Что такое тахеометр: что это такое, для чего используется, принцип работы

Что такое тахеометр, тахеометрическая съемка

13 Марта 2018

Активное развитее техники затронуло и геодезическое оборудование. Современные приборы позволяют выполнять те или иные виды работ быстро и с высокой точностью. Одним из незаменимых устройств в геодезии является тахеометр.

Что такое тахеометр

Тахеометр — это прибор, используемый для измерения вертикальных и горизонтальных углов, превышений и длин линий. Несмотря на компактный размер, он является инструментом, объединяющим в себе функции теодолита и светодальномера. Наличие микропроцессора с мощным программным обеспечением позволяет производить необходимые измерения и расчеты быстро и с минимальной погрешностью, а также запоминать и обрабатывать большой объем информации.

Одним из главных плюсов работы тахеометра является то, что измерения возможно провести, при наличии таких препятствий, как: ветки или листва, а также в условиях плохой видимости или, наоборот, яркой солнечной освещенности.

Тахеометр применяется для вычисления превышений, определения координат точек на местности, получения плана с изображением рельефа при топографической съемке, для выполнения обратной засечки и тригонометрического нивелирования и т.д.

Первые тахеометры

Первые приборы появились в 70-х гг. XX в. и напоминали современные тахеометры лишь отдаленно. Для измерений использовались полуэлектронные приборы, представляющие теодолит со светодальномером. После того как светодальномеры стали компактных размеров появилась возможность устанавливать их на теодолит, а позже начали выпускаться приборы в общем корпусе с возможностью введения значений углов.

Первый электронный тахеометр AGA-136 был выпущен в Швеции в 80-х гг. XX в. Это стало прорывом в геодезическом приборостроении. Электронная система отсчета углов заменила оптическую. Это позволило автоматизировать работу геодезистов. Полученные данные о значении углов и информация о длине линии поступали в цифровом виде в процессор и там же проводились все вычисления, а на индикатор выводились готовые величины. После Шведских тахеометров фирмы Geodimetr на рынке стали появляться приборы марок Sokkia, Topcon, Nikon, производимых в Японии, Leica в Швейцарии, и т.д.

Принцип работы

Принцип работы дальномера тахеометра зависит от конструктивных особенностей прибора, но его можно разделить на 2 основных метода измерений:

• Фазовый метод: расстояния определяются за счет измерения разности фаз излученных и отраженных световых лучей.
• Импульсный метод: расстояние измеряется по времени прохождения лазерного луча до отражателя и обратно. В новейших электронных тахеометрах расстояния измеряются как импульсным, так и фазовым методом.

На дальность измерений тахеометра влияют технические возможности дальномера прибора, погодные условия и режим работы устройства.

Режимы работы:

• Отражательный — используется отражатель (призма), дальность измерений может достигать до 5 и более км.
• Безотражательный — могут измеряться расстояния до любой поверхности в пределах 2,2 км

У современных тахеометров точность угловых измерений достигает 0,5 угловой секунды, расстояний — 0,8 мм.

Современные модели

На современном рынке геодезического оборудования представлены модели тахеометров различного ценового сегмента. Чем выше характеристики тахеометров по точности, мощности процессора и ПО, скорости обработки данных, тем выше их стоимость. Но, необходимо учитывать, что новейшее оборудование ускоряет работу геодезистов, благодаря высокой точности производимых измерений и возможности проводить автоматизированную работу одним оператором. Покупая оборудование проверенных производителей, можно быть уверенным, что оно прослужит долгие годы и окупит себя многократно.

Как выбрать тахеометр?

При любых работах где необходимо точное измерение на местности или идет строительство невозможно обойтись без тахеометра. Современное оборудование позволят решить большинство задач, поставленных перед геодезистами быстро и с высокой точностью. Выбирая тахеометр для стройки или топографических работ обращайтесь в проверенные компании. Инженеры компании «Геодезия и Строительство» ответят на интересующие Вас вопросы, помогут подобрать оборудование, а также, при необходимости, проведут обучение персонала по его использованию.

Тахеометр. Виды и устройство. Работа и характеристики. Особенности

Тахеометр – это специализированный геодезический прибор, применяемый для сверхточного измерения расстояния, а также углов по вертикали и горизонтали. Он используется при выполнении геодезических изысканий, при разметке площадок под строительство, вынесении на местности точек координат и для решения прочих задач.

Что делает тахеометр

В зависимости от комплектации они могут применяться для выполнения:

• Плана рельефа объекта съемки.
• Выноса осей здания при его возведении.
• Мониторинга деформации или смещения крупных объектов недвижимости и природных образований по контрольным точкам.
• Подсчета площади.

Чем шире спектр задач, которые можно выполнить определенным тахеометром, тем выше его стоимость. Поэтому с целью удешевления в основном производятся узкоспециализированные приборы под конкретные задачи. Тахеометры являются строго профессиональным оборудованием, не используемым в частных любительских целях. Поэтому узкое профильное направление определенных моделей полностью обосновано. Организациями, занятыми земляными работами на местности, применяются одни устройства, строительными компаниями используются другие.

Виды тахеометров по принципу работы

Существует 3 группы тахеометров по способу ведения измерения. Они бывают:

1. Оптические.
2. Цифровые.
3. Роботизированные.

Оптические – это полностью механические приборы с ручным управлением. По сути, они являются теодолитами со сложным монограммным кипрегелем.

Цифровой отличается наличием электронной составляющей. Она автоматически выполняет многие расчетные операции, сохраняет данные в собственной памяти. Это делает использование цифровой техники очень продуктивной.

Роботизированные приборы имеют электрический привод, поэтому настраиваются на цель без ручного наведения. Они очень эффективные и точные, но в связи с дороговизной применяются редко. При их использовании координаты точек получаются в разы быстрее, что важно при масштабных изысканиях.

Устройство цифрового тахеометра

Наиболее востребованными являются электронные тахеометры. В отличие от более простых устройств, они точнее и удобней. Если разбирать строение цифрового тахеометра по блокам, то можно выделить следующие его части:

• Оптическая.
• Механическая.
• Электронная.

