Современные тахеометры

| Категория реферата: Рефераты по геодезии
| Теги реферата: скачать реферат бесплатно без регистрации, реферат скачать управление
| Добавил(а) на сайт: Eromeev.

В моделях серии Geodimeter System 600 контроллер представляет собой съемную клавиатуру, поэтому его можно отнести к особому виду. До настоящего времени эта единственная в мире модель тахеометра со съемной клавиатурой.
Она обладает несомненными достоинствами, так как является не просто клавиатурой, а контроллером, имеющим внутреннюю память и внутренние программы. “Скачивание” информации, собранной в поле, не требует доставки в камеральный офис самого тахеометра — достаточно одной клавиатуры. Объем памяти, как и наличие тех или иных встроенных программ, определяется пользователем. Это удобно при работе нескольких исполнителей с одним тахеометром — у каждого своя клавиатура–контроллер. При работе в роботизированном режиме не требуется дополнительный контроллер/пульт управления на веху с отражателем.

В последнее время в качестве контроллеров широко применяются полевые графические пен-компьютеры или компьютеры с активным экраном (pen/penpad computer или touch screen computer). В основе создания таких компьютеров лежит идея избавления от клавиатуры и возврата к использованию ручки или карандаша, но уже без традиционного полевого журнала. С их помощью можно не только управлять работой тахеометра и/или геодезического спутникового приемника, но и обработать на месте и просмотреть графическое отображение результатов съемкок на экране пен-компьютера.

Графический контроллер GeodatWin (Spectra Precision), появившийся в
1998 г., является представителем нового поколения таких систем. В отличие от множества других графических контроллеров, базирующихся на стандартных пен-компьютерах, серийно выпускаемых компьютерными фирмами, его можно устанавливать на тахеометры Geodimeter вместо съемной клавиатуры или на спутниковый геодезический приемник (GeodatWin может также работать с тахеометрами других производителей). Технические характеристики, программные возможности и устойчивость GeodatWin к внешним климатическим условиям (влагостойкий корпус, диапазон рабочих температур от -20 до +50°
С) вполне позволяют назвать тахеометр, оснащенный GeodatWin, “электронной мензулой”.

Geodat Win имеет Intel 486 процессор, ? VGA графический активный экран,
32 Мб RAM, Windows 95, два считывающих порта для PCMCIA-карт. Для перекачки данных имеется инфракрасный порт. GeodatWin выполняет функции управления тахеометром и/или спутниковым геодезическим приемником, при этом обеспечивает совместное использование результатов съемок обеих видов.

Программное обеспечение решает большинство CAD-задач непосредственно в поле, позволяют вести трехмерную базу съемочных данных, что дает возможность строить цифровую модель рельефа и отображать ее в виде горизонталей, строить разрезы, сечения, профили, решать задачи координатной геометрии и многие другие. Обмен с персональным компьютером, экспорт/импорт файлов в формате DXF обеспечивают эффективность разбивочных работ по заранее подготовленным проектам. Очевидно, что графические системы реального времени типа GeodatWin получат дальнейшее развитие и станут неотъемлемой частью полевых съемочных систем. Можно предположить также, что тахеометры с механическим приводом в будущем будут полностью заменены тахеометрами с сервоприводом.

Сервопривод не только обеспечивает удобство работы (сервомоторы управляются многочисленными фрикционными винтами, традиционные наводящие и закрепительные винты отсутствуют), но и повышает производительность не менее чем на 30%. Если координаты точек хранятся в памяти, необходимо только ввести номер нужной точки и прибор автоматически наведется на нее.
При повторительных угловых измерениях на несколько отражателей необходимо только задать порядок и число измерений. Поскольку сервопривод исключает большую часть утомительной работы с наводящими и закрепительными винтами, вероятность ошибок наведения значительно уменьшается.

