Тема 4 (11) Тахеометри
4.1 Призначення та типи тахеометрів.
4.2 Електронні тахеометри та їх типи.
4.2.1 Перевірки тахеометрів.
4.2.2 Дослідження тахеометрів.
4.2.3 Задачі, що вирішуються за допомогою електронних тахеометрів.
4.1 Призначення та типи тахеометрів
Тахеометри слугують для виконання топографічного знімання. Планове положення точок місцевості визначають способом полярних координат або засічками, а висотне - похилим або горизонтальним променем.
Вони є комбінованими приладами. Призначені для вимірювання віддалей, перевищень та кутів.
Типи тахеометрів:
- авторедукційні - н-д, ТД - тахеометр-висотомір з віддалеміром подвійного зображення , в ньому суміщені шкаловий теодоліт типу 2Т5КП та віддалемір-висотомір подвійного зображення, з с.к.п. вимірювання віддалі - 3 см на 100м віддалі;
- внутрішньобазові - н-д, ТВ тахеометр внутрішньобазовий (база з однієї сторони) з с.к.п. вимірювання віддалі 3-5 см на 100м віддалі;
- номограмні - обладнані додатковим вертикальним кругом, на якому нанесені номограмні криві, зображення яких передається у поле зору труби. Н-д, вітчизняний - ТаН (ТН, 2ТН) виготовлений УОМЗ з с.к.п. вимірювання віддалі - 3 см на 100м віддалі, зарубіжний - Dahlta 010 (Carl Zeis Jena);
- електронні - об'єднані між собою електронний теодоліт, світловіддалемір та мікроЕОМ (Та 5, Та 3 - "універсальні станції") з точністю 5-20 мм або малогабаритний топографічний світловіддалемір, встановлений на оптичний або електронний теодоліт.
4.2 Електронні тахеометри та їх типи
Електронні тахеометри з’явилися завдяки удосконаленню електронних теодолітів і топографічних світловіддалемірів. Електронним тахеометром називають прилад, що дозволяє виконувати кутові і лінійні вимірювання з можливістю їх сумісної обробки.
Типи електронних тахеометрів:
електронно-оптичні тахеометри. Найвідоміші - Та5 (УОМЗ), ЕОТ 2000 (Carl Zeis Jena). В них передбачено візуальне відлічування кутомірних кругів і автоматичне вимірювання віддалей, називають Semitotal Station, найпростіший - оптичний теодоліт обладнаний віддалемірною насадкою;
електронні тахеометри (мають автоматичну реєстрацію кутових і лінійних вимірювань, називають Total Station).
Сьогодні ел. тах. випускають усі відомі фірми Leica (TPS 400, TPS 1200 Smart Station - з GPS), Trimble-Zeiss (Trimble 3600 Total Station), Sokkia (SET 4110), УОМЗ (Ta3, Ta 5), Topcon (Японія, GTS 230). С.к.п. вимірювання кутів електронними тахеометрами різних класів становить 0,5 -10". Програмне забезпечення передбачає всі обчислення, необхідні для тахеометричного знімання ( горизонтальні прокладання, перевищення, висоти, прирости координат, координати...). Крім цього, передбачено ще й виконання таких функцій: розбивка колової кривої, визначення недоступної відстані і висоти споруди.
Тахеометри вирізняються точністю вимірювання кутів. Всі вони мають компенсатори вертикальних кругів.
Електронні тахеометри можуть бути розділені на 2 типи:
електронні тахеометри з візуальним відліком кутів (коли кутомірна частина тахеометра є оптичним теодолітом із шкаловим мікроскопом або оптичним мікрометром; візуально відліки, що знімаються, вводяться в процесор для подальшої обробки ручним набором на клавіатурі;
елетронні тахеометри з електронним відлічуваням кутів («універсальні станції»), (коли кутомірна частина є електронним теодолітом з цифровим виходом кутових величин на табло).
Лінійні величини ( результат далекомірних вимірювань) виводяться в цифровому вигляді на табло у всіх випадках.
Електронний теодоліт - це пристрій, в якому передбачено автоматичне відлічування кутових величин з перетворенням їх в електричні сигнали.
Це здійснюється за допомогою аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). В електронних теодолітах застосовують два основні типи АЦП, відмінні за методом отримання інформації про кут у вигляді електричних сигналів:
кодовий метод. При кодовому методі лімб, з якого зчитується кутова величина, є кодовим диском. Кодовий диск просвічується світловим пучком, який потім поступає на фотоприймальний пристрій. Потім електричні сигнали поступають в логічні схеми обробки, що здійснюють декодування і відтворення величини, що виміряється, в цифровому вигляді на табло.
цифровий метод. Цифровий метод заснований на використанні штрихового растру – системи штрихів, що наносяться на зовнішні краї лімба або алідади через однакові інтервали. Щільність растру може бути дуже високою (до сотень штрихів на 1 мм), що забезпечує високу точність вимірювань.
Цифровий метод є відносним, при якому визначаються тільки зміни кутового положення круга, тобто вимірюються кути, тоді як при кодовому методі вимірюються напрями, а кути обчислюються як різниці напрямів.
Мікропроцесори в електронних тахеометрах здійснюють функції управління, контролю і обчислень. На табло може видаватися похила відстань, горизонтальне прокладання, перевищення, горизонтальні кути, вертикальні кути по відповідній команді з пульта управління процесора.
УЗАГАЛЬНЕНА СТРУКТУРНА СХЕМА ЕЛЕКТРОННОГО тахеометру ТИПУ «УНІВЕРСАЛЬНА СТАНЦІЯ» |
|
мікроЕОМ
Такий вид електронних тахеометрів (схема) забезпечений мікроЕОМ (мікрокомп'ютером), що є поєднанням мікропроцесора з пам'яттю (пристроями введення і виведення даних).
В цьому випадку дані не тільки видаються на табло, але також і реєструються в пристрої, що запам'ятовує, і можуть бути виведені на зовнішній накопичувач або відразу ж оброблятися відповідно до закладених в пам'яті програм. Це дозволяє в польових умовах одержувати координати опорних пунктів і проводити інші контрольні геодезичні обчислення.
Результати цих обчислень також можуть видаватися на зовнішній накопичувач, що підключається. Зовнішній польовий накопичувач інформації (пристрій збору і реєстрації даних – «електронний польовий журнал») є зберігачем отриманої в полі інформації.
Таким чином, електронні тахеометри створюють системи повністю автоматизованого картографування; ланками цієї системи є:
електронний тахеометр - польовий накопичувач інформації – стаціонарна ЕОМ – графічний пристрій.