трусики женские украина

На головну

Сучасні тахеометры - Геодезія

Омський Державний Аграрний УніверситетРеферат

На тему:

«Сучасні Тахеометры'Выполнил: Макаров А.А Перевірив: Хер який те Омськ 2001

Відомо, що вимоги до якості будівельної продукції швидко зростають Зростає і необхідність постійного підвищення загального технічного рівня будівельних робіт, надійність, довговічність, эстетичности, технологічність будівельного виробництва.

Інженерно-геодезичні вимірювання і інженерно-геодезичні побудови поміщаюся особливе в загальній схемі будівельних робіт. Вони починаються задовго до початку будівництва при проведенні інженерно-геодезичних досліджень, винесення проектів споруд в натуру, є складовою частиною технології будівельно-монтажних робіт в період всього будівництва, а також супроводять при перевірці якості будівельної продукції і продовжуються в експлуатаційний період при проведенні спостережень за деформаціями будівель і споруд, якщо того вимагають умови проекту. Тому питання точності проведення геодезичних робіт мають принципове значення, бо вони зрештою визначають рівень якості і надійність вибудованих будівель і споруд.

При оцінці надійності і точності вимірювань головним є вибір довершеної методики геодезичних робіт і відповідних приладів і обладнання, виходячи із заданих технологічних вимог проекту і допусків,

З зростанням науково-технічного прогресу і технічного рівня будівництва розвивалися і удосконалювалися методики і прилади для проведення інженерно-геодезичних робіт. Якщо до 60-х років нашого сторіччя розвиток геодезичного приладобудування йшов по шляху вдосконалення успішно традиційної технології, що зарекомендувала себе, в основі якої лежали фізичні принципи, розроблені, в основному, ще в кінці XIX століття, то за останні 30 років розвиток мікроелектроніки, що стала символом XX віку, поклав початок нової епохи коштів і методів геодезичних робіт Сучасний геодезичний прилад сьогодні - це продукт високих технологій, об'єднуючий в собі останні досягнення електроніки, точної механіки, оптики, матеріалознавства і інших наук. А використання супутникової навігації систем СРS-Глонасс (в тому числі і з метою геодезії) - можна сміливо вважати новим надбанням цивілізації, переваги якого в повній мірі ще не оцінені.

У огляді розглядаються тенденції розвитку таких геодезичних систем, які можна віднести до класу електронних тахеометров, званих на англійській мові total station. Коментарі про правомірність використання даного терміну можна знайти в попередньому огляді.

Потрібно відмітити, що ведучі виробники супутникових систем, наприклад, Trimble або Magellan/Ashtech, розглядають електронні тахеометры як геодезичні системи повторного значення, явно віддаючи перевагу супутниковим системам реального часу (RTK) як першорядним геодезичним системам. Так, перший електронний тахеометр фірми Trimble, TTS 500, що з'явився в січні 1999 р., орієнтований передусім на користувачів супутникових геодезичних систем Trimble і за задумом творців призначений виключно для доповнення можливостей супутникових систем RTK.

Ведучі виробники електронних тахеометрических систем: Spectra Precision (Швеція/Німеччина), Leica (Швейцарія), Sokkia, Topcon, Nikon, Pentax (Японія), що випускають біля 100 моделей і модифікацій електронних тахеометров, розглядають останні як геодезичні системи первинного значення, функціональні можливості яких можуть доповнюватися можливостями супутникових приймачів. Так, Spectra Precision в 1998 р. уперше представила суміщену систему, об'єднуючу можливості тахеометра і супутникового приймача. Основа системи - модульний електронний тахеометр Geodimeter 600, один з модулів якого - одночастотный супутниковий GPS-приймач, що встановлюється на місці додаткової клавіатури. Антена встановлюється зверху на транспортировочной рукояті.

Сьогодні дві основні концепції розвитку польових геодезичних систем визначають поява нових приладів і систем. Яка концепція буде переважати в майбутньому і які принципово нові системи поступлять на ринок геодезичного обладнання, покаже час. Жорстка конкуренція на міжнародному ринку електронних тахеометров зумовлює їх безперервне вдосконалення, примушуючи виробників знаходити все більш ефективні рішення, спрощувати процеси вимірювань і використати максимально зручні інтерфейси користувача, створювати інтегровані системи, що комбінують функції комп'ютерів, тахеометров, супутникових приймачів, инерциальных систем.