Тахеометры Geodimeter 600 Pro имеют четырехскоростные сервомоторы.
Наличие их обеспечивает быстрое и точное наведение на отражатель, позволяет быстро и эффективно переключаться в различные режимы работы: поиска отражателя, слежения в простом и роботизированном режимах. Система автоматического наведения и слежения тахеометров с сервоприводами повышает производительность работ более чем на 50%. Тахеометры Geodimeter 600 Pro оснащаются системой Autolock, включающей модуль слежения Tracker, размещаемый в модуле телескопа, и активный отражатель RMT. Активный отражатель (выпускается несколько видов) обязательно включает активный излучатель-диод, излучение которого фиксируется модулем Tracker, 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.
Система автоматического наведения не только полностью исключает необходимость работы вручную, но и повышает точность наведения на отражатель. 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 стандартные полевые компьютеры типа Husky или HP. В системах Geodimeter 600
Pro в качестве контроллера используется либо съемная клавиатура, либо графический контроллер GeodatWin. Применение клавиатуры или GeodatWin, с одной стороны, удешевляет стоимость системы, с другой, — делает ее более эффективной — технологии работ с клавиатурой/контроллером на приборе и вехе полностью идентичны и не требуют изучения и внедрения иного полевого компьютера.

Повышению эффективности работ значительно способствует также применение призменных отражателей, обеспечивающих отражение сигнала тахеометра в полном круговом диапазоне (360° ). Дальность работы 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 и оптимально провести камеральные работы, что в итоге позволяет, по крайней мере, удвоить годовые объемы подрядных геодезических работ.

Ряд фирм-производителей выпускают так называемые автоматизированные следящие системы (Automated Tracking System). Основой их является высокоточный электронный тахеометр с мощным дальномерным блоком, сервоприводами и всеми функциями робота. Приборы этой серии могут использоваться и как “обычные” роботизированные тахеометры, и как датчики автоматической следящей системы. Например, приборы серии Geodimeter ATS используются 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.

Приборы серии Geodimeter ATS являются открытыми и легко интегрируются в автоматические системы, в которых прибор работает под управлением различных компьютерных программ. Обмен командами и данными между прибором и компьютером может осуществляться в реальном времени через последовательный порт или радиомодем. Например, Geodimeter ATS-PT — одна из наиболее мощных моделей серии, предназначена для автоматического координирования в реальном времени движущихся объектов. Обеспечивает автоматическое наведение на активную и пассивную визирные цели на расстоянии до 3200 м, слежение за движущимися (скорость до 4 мс) объектами, регистрацию данных с частотой
5 Гц.

Geodimeter ATS-MC предназначен для использования в системах управления строительными машинами и механизмами. Данные об их положении могут выводиться как на единый диспетчерский пульт, так и на пульт управления отдельной машины. Дальность действия в режиме автоматического наведения
1–2 км. Geodimeter ATS-PM предназначен для использования в автоматических системах наблюдения за деформациями. Управление процессом наблюдений, регистрация данных, их обработка и анализ осуществляются в реальном времени специальными программами для внешних компьютеров.

К сожалению, сегодня в России значительная часть всех полевых съемочных работ выполняется традиционными средствами — оптическими теодолитами, дальномерными насадками и другими устаревшими геодезическими приборами.
Наиболее прогрессивные организации успешно внедряют в течение последних 5 лет технологии с применением электронных тахеометров. По приблизительным оценкам, в настоящее время в России используется около 2–3 тыс. электронных тахеометров. Реальная же потребность в современных тахеометрах составляет сотни в год.

Недооценка руководителями различного уровня преимуществ от внедрения новых технологий, “затратные механизмы” финансирования многих видов работ, особенно строительных, общие экономические проблемы и достаточно высокая стоимость электронных тахеометров (от 10 до 25–35 тыс. дол.) не позволяют многим организациям перейти на современные цифровые технологии полевых работ. Тем не менее в случае развития в России реального рынка услуг в области геодезии, картографии и геоинформатики, компании, применяющие наиболее прогрессивные и эффективные технологии могут значительно потеснить компании, работающие по устаревшим технологиям.

Ожидается, что в целом на мировом рынке в ближайшем будущем стоимость самого оборудования снизится, а встроенных программных средств и их приложений повысится. Стоимость сервиса и запасных частей также должна снизиться вследствие увеличения надежности работы приборов и продления срока их жизнедеятельности. Однако затраты на обучение и поддержку пользователей, очевидно, увеличатся из-за усложнения конфигурации систем, возможностей их модернизации и многофункционального применения.