Оптическая часть отвечает за процесс съемки, механическая позволяет проводить наведения, а электронная собирает данные, проводит их расчет и выводит информацию на экран. Механическая часть устройства представлена трегером. Это платформа с пузырьковым уровнем, отвечающая за крепление составляющих и наведение оптики. Каждое устройство имеет систему автоматических компенсаторов. Они самостоятельно компенсируют отклонение положения устройства в пространстве.

Основные характеристики тахеометров

В связи со сложностью устройств, для определения их функционала применяется оценка по десяткам характеристик. Самыми важными среди них выступают:

• Угловая и линейная точность.
• Максимальная дальность выполнения измерения.
• Объем памяти (у электронных и роботизированных устройств).
• Допустимый температурный режим использования.
• Количество и разнообразие модулей подключения.
• Наличие GPS.
• Время автономной работы.
• Наличие возможности дистанционного управления.

Оценка угловой и линейной точности устройства

Угловая точность – это уровень погрешности при измерении углового значения. К устройствам премиум класса относятся приборы с угловой точностью в пределах 0,5-1 сек. Зачастую это излишне высокий показатель, переплата за который является необоснованной. При выполнении строительства обычно выбирают тахеометр, дающий погрешность в пределах 2-3 сек. Самыми продаваемыми, в связи с доступностью, выступают приборы с уровнем точности 5 сек.

Погрешность до 5 сек по факту дает на местности отклонение на 1-2 мм на 1 км в обе стороны. Тахеометр с отклонением 5-9 сек имеет погрешность 2-3 мм на 1 км.

Указанный в техническом описании к прибору уровень погрешности зачастую на практике достигается крайне редко. Дело в том, что тестирование приборов проводится в идеальных условиях, которые на улице сложно воссоздать. На величину погрешности может повлиять температура, влажность, атмосферное давление. Поэтому нужно выбирать устройство с запасом точности.

Уровень дальности измерения

Определяющей характеристикой любого тахеометра выступает дальность измерения, на которую тот способен. Это значение зависит от применяемого в конструкции дальномера. Они могут быть безотражательными, что делает работу по измерению максимально простой, или требовать применение призм. Последние устанавливаются в дальней точке, относительно которой проводятся замеры, и устройство на них фокусируется. При работе в сложных условиях установка призм может быть невозможной, к примеру, на скалистой местности.

Дальность измерений исчисляется метрами. Ее уровень в технических характеристиках прибора обычно выше реального. Если тахеометр работает по безотражательному методу, то его функциональность во многом зависит от типа поверхности, на которой выполняется фокусировка. Максимальная дальность без использования призм возможна при прицеливании на гладкий светлый объект. На темной рельефной поверхности дальность замеров сокращается.

Тахеометр с дальностью измерения до 500 м может использоваться при археологических исследованиях, в строительстве, разбивки местности в городской черте и пригороде. Приборы способные делать замеры свыше 500 м самые универсальные. Помимо стандартных задач, они подходят для выполнения топографической съемки. Приборы для картографии совместно с призмой могут проводить замеры на дистанцию до 5000-7000 м. Также они применяются при строительстве трасс.

Объем памяти

Тахеометры способны сохранять результаты своих замеров в собственной памяти. Это исключает необходимость в применении внешних носителей данных, и периодически копировать замеры на компьютер. Такой уровень памяти считается оптимальным и зависит от частоты применения оборудования. В среднем приборы запоминают 10-60 тыс. строк. При этом многие из них поддерживают функцию установки карты SD. В отличие от обычного USB накопителя, такая карта не выпирает из корпуса, поэтому не может зацепиться при переноске тахеометра и выпасть, тем самым вызвав безвозвратную потерю данных.

Допустимые температурные условия работы

Тахеометр может применяться в широком температурном диапазоне. Прибор используется как в условиях мягкого климата, так и в северных широтах. Важно, чтобы устройство могло функционально переносить те температуры, в которых им пользуются. К примеру, обычные тахеометры рассчитаны на холод до -20°С. При их использовании на севере в -50°С, приборы отключаются. В первую очередь страдает источник питания. Аккумулятор неадаптированных к сильному морозу тахеометров быстро разряжается, он может испортиться. Многие производители делают приборы с подогревом экрана и клавиатуры, поэтому те перемерзают.

Виды интерфейса

Удобство работы с тахеометром во многом зависит от наличиствуемого у него интерфейса.  Обычно на корпусе имеются разъемы для подключения  кабеля USB и WLAN. Кроме этого нормой является поддержка беспроводной связи Bluetooth и WiFi.

Данные разъемы необходимы для передачи данных или подключения тахеометра к геодезическому приемнику. Поддержка Bluetooth  исключает необходимость использования проводов, что очень удобно и ускоряет установку прибора на точках.

Тахеометр более высокого ценового сегмента имеет встроенный GPS модуль. Он позволяет передавать координаты по спутниковой связи на любое расстояние. Важно, чтобы прибор поддерживал конкретную спутниковую систему, имеющую лучшее покрытие в регионе, где обычно выполняется работа. В противном случае передача данных будет невозможна в определенное время суток, когда нужный спутник располагается к поверхности Земли под острым углом. В это время толща атмосферы препятствует движению сигнала. Он сможет проникать, когда спутник окажется сверху.

Меню панели управления

Панель управления цифровых тахеометров представлена в виде сенсорного или обычного дисплея с кнопками. Она позволяет регулировать все рабочие процессы устройства:

• Ввод данных.
• Обработка информации.
• Запись во внутренней памяти.
• Переключение между режимами.

Стандартная панель управления имеет набор кнопок:

• Включения и отключения.
• Буквенно-цифровая клавиатура.
• Стрелки вверх, вниз, влево, вправо.
• F1,F2,F3,F4 – клавиши изменения режимов.

