора в марку, измеряют высоту верха подставкии к ней прибавляют стандартную высоту прибора.
При прокладке ходовполигонометрии используют трех- штативную систему, если это позволяют подставки(трегеры) под отражатель, входящие в комплект прибора. В этом случае штативыустанавливают над точкой начального ориентирования (пункт ОГС) и над следующейза станцией точкой хода (рис.19.). Подставки центрируют и горизонтируют нооптическому центриру. Отражатели направляют на тахеометр, измеряют высоту доцентра отражателя
/>
Рис. 19. Ходполигонометрии
Для съемки, прокладкитеодолитного хода, построений засечками призму отражателя можно устанавливать навеху, которая в отвесное положение приводится по круглому уровню. Для привязкик пунктам ОГС ось вехи отражателя устанавливают над центром марки пункта. Еслипроводится только угловая (азимутальная) привязка к пункту ОГС, для этогодостаточно поставить на веху визирную марку без отражателя. Её можноиспользовать в безотражательном режиме для измерения коротких расстояний.
Основные методы работы сэлектронными тахеометрами являются общими для большинства моделей иконкретизируются в соответствии с их возможностями, внутренним программнымобеспечением, функциями клавиш. Поэтому производство измерений рассмотрим набазе SET030R.
Прибор включают, онавтоматически проводит самодиагностику и просит ввести пароль. Появляется режимстатуса, из которого входят в режим конфигурации, если требуется ввестиконстанты прибора и условия наблюдений. Затем устанавливают экран измерений.Сначала вводят в прибор данные о станции. Для этого активизируют клавишу ЗЛПрежима измерений, появится экран ЗАПИСЬ с указанием номера рабочего файла иназванием данных. Выбирают курсором строку ДАННЫЕ О СТАНЦИИ, нажимают ENTER, в появившемся окне нажимают клавишуРЕДКТ. Для ввода в обозначенные строки набирают следующие данные:
— Имя точки (Т);
— Высота инструмента (ВысИ);
— Код станции;
— Оператор;
— Дата;
— Время;
— Погода (ясно, облачно,пасмурно, дождь и т. д.);
— Ветер (нет, легкий,сильный, умеренный н др.);
— температура;
-Давление;
— Атмосферная поправка.
Набранные значенияпроверяют, нажимают клавишу ДА, данные будут введены. Нажимают ESC для возвращения в экран ЗАПИСЬ ирегистрации результатов измерений. Атмосферную поправку вводят только привысокоточных измерениях, в остальных случаях она принимается по умолчаниюнулевой, а температура и давление — стандартными.
Измерения начинают свизирования на пункт начального ориентирования. Наводящими винтами трубы иалидады совмещают изображение центра сетки нитей с центром визирной марки илиотражателя, проценгрированных над пунктом.
Дляизмерения и записи результатов в указанный рабочий файл проводят следующие операции.
В экране ЗАПИСЬ курсоромвыбирают УГЛЫ, нажимают клавишу ESC довозвращения в журнал измерений. В нем нажимают клавишу Уст 0, когда она будетмигать, нажимают повторно. Будет выставлен нулевой отсчет по ГК на начальноенаправление. Нажимают клавишу ЗАП.
В экране ЗАПИСЬ выбираютРАССТОЯНИЯ. Через ESC возвращаются вэкран измерений, нажимают клавишу РАССТ. На экране отобразятся: наклонноерасстояние S, вертикальный угол Z, отсчет но ГК (см. рис. 3.11).
Нажимают клавишу ЗАН, затемРЕДКТ. В появившемся трафарете набирают: Т — имя (номер точки); ВЫС Ц. — высотуцели; код точки, если используется кодирование. Набранные данные проверяют. Онибудут введены после нажатия ДА.
Визируют на переднююточку хода. В экране ЗАПИСЬ выбирают РАССТОЯНИЯ, проводят измерения (клавишаРАССТ экрана измерений). Нажимают клавишу ЗАП, затем РЕДКТ. Набирают имя точкивизирования, высоту цели, код точки.
Для повышения точностиугловые измерения в ходе полигонометрии можно провести несколькими приёмами, Напримерспособом повторений Войти в этот режим можно, нажав МЕНЮ экрана измерений и впоявившемся экране активизировав
ПОВТОРЕНИЯ. Послеустановки нуля на начальное направление нажимают клавишу ДА, визируя на другуюцель, нажимают ДА, вновь на начальное направление — ДА. другую цель — ДА и т.д. На экран после нажатия клавиши ОТМ выдается суммарное значение угла из n повторений, число п, средний угол изп приемов.
