Автоматическое измерение высоты тахеометра. Как это работает?

Измерение высоты геодезического инструмента над землей всегда было трудозатратной процедурой. Принимая во внимание цифровизацию и необходимость последующей обработки геопространственных данных, специалистами Leica Geosystems был впервые в мире разработан и внедрен метод автоматического измерения высоты тахеометра. 

Вместе с релизом нового поколения механических тахеометров Leica FlexLine TS03, TS07 и TS10 компания Leica Geosystems представила миру не только надежные, высокоточные и качественные инструменты, но и встроенную функцию автоматического измерения высоты тахеометра – инновационную функцию для измерения высоты инструмента с помощью нажатия одной кнопки на клавиатуре. Автоизмерение высоты доступно на тахеометрах TS07 (опционально) и TS10 (по умолчанию во всех модификациях). Эта функция дает пользователям возможность отказаться от использования измерительных лент и собирать данные с еще более высокой точностью, чем это было доступно ранее.

Рисунок 1. Leica FlexLine TS07 и TS10. Первые в мире инструменты с функцией автоизмерения высоты.

Проблемы прошлого 

В современных тахеометрах представлены невероятно точные и мощные измерительные системы. На сегодняшний день – это сочетание механических и электронно-оптических элементов вместе с простым и удобным полевым программным обеспечением.

Несмотря на эти ценные и разнообразные характеристики, невозможно начать работу без известной всем геодезистам процедуры – установки станции. Горизонтирование и центрирование геодезического инструмента над точкой обеспечивает плановые связи с системами координат, а измерение высоты тахеометра обеспечивает связи собранных данных с системой высот. До сегодняшнего дня измерение высоты инструмента выполнял работающий за прибором оператор, используя обычную рулетку. Это приводило к различного рода ошибкам, влияющим на качество собираемых данных:

• Забытая или сломанная рулетка может ограничить сбор данных только плановыми координатами.
• Неисправная рулетка может привести к возникновению ошибок, которые будут влиять на качество собранных данных
• Неправильное использование (наклон, растяжение и т.п.) ленты может привести к дополнительным ошибкам
• Ошибки считывания высоты и ошибки ввода высоты в ПО инструмента могут также служить источником дополнительных ошибок
• Ручной ввод данных требует дополнительных временных затрат и отвлекает от работы с интерфейсом прибора

Внедрение данной технологии ранее было ограничено пространством внутри корпуса тахеометра (см. рисунок 2)

Рисунок 2. Самый маленький дальномер Leica Geosystems DISTO D110 (слева), Модуль автоизмерения высоты (в центре), TS10 (справа).

Как это работает? 

С помощью замены традиционного лазерного центрира на электронно-оптическую измерительную систему, были решены сразу 2 задачи:

• Использование центрира для установки над точкой
• Использование EDM для измерения высоты

Указатель работает аналогично лазерному центриру. Он включается, когда активна панель Уровень и Компенсатор. Интенсивность излучения может меняться для адаптации к условиям освещенности.
Измерение расстояния основано на принципе измерения времени, прошедшим между излучением и приемом сигнала. Это реализовано с помощью двухосевой оптической системы. Как видно на Рисунке 3, маленькая линза, близкая к оси вращения тахеометра, представляет из себя излучатель (Tx), а большая линза (Rx) принимает отраженный от земли сигнал. Характеристики описаны в таблице 1.

Рисунок 3 – Видимые линзы излучателя (Tx) и приемника (Rx) в модуле автоизмерения высоты.

Таблица 1 – Характеристики.

 

Рисунок 4 – измерение высоты инструмента в полевом ПО Leica FlexField на тахеометре Leica TS07 

Автоизмерение высоты может применяться на любой поверхности без использования специальных целей. Обозначенная точность применима к цели с отражающей способностью 18% (примерно соответствует отражающей способности потенциальных целей). Высота инструмента может быть записана и откорректирована в полевом ПО. Во время работы в полевом ПО (рис. 4) на экране автоизмерения высоты, автоматически включается целеуказатель для индикации цели. Высота всегда будет измеряться до точки, где лазер попадает на землю. Вместе с тем может быть введен сдвиг. Это может быть полезно в случаях, когда необходимо ввести различного рода корректировки в измеряемую высоту.

Автоматическое измерение высоты может использоваться со всеми существующими геодезическими штативами и трегерами без центрира. В случаях, когда винты трегера максимально выкручены, будет появляться сообщение о необходимости поворота тахеометра на 180° во избежание попадания лазерного луча на части станового винта (Рисунок 5).

Рисунок 5. В данном случае необходимо повернуть инструмент на 180° для того, чтобы дать возможность отраженному свету попасть на приемник.

Преимущества автоизмерения высоты

Понравилась статья? Прочитайте другие статьи в блоге НГК!