На самом дисплее отображаются строчки горизонтальных и вертикальных углов. Также на экране имеется строка горизонтальных проложений, постоянный коэффициент призмы.

Приобретение подержанного тахеометра

Тахеометр достаточно дорогой прибор, поэтому с целью экономии его можно приобрести с рук. Подержанные устройства могут иметь ряд неисправностей, делающих невозможным их применение. При покупке б/у устройства важно наличие на него документов. На рынке можно встретить краденые приборы, находящиеся в розыске.

При осмотре тахеометра следует в первую очередь обратить внимание на его целостность. На нем не должно быть внешних повреждений в виде вмятин, потертостей, глубоких царапин. Винты должны быть с целой резьбой, вращаться плавно, что важно для точной регулировки.

При осмотре оптики важно, чтобы изображение было одинаково ярким по всему полю. Не должно быть царапин и пятен. Стоит также проверить непосредственную работу, хотя бы по тем функциям, которые обычно используются чаще всего.

Похожие темы:

История тахеометра

   При производстве любых строительных или изыскательных работ требуется точное вычисление перепадов ландшафта на данном участке, причем иной раз его площадь составляет тысячи квадратных метров. Традиционные геодезические приборы — теодолит, дальномер, нивелир и рулетка тут не подойдут, иначе измерения займут недели, никак не меньше. А сроки сегодня стали важным моментом — заказчики отдадут предпочтение тем исполнителям, кто выполнит работы как можно быстрее и у подрядчиков все больше и больше поводов оснастить своих специалистов современным строительным оборудованием… В наш век развитой компьютерной технологии исчезла потребность в физических вычислениях и чертежах — все делает компьютер с соответствующим ПО. Произвести же съемку участка в кратчайшие сроки и с максимально точными результатами поможет универсальный геодезический прибор — электронный тахеометр.

Что такое тахеометр?

Тахеометр — геодезический прибор, позволяющий быстро и с высокой точностью получить съемку заданного участка «в плане» с полной картиной рельефа. В конструкцию этого прибора входят светодальномер, теодолит, вычислитель и электронный регистратор данных — при своих внешне компактных размерах тахеометр совмещает в себе функции нескольких геодезических приборов сразу. Измерения вертикальных и горизонтальных дистанций, площадей на удалении 5 000 м с погрешностью всего в 1 см, углов с точностью от 2˝ до 20˝ (в зависимости от типа и класса по ГОСТ Р 51774-2001), автоматическое сохранение полученных данных по нескольким тысячам точек на измеряемой площади, прием и передача данных по GPRS на удаленный компьютер — этим возможности электронного тахеометра не исчерпываются.

История и принцип работы тахеометра

Первые геодезические приборы, отдаленно схожие с современными тахеометрами, были созданы 50 лет назад — в этих полумеханических и полуэлектронных приборах независимо устанавливались светодальномер и теодолит. Спустя некоторое время теодолит и светодальномер были объединены в одном корпусе, полученный в результате прибор оснастили особой панелью, позволяющей вводить значения углов. Первый полноценный тахеометр был создан в Швеции — в нем отсчет углов был заменен с оптического на электронный, благодаря чему была создана возможность автоматизировать геодезические работы. Таким образом, электронные тахеометры появились на рынке около 25 лет назад, их производят американские, японские и швейцарские компании.

Принцип работы электронного тахеометра основывается либо на фазовом методе, либо, в более современных моделях, на импульсном методе. Первый метод заключается в разности фаз между проецируемым и возвращенным лучами, второй — на времени, за которое лазерный луч проходит от тахеометра к отражателю и возвращается назад. Дистанция, на которой прибор способен работать в безотражательном режиме, зависит от окраса поверхности, на которую проецируется луч — светлые и гладкие поверхности увеличивают дистанцию работы тахеометра по сравнению с темными в несколько раз, однако она не превысит 1 000 — 1 200 м. Линейная дальность измерений в отражательном режиме — не менее 5 000 м.

Типы электронных тахеометров

Все производимые модели подразделяются на несколько типов по применению:

•          технические тахеометры. Электронные приборы этого типа наиболее дешевы, т.к. оборудуются лишь отражательным дальномером и требуют проведения геодезических измерений командой из двух сотрудников — оператора технического тахеометра и реечника;

•          строительные тахеометры. Оснащены безотражательным дальномером, т.е. способны вести как отражательную, так и безотражательную съемку. Алидада в конструкции строительных тахеометров отсутствует;

•          инженерные тахеометры. Предназначенные для выполнения широкого спектра задач, эти приборы оборудованы фотокамерой, применяемой для построения трехмерных моделей местности, цветным сенсорным дисплеем, современным процессором и удобным ПО, слотами и портами для USB и flash-карт. Современные модели инженерных тахеометров поддерживают ряд коммуникационных каналов — Wi-Fi, Bluetooth и т.д.

Кроме того, тахеометры подразделяются на модульные, состоящие из отдельных (независимых) элементов, и на интегрированные, в которых устройства объединены под одним корпусом в единый механизм. Последние типы — моторизованные и автоматизированные тахеометры. Первые из них оснащаются сервоприводом, позволяющим ведение съемки по множеству точек одновременно, вторые — сервоприводом и системами, способными распознать, захватить и отследить цели, по сути, это уже роботизированные геодезические комплексы. Приборы этой конструкции рассчитаны на выполнение измерений одним человеком, причем роботизированные тахеометры допускают произведение удаленной съемки, при этом точность результатов будет гарантировано высока.

По характеристикам съемки электронные тахеометры подразделяются на:

•          круговые, с нитяным дальномером и цилиндрическим уровнем на вертикальном круге алидады;

•          номограммные, вычисление превышений и горизонтальных проложений дистанций по номограмме, различаемой в трубе прибора при ведении наблюдения, а также по вертикальной рейке;

•          авторедукционные, превышения и горизонтальные проложения дистанций в которых определяются по горизонтальной рейке дальномером двойного изображения;

•          внутрибазные, база которых находится при тахеометре и предназначена для непосредственного вычисления горизонтального проложения, а измерения вертикальных углов позволяют вычислить превышения;

•          электрооптические, снабженные дополнительным электронным прибором, допускающим автоматизацию съемки.