Проводят с этой жестанции съемку пикетов или иных точек объекта полярным способом. Для записи врабочий файл однотипных точек, когда высота отражателя постоянна, а номер точекможно автоматически у величина! на единицу, используют режим записи АВТО. Дляего активизации в экранах ЗАП/'РАССТ и ЗАП/ УГЛЫ нажимают клавишу АВТО. Веху сотражателем ставят на первый снимаемый пункт, визируют на него, нажимаютклавишу РАССГ, вводят его номер. Номера остальных точек будут увеличены наединицу автоматически.
Измерения пунктов можновыполнять в режиме координат, нажав клавишу КООРД экрана измерений. В этом ре жиметакже действует запись АВТО. Однако для ./того режима предварительно должныбыть введены (или извлечены из файла исходных данных) координаты cтанции и точки начальногоориентирования. Следует иметь в виду, что допущенные ошибки в координатахисходных точек в «том режиме войдут в координаты всех снятых пикетов.
Переходят на следующуюстанцию. При трехштативной системе основание прибора вынимают из подставки иставят вместо него визирную марку с отражателем, а прибор — в подставку бывшейпередней точки хода. Штатив с задней точки переносят вперед на следующую зановой станцией переднюю точку. При отсутствии трехштагивного комплекта центрнрованиевсех точек новой станции проводит внов». Измерения v. запись в файл на новой станцииприводят аналогично. При прокладке хода горизонтальные углы измеряют все правыеили левые по ходу. Из построения хода электронным тахеометром определяются нетолько координаты, но и отметки пунктов методом тригонометрическогонивелирование.
Съемку электроннымтахеометром можно проводить с точки свободной станции, если с нее есть прямаявидимость на два и более пункта ОГС. В этом случае координаты станцииопределяются из обратной линейно-угловой засечки. Режим обратной засечкипредусмотрен во всех моделях электронных тахеометров. Определения выполняются иобратной угловой засечкой, при этом наблюдаться должны три и более исходныхпункта. Из засечки определяется также отметка станции.
В тахеометрах SF.T 030 для входа в режим обратной засечки следует нажатьклавишу МЕНЮ экрана измерений, выбрать строк)' ОБРАТНАЯ ЗАСЕЧКА. После нажатияклавиши СЧИТ можно вызнать и считать координаты пунктов ОГС из файла исходныхданных, перемещая курсор на нужные точки каталога. Для ввода их с: клавиатурынажимают клавишу РЕДКТ. После набора координат одной точки ОГС нажимают клавишу"-"> п переходят к набору следующей точки. После ввода координатвсех исходных точек нажимают клавишу ИЗМЕР. Визируют на первую известную точку,нажимают РАССТ (или угол в угловой засечке), результаты измерений появятся наэкране. Нажимают клавишу ДА, вводят высоту цели. Аналогично наблюдают остальныеисходные пункты. После окончания наблюдений нажимают клавишу БЫЧ дляавтоматического запуска вычислений. Запись результатов измерений выполняетсянажатием клавший ЗАП.
Точность определениякоординат из обратной засечки зависит от геометрии построения, а при плохойгеометрии засечки решение задачи может оказаться практически невозможным. Такимявляется настолько близкое расположение двух исходных точек, что горизонтальныйутл между направлениями на них будет недопустимо мал. В этом случае необходимоиспользовать другие или дополнительные исходные пункты. Неблагоприятной такжеявляется геометрия угловой засечки, если станция и три известных пункта лежатна одной окружности. После измерений на исходные пункты засечки можно выполнятьтахеометрическую съемку пикетов (рис. 3.15).
Для проведения съемкиэлектронные тахеометры имеют ряд дополнительных режимов. Рассмотрим основные изних.
Безотражательный режимприменяется, если установка отражателя на снимаемую точку затру длена илиневозможна, но точка видна. Для его запуска в экране измерений на 2-й страниценажать клавишу ДЛН, войти в строку ОТРАЖАТЕЛЬ, нажать клавишу РЕДКТ, значениепараметра установить НЕТ (без отражателя). В безотражательном режиме так какпри этом высота визирования на снимаемой точке не измеряется, и вычислитьотметку этой точки нельзя. Съемку в безотражательном режиме можно выполнитьодним оператором без реечннка.
Измерения со смещениемприменяется, если снимаемый пике! со станции не виден. Тогда выбирают стосмещенное положение, которое снимают, и измеряют величин)- смещения. Смещениеможет выполняться вправо или влево or снимаемой точки по перпендикуляру к линии визировании на смещенноеположение, а также вперед и назад по линии визирования Выбрав смещенную точку,устанавливают на ней отражатель, измеряют величину смещения. Визируют насмещенную точку, нажимают в экране измерений РАССТ, результаты появятся наэкране. Нажимают клавишу СМЕЛ!, в появившемся экране выбирают строкуСМЕЩ/РАССТ, нажимают клавишу РЕДКТ для ввода в трафарет экрана следующихзначений: РАССТ — горизонтальное проложение смещения; ОТРАЖ — положениеотражателя ("-" — слева, "+" — справа от измеряемой точки, "+"— ближе, "-" — дальше измеряемой точки). После нажатия клавиши ДА наэкран выводится расстояние и углы на снимаемую (несмещенное положение) точку.Результаты измерений можно вывести на экран в координатах. Однако следуетучесть, что отметка будет определена для смещенной точки.
