Электронные тахеометры - Н. М. Шамсиева программное обеспечение маркшейдерских работ ташкент 2023 А. Т. Низамова,...

2.2. Электронные тахеометры
Тахеометры - предназначены для тахеометрической съемки с целью получения плана с изображением ситуации и рельефа. Электронные тахеометры - это совершенные приборы для выполнения широкого круга геодезических работ: позволяют определять расстояния, высоту недоступного объекта, осуществлять измерения относительно базовой линии, определять координаты, выполнять обратную засечку, а также ещё множество различных видов геодезических работ. На сегодняшний день это, пожалуй, наиболее интеллектуальные приборы, оснащенные большой внутренней памятью, позволяющей надежно хранить данные съемки. На некоторых моделях электронных тахеометров возможна загрузка координат из персонального компьютера для последующего выноса в натуру. Наличие экранов и буквенно-цифровых клавиатур электронных тахеометров облегчает управление прибором.
Все электронные тахеометры разных фирм идентичны, отличаются лишь некоторыми нюансами. Дальнейшее развитие электронных тахеометров предполагает их дальнейшую миниатюризацию. Меньший расход материалов и применение дешевых композитных составляющих уменьшит стоимости приборов. Реальная картина развития геодезического производства не исключает, что на смену традиционным геодезическим бригадам придут тахеометры, управляемые всего лишь одним квалифицированным исполнителем. В ряде стран эти системы уже внедряются в производство, подтверждая тенденцию к компьютеризации и роботизации электронных тахеометров. Несмотря на компактный размер электронного тахеометра, в некоторых моделях нашлось место и для микродвигателей. Это дало возможность выполнять съемку только одному специалисту. Исполнитель устанавливает на точках съемки отражатель, а тахеометр автоматически отслеживает передвижение призмы отражателя, производит измерения и записывает их результаты во внутреннюю память. Управление тахеометром, осуществляется исполнителем по радиоканалу. При этом прибор автоматически наводится точно на центр призмы. Высокая точность наведения на отражатель и возможность выполнения всех видов измерений одним специалистом - это значительный шаг в эволюции электронных тахеометров.
С появлением технологии GPS традиционные оптические приборы стали все реже использоваться в работах, по создание и сгущению обоснования, реконструкции геодезических сетей, разбивке и съемке протяженных линейных объектов. Однако, при съемке небольших локальных участков, инженерных изысканиях в строительстве выгодно пока использовать электронные тахеометры. Таким образом, электронные тахеометры представляют собой автоматизированную систему сбора и передачи геодезической информации, которая может быть использована при инвентаризации земель и создания геоинформационных систем. Современные электронные тахеометры имеют широкую область применения: от высокоточных измерений в сетях сгущения и инженерно-геодезических построениях до кадастровых, топографических и простейших измерений в строительстве. За счет полностью автоматизированного процесса записи данных наблюдений и встроенного программного обеспечения в современных электронных тахеометрах, производительность работ повышается как минимум на 100%.
В современных условиях важно, чтобы исполнитель работал не с прибором, а с компьютерной электронной системой. Применение электронных тахеометров для сбора аналитической информации об инженерных сооружениях и объектах недвижимости позволяет полностью автоматизировать процессы сбора, передачи и обработки информации в дальнейшем на ПЭВМ с применением современных программных средств. Одним из наземных методов сбора информации является сбор данных с применением электронных тахеометров. Точность измерения углов различными типами электронных тахеометров лежит в пределах от 0.5" до 10", что дает возможность использовать их как для создания высокоточных опорных геодезических сетей, так и для решения различных инженерных, кадастровых задач, проведения теодолитных и тахеометрических съемок любых масштабов. Причем взятие отсчетов по угломерным кругам производится автоматически с помощью специальных электронных датчиков, что исключает ошибку исполнителя при взятии отсчета и положительно сказывается на точности и скорости измерений.
Во всех современных электронных тахеометрах используется электронный датчик наклона прибора (компенсатор), который автоматически вносит поправки в измерения при отклонении оси вращения прибора от вертикали, причем некоторые тахеометры имеют двухосевые компенсаторы, вносящие поправки, как в вертикальные, так и в горизонтальные углы. Определенные при исследовании основные инструментальные погрешности запоминаются во внутренней памяти прибора и учитываются при измерениях. С появлением этой возможности отпала необходимость механического устранения инструментальных погрешностей, что значительно увеличило срок службы инструмента и его надежность. Внутренние программы обеспечивают не только полную настройку прибора, проведение измерений, сохранение результатов в памяти, но и их математическую обработку: от расчета площадей до уравнивания ходов. В процессе полевых работ производится оценка точности измерений, а продуманные алгоритмы программ помогают получить быстрый и качественный результат.
Современный тахеометр обладает удобной клавиатурой, состоящей из небольших, преимущественно резиновых, клавиш и большим жидкокристаллическим экраном, способным нести большой объем информации. Управление прибором и выполнение измерений осуществляется с помощью внутренних программ, путем выбора необходимых пунктов меню. Система наведения зрительной трубы на цель не претерпела серьезных изменений. Следует лишь отметить, что во многих точных тахеометрах стали использоваться двухскоростные наводящие винты, обеспечивающие быстрое и качественное наведение.
Отдельно следует упомянуть о тахеометрах нового типа, способных измерять расстояния до объектов без использования традиционных призменных отражателей. В качестве отражателя в данном случае используется поверхность наблюдаемой цели. Точность измерения расстояний (до 1000 м) несколько ниже, чем с использованием призмы, и пока составляет порядка 1-20 см.