Преимущества тахеометра

Если сравнить работу с теодолитом и тахеометром, то в первом случае требуется вести записи в журнал, во втором же — лишь вести абрис, а данные по дистанциям, углам и номерам пикетов прибор запишет и сохранит в памяти. При изменении местоположения этого геодезического прибора необходимо лишь задать новую станцию и первый пикет, после чего навести на отражатель и получить рассчитанные тахеометром измерения, нажав только одну кнопку.

Электронный тахеометр рассчитывает горизонтальные дистанции самостоятельно, в автоматическом режиме. На мониторе прибора демонстрируются либо наклонное расстояние, положении по горизонтали и превышения, либо наклонное расстояние и углы (горизонтальный и вертикальный) — отображение одного из двух вариантов данных управляется вручную оператором.

Тахеометр незаменим при проведении выноса в натуру — устанавливаете его в точке, чьи координаты известны, задаете координаты точки ориентирования либо вводите дирекционный угол для ориентирования. Затем выставляете точку для выноса, введя ее координаты — на мониторе прибора высвечивается угол поворота и дистанция, которую требуется отмерить в данном направлении. Разумеется, с помощью тахеометра можно производить измерения дистанции между точками и высоты объекта, замеры со смещением — этот прибор осуществляет все функции теодолита.

При выполнении геодезических работ в карьере будет удобна такая функция — получение собственных координат путем обратной засечки. При первой установке электронного тахеометра, используя отражательную пленку, вычисляются координаты нескольких объектов, расположенных на краях карьера. По окончании карьерных работ прибор устанавливается повторно и, воспользовавшись обратной засечкой, рассчитываются координаты точки установки, а также проводится съемка карьера. Соответствующее программное обеспечение на основании вычислений тахеометра поможет быстро получить картину выполненных работ в карьере — схемами по квадратам, с их общим описанием.

По своей конструкции электронный тахеометр предназначен для полевых работ. Пыль или грязь, дождь или снег, перепады температур — все это не повредит прибору. Среди моделей тахеометров у каждого производителя есть приборы, рассчитанные на работу в особенно жестких условиях — их низкотемпературный режим до минус 30°С. Впрочем, выбирать их стоит лишь в тех случаях, если действительно предполагается работа в северных районах или в неких специфических условиях.

Модель тахеометра

Если условно разделить все существующие модели тахеометров верхнего ценового сегмента на приборы, оснащенные сервомоторами, полуавтоматические (оснащены системой слежения) и автоматические (роботы, управляемые дистанционно) и рассматривать эффективность работы с точки зрения полевого геодезиста, то их преимущества перед менее дорогими моделями очевидны.

Во время полевых геодезических работ значительная часть времени уходит на многократные наведения и фокусировку тахеометра, не оснащенного сервомоторами и автоматической следящей системой. По прошествии нескольких часов, причем не в самых лучших погодных условиях, снижается сосредоточенность оператора, слезятся глаза, ломит тело от усталости — как следствие, понижается точность измерений. Существенно облегчить физические нагрузки оператора поможет полуавтоматический тахеометр, самостоятельно отслеживающий изменения местоположения отражателя и с легкостью выполняющий наводку на него, вне зависимости от погодных условий на местности.

Отсутствие потребности в напарнике, перемещающем отражатель — как правило, во время работ инженер-оператор простого (настраиваемого и управляемого вручную) тахеометра указывает на пикеты помощнику с рейкой. Точность измерений во время геодезических работ с напарником-реечником далека от идеала, т.к. опытный геодезист не может оценить ситуацию в точке пикета, а помощник не обладает для этого достаточными знаниями. Полуавтоматы позволяют изменить характер геодезических работ — у прибора находится менее опытный оператор, не выполняющий настройки и лишь нажимающий кнопки на тахеометре по команде инженера с отражателем, который точно определяет позицию пикета. Имея дело с тахеометром-роботом все измерения производит только инженер с рейкой, управляющий геодезическим прибором дистанционно — с пикета.

Роботизированные тахеометры не устают и не ошибаются, т.к. не способны на это — на каждый пикет ими будет затрачено не более 4-х секунд, вне зависимости от количества рабочих часов. Наиболее дорогие модели тахеометров предназначены для точных инженерных измерений с минимальными погрешностями, выполнении самостоятельных расчетов в кратчайший срок.

Относительно недорогие электронные тахеометры обладают набором функций, достаточных для использования на стройплощадках, для инженерных целей их будет недостаточно.

Классом выше идут инженерные тахеометры.

 Моторизованные инженерные тахеометры имеют меньшую угловую точность (порядка 5″), но существенно облегчают задачи геодезиста.

Чем выше характеристики моделей инженерных тахеометров по точности, скорости выполнения измерений и обработке данных, тем выше их стоимость. Следует отметить, что современным электронным инженерным приборам для геодезических измерений не грозит быстрое устаревание — модели, которые выйдут на рынок будущего, будут строиться на их базе и иметь схожий набор функций.

В завершении

Выбирая ту или иную модель электронного тахеометра или, что более верно, выбирая того или иного производителя, поскольку характеристики тахеометров в своем ценовом сегменте в целом схожи, важным будет иметь дело с опытным и профессиональным поставщиком. Его специалисты подберут ту модель, которая наиболее отвечает нуждам заказчика, в том числе и по современному программному обеспечению, работе с которым необходимо обучить сотрудников заказчика.

Современные тахеометры сложны по своему устройству и отнюдь недешевы — тщательность в выборе прибора с оптимальным набором функций крайне важна.