Определениевысоты недоступного объекта применяетсяпри высотной съемке точек, расположенных за пределами безотражательного режимаизмерений, а установка на них отражателя недоступна. Для съемки в этом режимеотражатель устанавливают под (или над) снимаемой точкой объекта, измеряют еговысоту. После ввода в прибор высоты отражателя визируют на него, нажимаютклавишу РАССТ. На экране появятся измеренные до отражателя 5, Z, Гу. Далее наводят на снимаемую точку объекта, нажимают клавишуВНО. На экран будут выведены: ВЫС,S, Z,Гу, где ВЫС —высота определяемой точки над точкой объекта (земли), на которой стоитотражатель.
8. Заключение
В настоящее время нарынке имеется широкий выбор электронных тахеометров, выпускаемых разнымифирмами, в числе которых Уральский оптико-механический завод (Россия), Sokkia (Япония), Trimble (США), Leica (Швейцария) и др. Характеристикиприборов разных марок различаются. Средние квадратические погрешности измеренияуглов тахеометров лежат в пределах от 1² до 6². Максимальные дальности измерения расстояний на однопризменныйотражатель до 5000 м. При этом, точность измерений в среднем характеризуетсяошибкой 2 мм + 2´10-6D,где D – расстояние. Многие из электронныхтахеометров позволяют измерять расстояния без отражателя. Дальность такихизмерений меняется в разных приборах в пределах 70 – 700 м.
Использование электронныхтахеометров значительно повышает производительность труда, упрощает и сокращаетвремя на обработку результатов измерений, исключает такие ошибки исполнителя,которые имеют место при визуальном взятии отсчетов, при записи результатовизмерений в журналы, в вычислениях. При работе с электронным тахеометромотпадает необходимость иметь калькулятор для выполнения полевых вычислений.
В будущем развитиетахеометров будет происходить исходя из следующих концепций
— Увеличение скоростиработы
— Полнейшая автоматизацииработ
— Увеличение надёжностиприбора
— Возможность работатьпри различных погодных условиях
— Увеличение точностиработ
— Уменьшение весаприборов
В будущем геодезист будетстоять ха прибором наблюдая не в зрительную трубу, а на экран портативногокомпьютера, наводя прибор через него. Уже сейчас с помощью видеокамеры,встроенной в тахеометр, это возможно, но такие технологии пока ещё дороги, и неполучили широкого распространения в нашей стране, точно так же как ироботизированные тахеометры. Но ещё лет 10 назад, геодезист, услышавший что всеработы будут выполняться с помощью электронных тахеометров, только улыбался, асейчас это действительность. Прогресс не стоит на месте, новые технологииактивно внедряются в приборы. Сегодня успех фирмы зависит от приборов, которыетам используются, а значит конструкторам таких фирм SOKKIA или LEICA всегдабудет чем заняться.
9. Список используемойлитературы
1. «Спутниковыесистемы и электронные тахеометры» А.П. Ворошилов. «АКСВЕЛ» г.Челябинск. 2007 год.
2. «Современнаягеодезическая техника и её применение» В.Е. Дементьев «GAUDEAMUS»г Москва 2008 год.
3. Руководствопо эксплуатации электронного тахеометра серии GPT3000 Геодезическоеинструментоведение
4. Руководствок электронному тахеометру Leica TPS 800
5. Руководствок тахеометру Nikon NPR-332, NPR-352, NPR-362
6. «Геодезическиеприборы» Карсунская М.М. Москва.2002 год.
7. «Геодезия»Маслов А.В. Гордеев А.В. Батраков Ю.Г.
8. «Какустроен системный тахеометр „Carl Zeiss“ серии S» Ковалёв С.В. Журнал«ГИС-обозрение» 2'2001.
9. «Основыдиагностики и ремонта электронных тахеометров» Ковалёв С.В. Журнал «Геопрофи»№2, 2004.
10. http://www.geodesylib.ru– геодезическая интернет энциклопедия
11. http://www.geo-book.ru/- геодезическая интернет библиотека
12. http://vkontakte.ru/club17623- группа в социальной сети «Вконтакте» посвящённая геодезии и всемучто с ней связано.
13. http://kupper.ru– сайт фирмы Ковалёва С.В.