Тахеометры

Электронный тахеометр это многофункциональный, компактный электронный прибор, позволяющий проводить практически любые геодезические работы. Тахеометр позволяет измерять горизонтальные и вертикальные расстояния, углы, площади на удалении до 5 км и с точностью до 1 см, вести автоматическую запись данных по тысячам точек, обмениваться данными с компьютером.

Современные электронные тахеометры значительно различаются не только своими конструктивными или техническими характеристиками, но и ориентацией на конкретного пользователя или определенную сферу применения. Поэтому тахеометры можно также классифицировать по их предназначению для решения конкретных задач. Точность и дальность измерений в данном случае уже не играют существенной роли. Определяющим становится фактор эффективности применения прибора для решения конкретного типа задач. Например, для выполнения традиционных работ по землеотводам достаточно иметь простой механический тахеометр с минимальным набором встроенных программ. В то же время для работ по изысканиям и строительству автомагистралей наиболее эффективным будет применение роботизированного электронного тахеометра, имеющего функции автоматического слежения за отражателем, контроллер и программы, позволяющие не только работать с проектными данными, но и воспроизводить полученные результаты непосредственно в поле на экране контроллера.

Ниже мы постараемся описать основные преимущества и автоматические функции тахеометра.

При измерении расстояний с помощью теодолита необходимо использование рейки. При этом допустимая точность соблюдается на расстояниях до 250-300 метров. В то же время тахеометр требует специального отражателя, устанавливаемого на вешку и с его помощью можно провести измерения на удалении до 5 км с точностью до 1 см (отдельные модели). Более совершенные модели тахеометров позволяют работать без отражателя на расстояниях до 350 метров, наводя прибор непосредственно на объект. В общем и целом можно сказать, что точность измерения простейших тахеометров как правило не хуже 5–6" для угловых измерений и 3 мм + 3 ppm - для линейных при съемке с отражателем. Для соблюдения точности угловых измерений чрезвычайно важен диапазон компенсации влияния углов наклона вертикальной и горизонтальной осей. Эта величина особенно существенна при работе тахеометром со штатива.

В отличие от проведения работ с теодолитом, при которых необходимо вести журнал для записи углов, расстояний и т.п. при тахеометрической съемке требуется только ведение абриса. Углы, расстояния и номера пикетов будут автоматически сохранены в памяти тахеометра. Если Вы меняете место установки прибора (станцию), потребуется лишь внести данные о новой станции и задать номер первого пикета. После этого при наведении на отражатель тахеометр будет делать измерения автоматически при нажатии одной кнопки.

Одна из полезных особенностей электронного тахеометра - автоматический расчет горизонтального проложения. На дисплее прибора отображаются наклонное расстояние, вертикальный и горизонтальный углы или наклонное расстояние, горизонтальное проложение и превышение. Причем режимы отображения этой информации можно переключать в любое время.

Чтобы измерить площадь многоугольного участка сколь угодно сложной формы с помощью электронного тахеометра необходимо просто поочередно установливить отражатель в каждом углу участка, при условии что все углы находятся в поле видимости одной точки.

Естественно электронный тахеометр позволяет выполнять и такие обычные измерения как высота объекта или расстояние между двумя точками. А также, как и при работе с теодолитом, делать измерения "со смещением".

Немаловажная и чрезвычайно удобная функция тахеометра это "вынос в натуру". Прибор устанавливается на точку с известными координатами, проводится его ориентирование (путем задания дирекционного угла или задания координат точки ориентирования). После этого вводятся координаты точки для выноса, и тахеометр показывает угол, на который его нужно повернуть и расстояние, которое необходимо отложить в заданом направлении. Особенно это удобно при проведении работ на сильно пересеченной местности и больших расстояниях, где использование теодолита в сочетании с рулеткой требует больших трудозатрат.

Для карьерных работ удобно использование такой функции электронного тахеометра как определение своих координат с помощью обратной засечки. При первой установке тахеометром снимают координаты точек на каких-либо объектах по краям карьера (с помощью отражательно пленки). После проведения работ, снова устанавливается тахеометр и с помощью обратной засечки определяются координаты точки стояния, а также делается новая съемка дня карьера. Использую программное обеспечение CREDO довольно быстро можно построить схему выполненных карьерных работ по квадратам и общую информацию по ним.

Клавиатура электронного тахеометра может быть цифровой или алфавитно-цифровой. Некоторые модели тахеометров имеют клавиатуры с обеих сторон. Число клавиш клавиатуры в среднем лежит в пределах от 10 до 30, в зависимости от возможностей тахеометра. Клавиатура с минимальным числом клавиш, каждая из которых многофункциональна, очень неудобна и неэффективна. В то же время отдельные электронные тахеометры имеют полные PC-совместимые QWERTY-клавиатуры.

Память до 10000 точек и прилагаемое ПО для обмена данными с компьютером - несомненные преимущества электронного тахеометра . Кроме того дополнительно приобретаемые программы дадут возможность не только получить пространственную модель отснятого рельефа с прорисовкой горизонталей в электронном виде, но и легко дополнить ее информацией о существующих и новых объектах (тип поверхности, виды растительности, здания, сооружения, коммуникации и т.п.)

Практически все производители выпускают модели электронных тахеометров приспособленые для жёстких климатических условий (работа при низких температурах до -30°С). Но мы рекомендуем рассматривать подобное оборудование только в условиях крайнего севера либо при какой-либо особой специфике работ.

Ряд фирм-производителей выпускают так называемые автоматизированные следящие системы. Основой их является высокоточный электронный тахеометр с мощным дальномерным блоком, сервоприводами и функциями робота. Приборы этого типа могут использоваться и как "обычные" роботизированные тахеометры, и как датчики автоматической следящей системы. Например, для решения следующих задач: автоматические наблюдения за деформациями инженерных сооружений и земной поверхности; геодезическое обеспечение гидрографических работ; автоматическое определение координинат движущихся объектов; управление строительными машинами и механизмами. Такие приборы серии легко интегрируются в автоматические системы, в которых электронный тахеометр работает под управлением различных компьютерных программ. Данные о положении объектов могут выводиться как на единый диспетчерский пульт, так и на пульт управления отдельной машины.

Некоторые электронные тахеометры оснащаются системой с модулем слежения и специальным активным отражателем. Активный отражатель обязательно включает активный излучатель-диод, излучение которого фиксируется электронным модулем слежения, и не допускает наведения на другие отражатели или отражающие поверхности - катафоты, стекла и пр. В то же время ряд других моделей тахеометров-роботов не могут различить призму-отражатель и стекло проезжающего автомобиля, и в результате ими практически невозможно пользоваться в городских условиях.

При потере отражателя система поиска быстро находит его. Роботизированные тахеометры имеют радиокоммуникационный модуль/радиомодем, обеспечивающий связь прибора с активным отражателем. В качестве контроллера, обеспечивающего управление тахеометром через радиомодем, установленный на вехе с отражателем, часто используются полевые компьютеры.

Дальность работы с электронным тахеометром в роботизированном режиме как правило лежит в пределах 1–1,5 км, что обусловливается в основном предельными расстояниями при таких видах съемок. В целом применение роботизированных технологий повышает эффективность работ практически вдвое по сравнению с использованием механических тахеометров, что дает возможность значительно сократить трудовые затраты, свести к минимуму ошибки полевых измерений, что в итоге позволяет, по крайней мере, удвоить годовые объемы подрядных геодезических работ.

При использовании электронного тахеометра в автоматических системах наблюдения за деформациями управление процессом наблюдений, регистрация данных, их обработка и анализ осуществляются в реальном времени специальными программами для внешних компьютеров.