• Контакты
• Форум
• Разделы
  • Новости
  • Статьи
  • Истории брендов
  • Вопросы и ответы
  • Опросы
  • Реклама на сайте
  • Система рейтингов
  • Рейтинг пользователей
  • Стать экспертом
  • Сотрудничество
  • Заказать мануал
  • Добавить инструкцию
  • Поиск
• Вход
  • С помощью логина и пароля

  • Или войдите через соцсети

• Регистрация

1. Главная
2. Страница не найдена

---

• Реклама на сайте

• Контакты

---

• © 2015 McGrp.Ru

Тахеометрическая съемка — что это такое, сущность метода

 

Тахеометрическая съемка — один из видов топографической съемки, которая выполняется при помощи геодезических устройств — теодолитов и тахеометров. В буквальном смысле, слово «тахеометрия» с древнегреческого языка обозначает быстрое измерение. В основе тахеометрической съемки лежит замысел того, чтобы при разовом наведении прибора на рейку будет произведен расчет расстояния, а также горизонтальных и вертикальных углов или их превышения, тогда можно будет добиться высокой скорости выполнения задания.

Тахеометрами называются оптические теодолиты, которые автоматически позволяют находить превышения и горизонтальные положения на местности. Тахеометр в отличие от теодолита оборудован дальномером, благодаря которому появляется возможность измерять как углы, так и расстояния.

Сущность метода тахеометрической съемки заключается в установлении точек, представляющих рельеф местности и очертания объектов. В месте каждой снимаемой точки, пользуясь способом полярных координат, находятся направление и угол наклона. Главной целью съемки является подготовка плана исходной местности.

Работа на станции при тахеометрической съемке

Данный абзац описывает порядок работы на станции. Естественно, всякий рассматриваемый объект индивидуален и этот процесс необходимо подогнать под конкретную ситуацию, однако, существует определенная последовательность действий, сопровождающая работы.

Для начала в точке съемки располагают штатив, закрепляют на нем прибор так, чтобы зрительная труба находилась на уровне глаз, центрируют теодолит и приводят его к горизонту, замеряют высоту от точки до устройства (обозначается буквой i). Далее, выполняется ориентирование на исходный пункт путем установки ноля лимба с учетом истинного или магнитного меридиана на какую-либо из смежных точек. В большинстве случаев ориентирование производится при круге лево.

Устройство наводится на измеряемую точку, по лимбу определяется направление, измеряется расстояние с использованием нитяного дальномера, далее по вертикальному кругу измеряется угол наклона.

Данные, полученные в ходе проведенных работ, должны заноситься в журнал, современные виды тахеометров способны сохранять их в память устройства или на внешние накопители.

Производство тахеометрической съемки

Перед началом проводится уплотнение имеющейся геодезической сети съемочными точками до такой плотности, которая будет обеспечивать на всей площади съемки тахеометрические ходы, соблюдая установленные требования, их отображает инструкция.

В основном работы выполняются из точек тахеометрических ходов, точки из которых производится съемка местности называют съемочными станциями, снимаемые точки – пикетами.

Полевые работы при тахеометрической съемке начинаются после вынесения на карту исследуемой местности тахеометрических ходов, станции обозначают с помощью деревянных либо металлических кольев, в зависимости от необходимости их долговечности.

Существуют два типа тахеометрических съемок – первый это съемка земельного участка, иначе называемая площадной и съемка, применяемая при линейном строительстве – маршрутная.

Маршрутная тахеометрическая съемка производится для проектирования линейных объектов: автомобильных дорог, трубопроводов, железнодорожных линий и т.д. На начальном этапе работ необходимо проложить теодолитный ход между станциями съемки. Далее, с каждой точки полярным способом отдельно замерить ситуационные пикеты – которые отображают контур ситуации и орографические – отображающие рельеф.

Места точек определяют на характерных участках рельефа данной территории. Для орографических пикетов определяют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния, а для ситуационных расчет углов наклона не требуется. Реечные точки располагают равномерно и в достаточном количестве, чтобы они максимально описывали рельеф исследуемой территории.

В том случае, когда расстояние между точками превышает максимально допустимое (табл. 3), то прокладывается висячий ход от станции съемки, который по размерам не должен быть больше 500 метров и иметь не более 3 точек.

Замеры горизонтальных углов необходимо брать от линии нулевого направления, за нее принимают переднюю либо заднюю сторону хода. Для этого на каждой станции до того как снять пикеты нужно навести лимб прибора на переднюю или заднюю точку хода, совместив нулевую отметку первого верньера алидады с нулем на лимбе горизонтального круга. После этого на лимбе закрепляют алидаду и, ослабив фиксирующий винт лимба, визируют на необходимую точку хода. Затем, ослабив фиксирующий винт алидады горизонтального круга, визируют на пикеты.

В результате горизонтальными углами будут отсчеты, полученные по верньеру горизонтального круга. В конце съемки пикетов на каждой съемочной точке выполняют проверку лимба, визируя на переднюю или заднюю точку хода, где отсчет по первому верньеру не должен отличаться более чем на 2*t, где t-точность верньера.

При площадной съемке выполняют замкнутый ход, его стороны замеряют с помощью дальномера, а углы при круге лево (КЛ) и круге право (КП). Данные измерения записывают в полевом журнале. Стороны хода желательно наносить вблизи водораздельных линий, если сложно наметить их направления, то необходимо сделать съемку рельефа местности и после этого по горизонталям нанести водораздельные линии.

Расстояния между точками замкнутого хода не должны превышать допустимые (табл. 1), в противном случае необходимо добавлять диагональные ходы и проводить досъемку территории.

Допустимые длины от точек тахеометрических ходов до пикетов и между ними указаны в таблице 2.

Плотность пунктов съемки также должна отвечать требованиям (табл. 3). Поэтому перед началом работ проводят рекогносцировку снимаемой территории, полученная информация сопоставляется с абрисами соседних станций.

На каждом пикете необходимо выполнять абрисы (рис. 1) – это схематичные зарисовки с нанесением съемочных точек, условных знаков и направлением лимба. Абрисы показывают основную информацию об исследуемой территории, которую в дальнейшем применяют при составлении плана.