Сучасні тахеометры значно розрізнюються не тільки своїми технічними характеристиками, конструктивними особливостями, але і передусім орієнтацією на конкретного користувача або певну сферу застосування. Тому тахеометры можна також класифікувати по їх призначенню для рішення конкретних задач. Точність і дальність вимірювань в цьому випадку вже не грають істотної ролі. Таким, що Визначає стає чинник ефективності застосування приладу для рішення конкретного типу задач. Наприклад, для виконання традиційних робіт по землеотводам досить мати простий механічний тахеометр з мінімальним набором вбудованих програм. У той же час для робіт по дослідженнях і будівництві автомагистралей найбільш ефективним буде застосування роботизированного тахеометра, що має функції автоматичного стеження за відбивачем, контроллер і програми, що дозволяють не тільки працювати з проектними даними, але і відтворювати отримані результати безпосередньо в полі на екрані контроллера.

Сучасний тахеометр повинен повністю задовольняти всім вимогам користувача. Це важливо і тому, що користувач не повинен переплачувати за незатребувані функції і можливості інструмента, вартість яких може бути досить висока. З іншого боку, бажано мати можливості оновлення і модернізації системи - додавання нових функцій, програм і навіть зміна технічних характеристик. Цим умовам повністю відповідають тахеометры, що мають модульну будову. Перша серія повністю модульних тахеометров - Geodimeter System 600 - була представлена компанією Spectra Precision (бувши. Geotronics) в 1994 р. Були випущені дві базові моделі тахеометров цієї серії - механічна і маюча сервоприводы, що дозволяють автоматизувати не тільки наведення на призму, але і стеження за відбивачем, що переміщається.

На початку 90-х років були закладені основні принципи розвитку електронних тахеометров: модульність - з точки зору конструктивности і автоматизація (роботизация) - з точки зору функціональності. І якщо Geodimeter 600 практично залишається поки єдиним повністю модульним приладом, то роботизированные моделі з сервоприводами і системами автоматичного стеження за призмою випускають і інші виробники тахеометров. Потрібно також відмітити, що серед супутникових геодезичних приймачів в цей час тільки приймачі фірми Javad Positioning Systems мають модульну структуру.

Сучасний електронний тахеометр, як і його оптичний попередник, вимірює кути і відстані до віхи або штатива з відбивачем. Ці первинні вимірювання служать основою для подальших, часом складних обчислень, вироблюваних вбудованим або зовнішнім контроллером. Точність вимірювання визначають блоки або модулі вимірювання кутів, відстаней і модуль компенсатора.

Якщо говорити про точність, то кутові вимірювання як правило лімітуються точністю 1", а лінійні - 1 mm + 1 ppm. Цей поріг передусім пов'язаний не з технічними проблемами вимірювальних систем, а з впливом навколишнього середовища. Більш висока точність, що заявляється в характеристиках тахеометров окремих виробників, практично не досяжна при звичайних роботах і умовах через вплив навколишнього середовища і помилок центрування і наведення. Точність вимірювання найпростіших тахеометров як правило не гірше 5-6" для кутових вимірювань і 3 мм + 3 ppm - для лінійних.

Для дотримання точності кутових вимірювань надзвичайно важливий діапазон компенсації впливу кутів нахилу вертикальної і горизонтальної осей. У цей час найбільший діапазон роботи (± 6') мають тахеометры Geodimeter. Ця величина особливо істотна при роботі тахеометром з штатива. Далекомір тахеометра характеризується не тільки точністю, але і дальністю. Як правило, це дальність вимірювання відстаней до однієї призми. Потрібно відмітити, що ці характеристики пов'язані один з одним.