В настоящее время на рынке представлено множество фирм выпускающих различную продукцию электронных тахеометров: Sokkia, Уральский оптико-механический завод, Leica, Spectra Precision, Topcon, Nicon, Karl Zeiss, Trimble, Pentax, (таблица 1).
Таблица 1 - Фирмы выпускающие электронные тахеометры
Фирма
|
Страна производитель
|
Leica
|
Швейцария
|
Sokkia
|
Япония
|
Уральский оптико-механический завод
|
Россия
|
Nicon
|
Япония
|
Topcon
|
Америка
|
Spectra Precision
|
Швеция
|
Trimble
|
Америка
|
Karl Zeiss
|
Германия
|
Pentax
|
Япония
|
South
|
Китай
|
Лидером по производству электронных тахеометров является фирма LEICA. Продукция этой фирмы ориентирована на самый широкий круг пользователей: от простых электронных тахеометров, предназначенных для работы на строительных площадках, и до высокоточных профессиональных станций предназначенных для слежения за деформациями инженерных сооружений (рисунок 3).
Рисунок 3 – Общий вид тахеометра Leica TPS-1200
Рис. 4. Общий вид тахеометра Sokkia SRX-1
Отличительными особенностями электронных тахеометров SOKKIA являются: привлекательный и функциональный дизайн, компактные и энергоемкие источники питания имеют все необходимые качества, которые так ценятся в современном строительном деле и являются незаменимыми помощниками в полевых условиях или на строительной площадке круглый год и на протяжении многих лет (рисунок 4).
Электронные тахеометры фирмы TOPCON – это высокое качество сборки, точность измерений, функциональные возможности, удобство использования, долговечность и надежность. Продукция имеет русифицированный интерфейс, а также допускают использование кодов описания точек на русском языке. Фирма выпускает безотражательные приборы, а так же электронные тахеометры с сервомоторами. Прибор Topcon GTS 3005 является северным вариантом, его рабочий диапазон температуры до -30ºС , оснащён подогревом дисплея (рисунок 5).
Рисунок 5 – Общий вид тахеометра Topcon GTS 3005
Компания Spectra Precision образованна в сентябре 1997 г., из объединения четырех компании: Geotronics AB (Швеция), Spectra Physics Laserplane Inc. (США), Plus 3 Software Inc. (США), Quadriga GmbH (Германия), а с 2005 года Spectra Precision является частью Японской корпорации Trimble, в результате чего некоторые модели выпускаются разными странами производителями. Фирма SPECTRA PRECISION (старое название GEOTRONICS) первая в мире наладила выпуск тахеометров-роботов. Лучшими тахеометрами-роботами считаются приборы этой фирмы. Эти системы позволяют пользователю в автоматическом режиме эффективно и без ошибок выполнять самые сложные съёмочные и разбивочные работы с любой требуемой точностью без привлечения помощников. Приборы могут расширяться за счет подключения к ним дополнительных модулей. Так же приборы имеют возможность свободного обмена данными между электронным тахеометром и GPS системами в рамках концепции. Перечисленные возможности делают эти приборы уникальными (рисунок 6).
Рисунок 6 – Общий вид тахеометра Spectra Precision Focus-8
Фирма TRIMBLE отвечает своей продукцией всем специфическим требованиям строительного процесса и геодезических. Последние разработки в области оптических приборов, новейшие механические решения и материалы. Можно сказать, что тахеометр Trimble, его точность, прочность, надежность и производительность – являются эталонными величинами на рынке геодезического оборудования (рисунок 7).
Рисунок 7 – Общий вид тахеометра Trimble S-8
Фирма SOUTH представляет на мировом рынке тахеометров китайскую геодезическую промышленность. Тахеометры SOUTH являются лучшими по цене тахеометрами на сегодняшний день, при этом качество и надежность не во многом проигрывают куда более дорогим альтернативам. Производит тахеометры SOUTH компания SOUTH SURVEYING & MAPPING INSTRUMENT – ведущий производитель и экспортер геодезического оборудования в Китае с 1989 года (рисунок 8).
Рисунок 8 – Общий вид тахеометра SOUTH NTS-360R
Инновационные технологий и самые современные технические решения олицетворяет собой электронный тахеометр Nicon. Высококачественные и максимально удобные при работе тахеометры Nicon доступны в различных модификациях, которые отвечают всем современным требованиям строителей и геодезистов [13]. Оптимальный вес, повышенная прочность, высокая скорость и производительность, продуманная эргономика – все это сочетается в каждом тахеометре (рисунок 9).
Рисунок 9 – Общий вид тахеометра N icon Nivo1С
Электронный тахеометр PENTAX W-825N с большим цветным двухсторонним LCD дисплеем, встроенным Windows CE и полным набором всех функций (рисунок 10).
Рисунок 10 - Общий вид тахеометра Pentax W-825N
Электронные тахеометры Уральского оптико-механического заводазначительно уступают по своим функциональным возможностям зарубежным системам. Тахеометр оснащен двухосевым компенсатором наклона инструмента с диапазоном работы ± 5’, автоматическим аттенюатором, четырехстрочным жидкокристалическим экраном с подсветкой и 12 клавишной клавиатурой, при помощи которой производится управление всеми режимами измерений, вычислений, записи и передачи данных. Результатаы измерений могут сохраняться на PCMCIA карте памяти и переданы в компьютер. Программный комплекс CREDO может автоматически производить соединение с тахеометром и получать данный без предварительного сохранения файла на диске компьютера (рисунок 11).
Рисунок 11 – Общий вид тахеометра 3А5С
|