Рисунок 1 – абрис тахеометрической съемки

Если абрис максимально точно описывает ситуацию изучаемой местности, ход камеральных работ пройдет значительно быстрее.

Ошибки и меры предосторожности при тахеометрической съемке

Во время выполнения описываемых работ могут допускаться следующие ошибки: инструментальные погрешности, при перестановке и наведении прибора, ошибки по естественным причинам.

Когда перед началом работ прибор находится в состоянии регулировки, заданные заводом-изготовителем константы устройства должны быть проверены в полевых условиях путем фактического наблюдения. Это обязательное требование для измерений, так как точность при работах является основным критерием. Значения на мерной рейке должны четко прослеживаться, при любом несоответствии нужно внести необходимые коррективы.

Ошибки при манипуляциях с прибором в большинстве случаев зависят от квалификации рабочего, поэтому измерения необходимо проводить под надзором более опытного геодезиста.

Ошибки по естественным причинам могут возникать в следствие погодных условий таких, как ветер, туман, осадки и так далее, а также при рефракции света. Последняя ошибка является самой распространенной, ее причиной оказывается преломление лучей света при их прохождении через слои воздуха разной плотности. Для того, чтобы избежать этого, не рекомендуется проводить работы в середине дня.

Методы ухода за прибором и полезные советы

1. Не погружайте тахеометр в воду или другие химические вещества.
2. Не роняйте инструмент.
3. Перед транспортировкой убедитесь, что тахеометр надежно закреплен в защитном кейсе.
4. Во время дождя используйте защитную крышку.
5. Не смотрите на прямой солнечный свет через прибор.
6. Деревянный штатив лучше защищает прибор от вибраций чем алюминиевый.
7. Всегда имейте достаточный уровень заряда аккумулятора.
8. Очищайте прибор после использования (пыль может стать причиной неисправностей).
9. При перемещении над точками не забывайте перепроверять уровень для обеспечения точности.

Камеральные работы при тахеометрической съемке

Камеральные работы при тахеометрической съемке выполняются в 4 этапа. На первом этапе работ проводится проверка полевых журналов, путем перерасчета полученных данных выполняется обработка результатов тахеометрической съемки. При обнаружении погрешностей их устраняют с помощью необходимых исправлений. Далее вычисляют плановые положения съемочных станций на поверхности и их высотные отметки. Прибавив к их отметкам высоту реечных точек определяют отметку пикетов.

По завершению вышеизложенных работ проводится составление плана тахеометрической съемки местности, с этой целью в нужном масштабе на него наносят пункты съемки и тахеометрические ходы, измеряют расстояния между ними для проверки. Полярным способом располагают на плане точки пикетов, рядом с ними указывают номер и отметку.

Руководствуясь абрисом наносят объекты, присутствующие на местности. Следующим шагом служит построение плана горизонталей по отметкам пикетов, для удобства горизонтали подписываются в разрывах, таким образом, чтобы верх цифр располагался в сторону повышения рельефа. Также они не должны перекрывать элементы, отмеченные на местности (дома, реки и так далее). В результате проведенных работ получают план исследуемой территории.

Современные приборы для тахеометрической съемки

Благодаря электронным тахеометрам достигается автоматизация ведения тахеометрической съемки. Для этого рейку на пикете заменяет светоотражающая вешка, и при наведении на нее прибор можно использовать для измерения горизонтальных, вертикальных углов и расстояния. Он также интегрирован с микропроцессором и внутренней системой хранения данных.

Микропроцессор позволяет моментально получить нужные данные, а именно плановые координаты наблюдаемых точек, высоту объектов, расстояния между любыми двумя точками и другие. Данные, собранные и обработанные на тахеометре, могут быть загружены в компьютер для дальнейшей обработки.

Для примера рассмотрим компактный тахеометр Японской компании Sokkia, его вес всего 5,8 кг, схема с расположением частей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема электронного тахеометра Sokkia

1 – ручка для перемещения прибора; 2 – крепежный винт ручки; 3 – терминал ввода/вывода данных; 4 – отметка высоты тахеометра; 5 – аккумулятор; 6 – панель управления; 7 – зажим трегера; 8 – основание трегера; 9, 10 – регулировочные винты; 11 – круглый уровень; 12 – дисплей; 13 – линза объектива; 14 – компас; 15, 16, 17 – устройства оптического отвеса; 18 – винт закрепляющий горизонтальный круг; 19 – микрометренный винт горизонтального круга; 20 – разъем для ввода/вывода данных; 21 – разъем внешнего источника питания; 22 – уровень трегера; 23 – винт регулировки уровня трегера; 24 – микрометренный винт вертикального круга; 25 – винт закрепляющий вертикальный круг; 26 – окуляр зрительной трубы; 27 – кольцо фокусировки зрительной трубы; 28 – визир; 29 – отметка центра устройства.

Трегером называется приспособление на котором закрепляется прибор.

Дальность измерений этого прибора колеблется от 2,8 до 4,2 км, а точность от 5 до 10 мм на километр измерения. Точность измерения углов варьируется от 2 до 6 секунд.

Тахеометр оснащен мощным процессором, который с помощью измеренного вертикального, горизонтального угла и наклонного расстояния вычисляет горизонтальное расстояние и координаты X, Y, Z. Если выставлены значения атмосферного давления и температуры, то при обработке данных не нужно проводить соответствующие коррекции. На дисплее устройства можно отображать расстояния, углы, разницу высот и все три координаты наблюдаемых точек.

Данные по каждой точке могут храниться в электронном журнале, емкость которого составляет от 2000 до 4000 пунктов, информацию можно выгрузить на компьютер и использовать журнал повторно.

Точечные данные, загруженные на компьютер, могут быть обработаны в программах GEOMIX, AutoCad, которые позволяют строить контура на любом заданном интервале и поперечные сечения вдоль указанных линий.

Прибор может успешно применяться в строительстве, маркшейдерском деле, землеустройстве, топографии, проведении изысканий и во многом другом.

