Тахеометр - Total station

Археологические опрос с помощью тахеометра Leica TPS1100 на Железный век живущий в Иттерби, Швеция.
Типичная призма с задней мишенью. Используется с системами съемки и трехмерного мониторинга точек для измерения изменений высоты и положения точки.

А тахеометр (TS) или тахеодолит станции (TST) - электронный / оптический прибор, используемый для геодезия и Строительство зданий. Это электронный транзит теодолит интегрирован с электронное измерение расстояния (EDM) для измерения как вертикальных, так и горизонтальных углов и наклонного расстояния от инструмента до конкретной точки, а также бортовой компьютер для сбора данных и выполнения триангуляция расчеты.[1]

Роботизированный или моторизованные тахеометры позволяют оператору управлять инструментом на расстоянии с помощью дистанционного управления. Это устраняет необходимость в помощнике, так как оператор держит световозвращатель и управляет тахеометром из наблюдаемой точки. Эти моторизованные тахеометры также могут использоваться в автоматизированных установках, известных как автоматизированные моторизованные тахеометры (AMTS).

Функция

Измерение угла

Большинство 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 угловая секунда. Недорогие тахеометры «строительного класса» обычно могут измерять углы до 5 или 10 угловых секунд.

Измерение расстояния

Основная статья: Измерение расстояния

Измерение расстояния осуществляется модулированным инфракрасный несущий сигнал, генерируемый небольшим твердотельным излучателем на оптическом пути прибора и отраженный призменным отражателем или исследуемым объектом. Шаблон модуляции в возвращаемом сигнале считывается и интерпретируется компьютером в тахеометре. Расстояние определяется путем излучения и приема нескольких частот и определения целого числа длины волн к цели для каждого частота. Большинство тахеометров используют специально изготовленное стекло призма (топографическая) отражатели для сигнала EDM. Типичный тахеометр может измерять расстояния до 1500 метров (4900 футов) с точностью около 1,5 миллиметра (0,059 дюйма) ± 2 части на миллион.[2]

Безотражательные тахеометры могут измерять расстояние до любого достаточно светлого объекта, до нескольких сотен метры.

Координатное измерение

Координаты неизвестной точки относительно известной координаты могут быть определены с помощью тахеометра, если между двумя точками может быть установлена ​​прямая линия обзора. Углы и расстояния измеряются от тахеометра до исследуемых точек, а координаты (X, Y и Z; или восток, север и высота ) точек съемки относительно положения тахеометра рассчитываются с использованием тригонометрия и триангуляция.

Для определения абсолютного местоположения тахеометр требует наблюдения на линии прямой видимости и может быть установлен над известной точкой или с прямой видимостью до 2 или более точек с известным местоположением, называемых бесплатное размещение.[3][4]

По этой причине на некоторых тахеометрах есть Глобальная навигационная спутниковая система приемник и не требуют прямой видимости для определения координат. Однако измерения GNSS могут потребовать более длительных периодов работы и обеспечить относительно низкую точность по вертикальной оси.[3]

Обработка данных

Некоторые модели включают внутреннее электронное хранилище данных для записи измеренных расстояний, горизонтального и вертикального углов, в то время как другие модели оснащены для записи этих измерений на внешний сборщик данных, например портативный компьютер.

Когда данные загружаются с тахеометра на компьютер, можно использовать прикладное программное обеспечение для вычисления результатов и создания карта обследуемой площади. Тахеометры последнего поколения также могут отображать карту на сенсорном экране прибора сразу после измерения точек.

Приложения

Тахеометры в основном используются землеустроители и инженеры-строители, либо для записи объектов, как при топографической съемке, либо для обозначения объектов (таких как дороги, дома или границы). Они также используются археологами для записи раскопок и полицией, следователями на месте преступления, частными специалистами по реконструкции аварий и страховыми компаниями для измерения мест.

Добыча

Электронные тахеометры являются основным геодезическим инструментом, используемым в добыча геодезия.

Тахеометр используется для записи абсолютного местоположения стен туннеля, потолка (задней части) и пола в качестве сугробы подземного рудника. Записанные данные затем загружаются в Программа CAD, и по сравнению с проектной схемой туннеля.

Съемочная группа регулярно устанавливает станции управления. Это небольшие стальные заглушки, устанавливаемые попарно в отверстия, просверленные в стенах или в задней части. Для настенных станций в противоположных стенах устанавливают две заглушки, образуя линию, перпендикулярную штольню. Для задних станций сзади устанавливаются две заглушки, образующие линию, параллельную штольню.

Набор пробок можно использовать для определения местоположения тахеометра, установленного в штольне или туннеле, путем обработки измерений на пробках по пересечению и резекция.

Механическая и электрическая конструкция

Тахеометры стали наивысшим стандартом для большинства форм компоновки зданий.[согласно кому? ]

Чаще всего они используются по осям X и Y для разметки мест проходов из подземных коммуникаций в фундамент, между этажами конструкции, а также проходов в кровле.

Поскольку все больше рабочих мест в коммерческом и промышленном строительстве сосредоточено вокруг информационное моделирование зданий (BIM) координаты почти каждой трубы, канала, воздуховода и подвесной опоры доступны с цифровой точностью.[требуется разъяснение ] Применение связи виртуальной модели с материальной конструкцией потенциально исключает трудозатраты, связанные с перемещением плохо измеренных систем, а также время, затрачиваемое на выкладку этих систем в процессе полномасштабного незавершенного строительства.[нужна цитата ]

Метеорология

Метеорологи также используйте тахеометры для отслеживания метеорологические шары для определения ветра на высотах. При известной или предполагаемой средней скорости подъема метеозонда изменение азимута и высоты, полученные тахеометром, когда он отслеживает метеозонд с течением времени, используются для вычисления скорости и направления ветра на разных высотах. Кроме того, тахеометр используется для отслеживания воздушных шаров на потолке и определения высоты облачных слоев. Такие данные о ветре на верхнем уровне часто используются для авиационного прогноза погоды и запусков ракет.

Производители инструментов

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Kavanagh, Barry F .; Берд, С. Дж. Гленн (1996). Геодезия: принципы и применение (4-е изд.). Прентис Холл. С. 257–264.
  2. ^ Leica Flexline TS02 / 06/09. (2008). Leica Geosystems. См. Техническое описание модели TS06 (PDF). Проверено 27 августа 2009 г.
  3. ^ а б "Техническое описание Leica Viva TS11". Leica Geosystems - Америка. н.д.. Получено 24 июня, 2014.
  4. ^ «Цель, преимущества и задача установки резекции». Центр знаний Trimble. Trimble. Получено 3 января 2016.

внешние ссылки