Незважаючи на те що значна частина об'єму вимірювань тахеометром не перевищує 500-1000 м, періодично доводиться вимірювати значно більш довгі відстані. Тому найкращими сьогодні є далекоміри з точністю вимірювань не нижче за 2 мм + 2 ррм при дальності 3000-4000 м. Ці параметри повинні стати стандартними в майбутньому для більшості тахеометров. Збільшення дальності вимірювань в збиток точності недоцільне і неефективне. Потрібно відмітити, що ряд виробників явно завищують показник дальності, оговорюючи особливі умови прозорості атмосфери, при яких досяжна певна дальність вимірювань. Наприклад, приводиться такий показник прозорості атмосфери, як абсолютна видимість 40 км. Треба мати на увазі, що для користувача визначення умов стану атмосфери практично неможливе. Крім того, при роботі в міських умовах вдовж автошляхів прозорість атмосфери буває значне зниження через загазованности атмосфери.

Останнім часом широке поширення отримали тахеометры з далекоміром, що дозволяє вимірювати відстані безпосередньо до об'єкта без відбивача. Як правило, дальність таких вимірювань не перевищує 100-150 м, а точність лежить в межах 10-20 мм. До нестач даних систем потрібно віднести залежність точності вимірювань від властивостей відображаючої поверхні і відсутність надійної фіксації точки вимірювання. Проте потрібно чекати подальшого їх вдосконалення.

Важливої становлячої електронного тахеометра є модуль контроллера - вбудованого або зовнішнього. Під контроллером розуміється не тільки польовий комп'ютер/обчислювач, але і пульт/клавіатура управління самим тахеометром. Від його продуктивності, об'єму пам'яті, типу екрана, наявності і числа вбудованих програм залежать функціональні можливості тахеометра. Більшість моделей тахеометров мають вбудований контроллер, керований клавіатурою. Клавіатура може бути цифровою або алфавітно-цифровою. Деякі моделі тахеометров мають клавіатури з обох сторін. Число клавіш клавіатури в середньому лежить в межах від 10 до 30, в залежності від можливостей тахеометра. Клавіатура з мінімальним числом клавіш, кожна з яких многофункциональна, дуже незручна і неефективна. У той же час деякі тахеометры мають повні РС-сумісні QWERTY-клавіатури.

Деякі зовнішні контроллери мають DOS-сумісні процесори, наприклад типу Intel 486. Інформація, що Збирається записується на карти типу PCMCIA або на вбудовану мікросхему; в діапазон інформації від 1 до 10-50 тис. точок. Вбудовані програми також можуть бути записані на зовнішніх картах або вбудованих мікросхемах. Зовнішні контроллери, як правило, являють собою ручні комп'ютери типу, що серійно випускаються Husky або HP, оснащені спеціальним програмним забезпеченням.

У моделях серії Geodimeter System 600 контроллер являє собою знімну клавіатуру, тому його можна віднести до особливого вигляду. До цього часу ця єдина в світі модель тахеометра зі знімною клавіатурою. Вона володіє безперечними достоїнствами, оскільки є не просто клавіатурою, а контроллером, що має внутрішню пам'ять і внутрішні програми. "Скачивание" інформації, зібраної в полі, не вимагає доставки в камеральный офіс самого тахеометра - досить однієї клавіатури. Об'єм пам'яті, як і наявність тих або інакших вбудованих програм, визначається користувачем. Це зручно при роботі трохи виконавців з одним тахеометром - у кожного своя клавіатура-контроллер. При роботі в роботизированном режимі не потрібно додатковий контроллер/пульт управління на віху з відбивачем.

Останнім часом як контроллери широко застосовуються польові графічні пен-комп'ютери або комп'ютери з активним екраном (pen/penpad computer або touch screen computer). У основі створення таких комп'ютерів лежить ідея позбавлення від клавіатури і повернення до використання ручки або олівця, але вже без традиційного польового журналу. З їх допомогою можна не тільки управляти роботою тахеометра і/або геодезичного супутникового приймача, але і обробити на місці і переглянути графічне відображення результатів съемкок на екрані пен-комп'ютера.