Ниже приведены основные преимущества электронного тахеометра по сравнению с обычными геодезическими приборами:

1. Полевые работы проводятся очень быстро.
2. Высокая точность измерений.
3. Устраняются ручные ошибки, связанные с чтением и записью данных.
4. Расчет координат происходит быстро и точно.
5. Полученные данные могут использоваться компьютером для создания карт, построения контуров и сечений.

Однако, необходимо своевременно проводить проверку устройства на заранее подготовленных пунктах. В этом случае электронный тахеометр совместно с компьютером дает возможность максимально автоматизировать процесс работ.

Из недостатков стоит отметить то, что при камеральных работах отсутствует возможность своевременного обнаружения ошибок, допущенных во время съемки. Устранить их можно лишь путем сравнения плана с местностью на которой производились работы.

Электронный тахеометр: предназначение, функции, принцип действия

Электронный тахеометр: предназначение, функции, принцип действия

02.04.2020 14:46

Безопасность, надежность и долговечность построек зависит не только от качества материалов и технологии возведения. Важную роль играет точность вычислений. Малейшие отклонения могут привести к перекосам, деформациям и разрушению конструкций. Чтобы избежать их, нужно проводить геодезические исследования. Оно невозможно без сверхточного измерительного инструмента. В эту категорию входит электронный тахеометр, сочетающий в себе возможности сразу нескольких приборов.

Какие функции выполняет электронный тахеометр

Универсальный геодезический прибор состоит из дальномера, теодолита, вычислительного блока с программным обеспечением. С его помощью можно измерять:

• углы в горизонтальной плоскости;
• расстояния между различными объектами;
• углы вертикальной плоскости.

Благодаря встроенной памяти на таких устройствах можно хранить полученную информацию, обеспечивать ее дальнейшую обработку. Продвинутые тахеометры позволяют выполнять полноценную съемку участка, учитывая любые его неровности. Существует несколько их классов, различающихся дальностью работы и точностью. Модели, предназначенные для измерений на расстоянии до 5 км, могут иметь погрешность до 1 см. Их угловая точность составляет около 0,5 секунды. Примечательными характеристиками обладают тахеометры Trimble, отличающиеся повышенной эргономикой, наличием встроенной камеры и функции транслирования на экран полученных данных.

Принцип работы приборов

Впервые полумеханические тахеометры появились в ХХ столетии. Они считаются прототипами современных электронных моделей. Последние известны не более 25 лет. Их разработка значительно облегчила процессы исследований на местности. Базируются приборы на импульсной или фазовой технологии. Суть второй заключается в оценке разницы фаз между излучаемыми и отражаемыми лучами. Дальность измерений таких устройств не превышает двух километров. Она зависит от цвета исследуемой поверхности. Импульсный метод более совершенный. Он позволяет проводить измерения на расстоянии до 5 км.

Для получения высокоточных показателей необходимо регулярно осуществлять обслуживание и ремонт тахеометров, доверившись профессиональному мастеру. Устройства должны обязательно проходить проверку в испытательных лабораториях и на полигонах. В сертифицированных мастерских приборы подвергаются поверке, пломбируются. Их качество и надежность подтверждается сертификатом установленного образца.

Тахеометр — это… Что такое Тахеометр?

тахеометр — тахеометр …   Орфографический словарь-справочник

ТАХЕОМЕТР — (греч.). 1) оптический измеритель расстояний. 2) теодолит для быстрых землемерных съёмок. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТАХЕОМЕТР прибор, употребляемый при съемке планов местностей, иначе теодолит …   Словарь иностранных слов русского языка

тахеометр — сущ., кол во синонимов: 4 • тахеометр автомат (1) • тахеометр полуавтомат (1) • …   Словарь синонимов

тахеометр — Ндп. теодолит тахеометр Геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, длин линий и превышений. Примечание Тахеометры классифицируют по типам применяемых в них дальномеров. [ГОСТ 21830 76] Недопустимые,… …   Справочник технического переводчика

тахеометр — а, м. tachéomètre m. геод. Прибор для землемерных съемок. проводимых способом тахеометрии. СИС 1954. Лекс. Гранат: тахеометр; СИС 1937: тахео/метр …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

ТАХЕОМЕТР — (от греч. tachys род. п. tacheos быстрый и …метр), вид теодолита с дальномерным устройством. Автоматические и круговые тахеометры позволяют определить углы и расстояния без вычислений …   Большой Энциклопедический словарь

ТАХЕОМЕТР — и тахиметр, тахеометра, муж. (от греч. tachys быстрый и metreo мерю). Прибор для землемерных съемок (геод.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

ТАХЕОМЕТР — теодолит, снабженный вертикальным кругом и дальномерной сеткой нитей, позволяющий при помощи одного визирования на тахеометрическую рейку определять с достаточной точностью направление линии (румб или азимут), расстояние от инструмента до точки… …   Технический железнодорожный словарь

Тахеометр — – геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, длин линий и превышений Примечание. Тахеометры классифицируют по типам применяемых в них дальномеров. [ГОСТ 21830 76] Рубрика термина: Инструменты… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ТАХЕОМЕТР — вид теодолита с дальномерным устройством для быстрого определения горизонтальных расстояний и разности высот местности. Автоматические и круговые Т. позволяют определять расстояния и углы без вычислений …   Большая политехническая энциклопедия

Что такое тахеометр?

Электронные тахеометры — это типы электронного оборудования, позволяющие точно определять наклонные расстояния между местоположением станций и определенной географической точкой. Устройства этого типа могут управляться вручную на месте или управляться через удаленный доступ. Способность тахеометра обеспечивать точные измерения, в том числе уклон местности, неоценима для процесса съемки земли для будущих строительных проектов, а также для ряда научных приложений.

