Процесс проведения всех видов работ в современном строительстве и кадастровой деятельности значительно облегчается за счет бурного развития приборостроения. К современному геодезическому оборудованию предъявляются все более высокие требования, что не может не сказаться на предложении. Рынок предлагает все более и более усовершенствованное геодезическое оборудование. Наиболее многофункциональным и распространенным сейчас является тахеометр. Расскажем о нем простыми словами.
Для начала небольшой опрос:
Что он из себя представляет?
Предшественницей нынешнего электронного тахеометра стала комбинация в одном приборе теодолита и светодальномера. А первые сходные с нынешними электронные тахеометры появились примерно четверть столетия тому назад. Основными странами-производителями этих приборов являются Япония, Швейцария, Швеция и США. Он представляет собой некий оптический прибор, напичканный электроникой. Его часто называют фотоаппаратом или камерой, хотя он имеет достаточно узнаваемый вид. Так могут сказать только люди совсем не осведомленные. Задачи у него другие и кино он не снимает. Хотя доля правды тут есть — самые навороченные модели умеют делать фото. Но прохожих и закат таким тахеометром фоткать не будут. Это нужно для фиксации измеряемых объектов. Чтобы люди меньше отвлекали геодезистов глупыми вопросами, мы подробно опишем этот прибор.
Из чего состоит тахеометр?
Ниже приведен наглядный рисунок. Это основные зримые составляющие рядового тахеометра.
Большинство узлов не вызывают вопросов, но некоторые нуждаются в пояснении.
- Вертикальный лимб. Это округлая часть сбоку тахеометра, внутри которой находится специально размеченный на 360 градусов круг. Именно по отсечкам на нем определяется вертикальный угол. Горизонтальный лимб особо не виден, но он находится в основании прибора внизу. По нему определяется горизонтальный угол.
- Винт фокусировки сетки нитей. Он нужен, чтобы четко видеть перекрестье для наведения на цель. Об этом ниже.
- Разъем для передачи данных есть не у всех. Более современные модели имеют съемный флеш носитель или вообще сопрягаются с компьютером через Bluetooth или Wi-Fi.
- Стопорные винты нужны для фиксации трубы в определенном положении перед началом наблюдений.
- Доводящие винты для точной наводки на цель.
- Визир сверху и снизу зрительной трубы позволяет предварительно навести трубу на цель. Ведь у трубы ограниченный круг обзора, и необходимо сначала приблизительно определить направление ее наклона, чтобы цель была в поле ее видимости.
Это что касается видимых частей. Из невидимых — это куча электроники, оптики и того, что даже нам неизвестно. Основными внутренними модулями являются горизонтальный и вертикальный лимбы, свето или лазерный дальномер, вычислительный процессор с памятью и система линз для основной трубы и «глазка» для центрирования прибора над каким-нибудь пунктом. В более дорогих моделях может присутствовать радиоуправление, GPS приемник и целый сенсорный телевизор вместо дисплея. Такие аппараты очень дороги и применяются достаточно редко, так как пока что их использование сложно окупаемо. Но в Автодоре они уже стали достаточно частыми гостями. Думайте сами)
Что делает тахеометр?
Добрались до основного вопроса. Что же тахеометр вообще делает? Ну да, иногда он умеет фотографировать. Но с функцией «фотоаппарата» он стоит более 1 млн. рублей. И это далеко не предел. Значит он может что-то еще. При вполне компактных размерах электронный тахеометр совмещает функции теодолита, светодальномера, вычислителя и электронного регистратора данных. Но нужно все же поделить основные его «умения» и те, что появляются с увеличением цены.
Основное:
- измерение расстояний. Чем-то схоже с уже привычной лазерной рулеткой. Об этом ниже
- измерение вертикального угла. Т.е. измерение угла от горизонтального направления до местоположения точки. Так можно определить превышение объекта. Зная расстояние и вертикальный угол от горизонтали, тахеометр рассчитывает высоту объекта относительно местоположения прибора. Таким образом, измеряя расстояние и вертикальный угол, можно определить высоты всех необходимых точек относительно друг друга.
- измерение горизонтального угла совместно с расстоянием обеспечивает уже определение планового местоположения измеряемых точек. То есть выбирается нулевое направление отсчета горизонтального угла и все измерения производятся относительно него. Зная угол и расстояние прибор пересчитывает это в координаты Х и У (как в школе на уроке геометрии).
Это все описано упрощенно, но суть такова. Тахеометр меряет углы и расстояния. А вот чтобы это превратилось в итоге в план местности или исполнительный чертеж, нужно мастерство исполнителя. Хотя более дорогие собратья- тахеометры обладают способностями построения цифровой модели местности прямо во время полевых работ. Немножко окунемся в премиум сегмент. Если совсем не разбираетесь в тахеометрах, то дорогой аппарат можно определить по цветному тачскрину.