Графічний контроллер GeodatWin (Spectra Precision), що з'явився в 1998 р., є представником нового покоління таких систем. На відміну від безлічі інших графічних контроллерів, що базуються на стандартних пен-комп'ютерах, що серійно випускаються комп'ютерними фірмами, його можна встановлювати на тахеометры Geodimeter замість знімної клавіатури або на супутниковий геодезичний приймач (GeodatWin може також працювати з тахеометрами інших виробників). Технічні характеристики, програмні можливості і стійкість GeodatWin до зовнішніх кліматичних умов (вологостійкий корпус, діапазон робочих температур від -20 до +50° З) цілком дозволяють назвати тахеометр, оснащений GeodatWin, "електронною мензулою".

Geodat Win має Intel 486 процесор,? VGA графічний активний екран, 32 Мб RAM, Windows 95, два прочитуючих порти для PCMCIA-карт. Для перекачки даних є інфрачервоний порт. GeodatWin виконує функції управління тахеометром і/або супутниковим геодезичним приймачем, при цьому забезпечує спільне використання результатів зйомок обох видів.

Програмне забезпечення вирішує більшість CAD-задач безпосередньо в полі, дозволяють вести трьохмірну базу знімальних даних, що дає можливість будувати цифрову модель рельєфу і відображати її у вигляді горизонталей, будувати розрізи, перетини, профілі, вирішувати задачі координатної геометрії і багато які інші. Обмін з персональним комп'ютером, експорт/імпорт файлів в форматі DXF забезпечують ефективність разбивочных робіт по зазделегідь підготовлених проектах. Очевидно, що графічні системи реального часу типу GeodatWin отримають подальший розвиток і стануть невід'ємною частиною польових знімальних систем. Можна передбачити також, що тахеометры з механічним приводом в майбутньому будемо повністю замінені тахеометрами з сервоприводом.

Сервопривод не тільки забезпечує зручність роботи (сервомоторы керуються численними фрикційними гвинтами, традиційні навідні і закріпні гвинти відсутні), але і підвищує продуктивність не менш ніж на 30%. Якщо координати точок зберігаються в пам'яті, необхідно тільки ввести номер потрібної точки і прилад автоматично наведеться на неї. При повторительных кутових вимірюваннях на декілька відбивачів необхідно тільки задати порядок і число вимірювань. Оскільки сервопривод виключає велику частину втомливої роботи з навідними і закріпними гвинтами, імовірність помилок наведення значно меншає.

Тахеометры Geodimeter 600 Pro мають четырехскоростные сервомоторы. Наявність їх забезпечує швидке і точне наведення на відбивача, дозволяє швидко і ефективно перемикатися в різні режими роботи: пошуку відбивача, стеження в простому і роботизированном режимах. Система автоматичного наведення і стеження тахеометров з сервоприводами підвищує продуктивність робіт більш ніж на 50%. Тахеометры Geodimeter 600 Pro оснащуються системою Autolock, що включає модуль стеження Tracker, що розміщується в модулі телескопа, і активний відбивач RMT. Активний відбивач (випускається декілька видів) обов'язково включає активний випромінювач-діод, випромінювання якого фіксується модулем Tracker, і не допускає наведення на інших відбивачів або відображаючі поверхні - катафоты, скло і пр. У той же час ряд інших моделей тахеометров-роботів не можуть розрізнити призма-відбивач і скло проїжджаючого автомобіля, і в результаті ними практично неможливо користуватися в міських умовах. Система автоматичного наведення не тільки повністю виключає необхідність роботи вручну, але і підвищує точність наведення на відбивача. При втраті відбивача система пошуку швидко знаходить його.

Роботизированные тахеометры мають радиокоммуникационный модуль/радиомодем, що забезпечує зв'язок приладу з активним відбивачем. Як контроллер, що забезпечує управління тахеометром через радиомодем, встановлений на вісі з відбивачем, часто використовуються стандартні польові комп'ютери типу Husky або HP. У системах Geodimeter 600 Pro як контроллер використовується або знімна клавіатура, або графічний контроллер GeodatWin. Застосування клавіатури або GeodatWin, з одного боку, здешевлює вартість системи, з іншою, - робить її більш ефективною - технології робіт з клавіатурою/контроллером на приладі і вісі повністю ідентичні і не вимагають вивчення і впровадження інакшого польового комп'ютера.