работник

Функция тахеометра предполагает использование электрических компонентов, включая оптическое оборудование, как часть процесса измерения.Как часть сбора измерений, устройство учитывает углы, а также расстояния при выполнении геодезических задач. Внутреннее вычисление координат включает использование формул, относящихся к тригонометрии и триангуляции, обе основные математические стратегии, общие для этого типа процесса измерения. Во многих случаях связь между местоположением станции и конечной точкой для оценки устанавливается с помощью микроволновых передач или другого типа инфракрасного сигнала, который позволяет устройству точно определить отражающее устройство, которое находится в противоположной точке. ,

Одним из преимуществ использования тахеометра является то, что его может использовать один геодезист, а не два человека. Основной блок можно разместить так, чтобы оператор мог пройти к противоположной точке области, которую необходимо измерить.При использовании отражателя, позволяющего тахеометру зафиксироваться в этой точке назначения, оператор может использовать пульт дистанционного управления для запуска и отслеживания собранных данных и результирующей обратной связи, полученной в результате обработки этих данных. Это контрастирует с методами, использовавшимися в прошлом, для управления процессом требовалось как минимум два человека. Наряду с минимизацией количества людей, необходимых для завершения проекта, тахеометр также производит вычисления и данные, которые раньше обрабатывались бы вручную.

Сегодня есть даже варианты оборудования тахеометров, которые позволяют включать навигационную систему, которая может взаимодействовать со спутниками. Это дополнение позволяет собирать измерения и другие важные данные, даже если пункт отправления и пункт назначения находятся вне прямой видимости.Существуют некоторые разногласия относительно использования этого типа подхода, поскольку вычисления действительно занимают больше времени, а некоторые профессионалы сомневаются в точности данных, полученных с использованием спутниковой технологии.

,

Тахеометр

Тахеометр — это оптический прибор, используемый в современной геодезии и археологии, а также полицией, следователями на месте преступления, частными специалистами по реконструкции происшествий и страховыми компаниями для измерения мест. Это комбинация электронного теодолита (транзит), электронного дальномера (EDM) и программного обеспечения, работающего на внешнем компьютере, известном как сборщик данных.

С помощью тахеометра можно определять углы и расстояния от инструмента до точек съемки.С помощью тригонометрии и триангуляции углы и расстояния могут использоваться для расчета координат фактических положений (X, Y и Z или северное, восточное и превышение) точек съемки или положения инструмента по известным точкам, в абсолютном выражении.

Данные могут быть загружены с теодолита на внешний компьютер, и прикладное программное обеспечение сгенерирует карту исследуемой области.

Некоторые тахеометры также имеют интерфейс GPS, который объединяет эти две технологии, чтобы использовать преимущества обеих (GPS — прямая видимость не требуется между точками измерения; традиционный тахеометр — высокоточные измерения, особенно по вертикальной оси по сравнению с GPS. ) и уменьшать последствия недостатков каждой технологии (GPS — низкая точность по вертикальной оси и низкая точность без длительных периодов наблюдения; тахеометр — требует наблюдения в прямой видимости и должен быть установлен над известной точкой или в пределах прямой видимости 2 или более известные точки).

Большинство современных тахеометров измеряют углы посредством электрооптического сканирования чрезвычайно точных цифровых штрих-кодов, выгравированных на вращающихся стеклянных цилиндрах или дисках внутри инструмента. Тахеометры самого высокого качества способны измерять углы до 0,5 угловой секунды. Недорогие тахеометры «строительного класса» обычно могут измерять углы до 5 или 10 угловых секунд.

Измерение расстояния выполняется с помощью модулированного микроволнового или инфракрасного несущего сигнала, генерируемого небольшим твердотельным излучателем на оптическом пути прибора и отражающегося от измеряемого объекта.Схема модуляции в возвращаемом сигнале считывается и интерпретируется бортовым компьютером тахеометра. Расстояние определяется путем излучения и приема нескольких частот и определения целого числа длин волн до цели для каждой частоты. Большинство тахеометров используют специальную стеклянную призму Порро в качестве отражателя для сигнала EDM и могут измерять расстояния до нескольких километров, но некоторые инструменты «безотражательные» и могут измерять расстояния до любого объекта, который достаточно светлого цвета. , до нескольких сотен метров.Типичный тахеометр EDM может измерять расстояния с точностью до 3 миллиметров или 1/100 фута.

Некоторые современные тахеометры являются «роботизированными», что позволяет оператору управлять инструментом на расстоянии с помощью пульта дистанционного управления. Это избавляет от необходимости помощника сотрудника держать призму отражателя над точкой измерения. Оператор держит рефлектор и управляет тахеометром из наблюдаемой точки.

Приложения для реконструкции дорожно-транспортных происшествий

Тахеометры используются полицией, следователями на месте преступления, частными специалистами по восстановлению дорожно-транспортных происшествий и страховыми компаниями для измерения места происшествия.После того, как они произведут точные измерения с помощью тахеометра, они смогут использовать программное обеспечение для воссоздания аварии в 3D-анимации.

Горнодобывающая промышленность

Тахеометры — это основной геодезический инструмент, используемый во многих горных работах.

Подземные горные работы

По мере прохождения выработок в подземной шахте будет использоваться тахеометр для регистрации абсолютного местоположения стен туннеля (забоя), потолков (спинок) и полов.Затем эти данные можно загрузить в программу САПР и сравнить с разработанным планом туннеля.

Через регулярные промежутки времени исследовательская группа будет устанавливать станции. Это небольшие стальные заглушки, которые просверливаются в стенках или спине. Заглушки устанавливаются попарно. Для настенных станций в противоположных стенах устанавливают две заглушки, образуя линию, перпендикулярную штольню. Для задних станций сзади устанавливаются две заглушки, образующие линию, параллельную штоку.

Когда геодезическая бригада хочет установить тахеометр в дрейфе, они используют набор вилок, чтобы определить местонахождение тахеометра.

Ссылки

* [ http://totalstation.org total station ]
* [ http://www.csanet.org/newsletter/aug94/nl089407.html Использование тахеометра ]

ee также

* LIDAR
* Съемка

Фонд Викимедиа. 2010.

.