Приятные дополнения за увеличение стоимости:
- фотофиксация — для блоггеров незаменимая вещь. Для геодезистов — рутинная необходимость в отчетной документации. Так как это достаточно редко требуется, то и существенным плюсом не назовешь
- сервопривод. С ним тахеометр становится похож на андроида, который сам наводит на цель или следует объективом за отражателем геодезиста. Андроид не устает и не ошибается. Геодезист может более продуктивно работать, да еще и без помощника. Он самостоятельно может передвигаться с вешкой или отражателем и указывать на точки съемки. Но от прибора далеко отходить не будет, так как утеря или порча андроида вгонит инженера в глубокую долговую яму.
- большой сенсорный экран говорит о наличии эксклюзивных функций по обработке в полевых условиях результатов измерений. Нужная вещь. Может помочь решить нестандартную задачу, не отходя от штатива, да и данные для постобработки будут уже не такими «сырыми». Скорее всего понадобится меньше времени для оформления готового чертежа или плана.
- наличие GPS приемника делает из тахеометра универсальную систему по геопозиционированию и обработке пространственных данных объектов измерения. Если проще — это Феррари в гараже тахеометров-Запорожцев. Обычно такой тахеометр имеет все вышеперечисленные «навороты».
Про все хитрости говорить не будем — они нужны для профессионалов. Но главную суть повторим.
Тахеометр, в стандартном понимании на данном этапе развития, измеряет углы и расстояния. Остальное дело техники.
Каким образом он проводит измерения?
Угловые измерения берутся непосредственно с вертикального или горизонтального лимба. То есть лимб разделен очень точно на 360 градусов. И, в зависимости от положения и направления визирной трубы, электронно берется отсчет и выводится на экран. Все достаточно просто.
С измерением расстояния все не так просто. На этом можно остановиться чуть подробнее. Работают электронные тахеометры, основываясь на фазовом или импульсном методах. Очень упрощенно объясним:
- Фазовый метод. Из курса физики мы должны помнить, что любой световой луч имеет волновую составляющую. То есть имеет частоту, амплитуду, длину и др. характеристики. Главное, что волна все время проходит одну и туже фазу множество раз. В этом и заключается смысл. Дальномер тахеометра выпускает одновременно как бы два луча. Один в направлении объекта. Он доходит до объекта и возвращается в светоприемник тахеометра. А второй в это время находится внутри прибора в генераторе как бы в замкнутом цикле. Когда первый луч приходит обратно, фазы волн луча в генераторе и пришедшего сравниваются и вычисляется расстояние. Не совсем так, конечно, но суть в сравнении эталонного луча в приборе и луча прошедшего путь до объекта и обратно.
- На основании метода импульсного работают более современные тахеометры, которые замеряют время прохождения лазерного луча от прибора к отражателю и обратно. То есть просто умножается скорость распространения лазера в воздухе (грубо говоря константа) на время прохождения. Для понимания процесса этот метод гораздо проще.
Существует два типа объектов для измерения — в отражательном (на специальный отражатель) и безотражательном режиме (просто на предмет). В безотражательном режиме электронный тахеометр способен работать только на ограниченных дистанциях. Если в режиме отражения линейное расстояние, на котором могут вестись измерения, не ниже 5000 м, то в режиме безотражательном это расстояние, в зависимости от рельефа и окраса поверхности, не будет превышать 1200 м.
Итого с помощью тахеометра можно выполнить съёмку любого участка в плане и по высоте, при которой получают полноценную картину рельефа — очень быстро и точно: погрешность при измерениях горизонтальных и вертикальных расстояний не превышает нескольких сантиметров на 1000 м, а точность измерения углов — от 0.5″ до 20″. Все зависит от типа прибора и его класса согласно ГОСТ Р 51774-2001.
Что видно в трубу тахеометра?
В окуляр, как и в бинокль, видны вертикальные и горизонтальные черточки (нити). Работа человека, стоящего за прибором — навести перекрестье нитей на измеряемый объект и записать измерения. Ну и важным дополнением к этому будет то, что визирная труба обладает хорошим увеличением: 25-35 крат. Поэтому можно увидеть геодезиста с прибором, который смотрит в сторону очень далекого своего помощника. Кажется, что его еле видно. Но с таким зумом человек и марка вдали будут как на ладони. За такое удобство приходится платить, когда объект совсем близко. Ближе нескольких метров в окуляр невозможно ничего разглядеть. Виной тому — предельная настройка фокусирующего винта.
Где применяется?
Тут можно перечислить много направлений и задач. Перечислим основные:
Электронный тахеометр — это наиболее совершенный на сегодня геодезический прибор, позволяющий значительно сократить затраты времени на выполнение очень широкого круга задач. Поэтому, несмотря на высокую стоимость, электронные тахеометры довольно популярны и востребованы современными специалистами.
Можно просто написать
Наши соцсети:
Телефон: 8 (903) 253-35-84, Илья