Підвищенню ефективності робіт значно сприяє також застосування призменных відбивачів, що забезпечують відображення сигналу тахеометра в повному круговому діапазоні (360°). Дальність роботи в роботизированном режимі як правило лежить в межах 1-1,5 км, що зумовлюється в основному граничними відстанями при таких видах зйомок.

Загалом застосування роботизированных технологій підвищує ефективність робіт практично вдвоє в порівнянні з використанням механічних тахеометров, що дає можливість значно скоротити трудові витрати, звести до мінімуму помилки польових вимірювань і оптимально провести камеральные роботи, що в результаті дозволяє, принаймні, подвоїти річні об'єми підрядних геодезичних робіт.

Ряд фірм-виробників випускають так звані автоматизовані стежачі системи (Automated Tracking System). Основою їх є високоточний електронний тахеометр з могутнім далекомірним блоком, сервоприводами і всіма функціями робота. Прилади цієї серії можуть використовуватися і як "звичайні" роботизированные тахеометры, і як датчики автоматичної стежачої системи. Наприклад, прилади серії Geodimeter ATS використовуються для рішення наступних задач: автоматичні спостереження за деформаціями інженерних споруд і земної поверхні; геодезичне забезпечення гидрографических робіт; автоматичне визначення координинат рухомих об'єктів; управління будівельними машинами і механізмами.

Прилади серії Geodimeter ATS є відкритими і легко інтегруються в автоматичні системи, в яких прилад працює під управлінням різних комп'ютерних програм. Обмін командами і даними між приладом і комп'ютером може здійснюватися в реальному часі через послідовний порт або радиомодем. Наприклад, Geodimeter ATS-PT - одна з найбільш могутніх моделей серії, призначена для автоматичного координування в реальному часі рухомих об'єктів. Забезпечує автоматичне наведення на активну і пасивну візирні цілі на відстані до 3200 м, стеження за рухомими (швидкість до 4 м\с) об'єктами, реєстрацію даних з частотою 5 Гц.)(

Geodimeter ATS-MC призначений для використання в системах управління будівельними машинами і механізмами.)( Дані про їх положення можуть виводитися як на єдиний диспетчерський пульт, так і на пульт управління окремої машини.)( Дальність дії в режимі автоматичного наведення 1-2 км.)( Geodimeter ATS-PM призначений для використання в автоматичних системах спостереження за деформаціями.)( Управління процесом спостережень, реєстрація даних, їх обробка і аналіз здійснюються в реальному часі спеціальними програмами для зовнішніх комп'ютерів.)(

На жаль, сьогодні в Росії значна частина всіх польових знімальних робіт виконується традиційними коштами - оптичними теодолитами, далекомірними насадками і іншими застарілими геодезичними приладами.)( Найбільш прогресивні організації успішно впроваджують протягом останніх 5 років технології із застосуванням електронних тахеометров.)( За приблизними оцінками, в цей час в Росії використовується біля 2-3 тис. електронних тахеометров.)( Реальна ж потреба в сучасних тахеометрах складає сотні в рік.)(

Недооцінка керівниками різного рівня переваг від впровадження нових технологій, "витратні механізми" фінансування багатьох видів робіт, особливо будівельних, загальні економічні проблеми і досить висока вартість електронних тахеометров (від 10 до 25-35 тис. дол.) не дозволяють багатьом організаціям перейти на сучасні цифрові технології польових робіт.)( Проте у разі розвитку в Росії реального ринку послуг в області геодезії, картографії і геоинформатики, компанії, що застосовують найбільш прогресивні і ефективні технології можуть значно потіснити компанії, працюючі по застарілих технологіях.)(

Очікується, що загалом на світовому ринку в найближчому майбутньому вартість самого обладнання знизиться, а вбудованих програмних засобів і їх додатків підвищиться.)( Вартість сервісу) і запасних частин також повинна знизитися внаслідок збільшення надійності роботи приладів і продовження терміну їх життєдіяльності. Однак витрати на навчання і підтримку користувачів, очевидно, збільшаться через ускладнення конфігурації систем, можливості їх модернізації і многофункционального застосування.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка