Измерительная система на основе тахеометров серии Trimble 5600
Trimble 5600 - это электронный тахеометр, снабжённый сервоприводом и дальномером, который позволяет проводить измерения без отражающих призм на расстояния до 400 м. Тахеометры серии Trimble 5600 (рисунок 13) являются модернизацией ранее популярных тахеометров фирмы Spectra Precision Geodimeter 600.
Рисунок 13 – Электронный тахеометр
Тахеометры серии 5600 снабжены 4-х скоростным сервоприводом, который обеспечивает плавное, точное и быстрое наведение на цель при съёмке или выносе в натуру. Сервопривод позволяет существенно автоматизировать процесс измерений. Например, если необходимо произвести измерения углов круговыми приёмами, наведите инструмент один раз на каждую из точек, после чего инструмент сам повторит измерения автоматически, столько раз, сколько это будет необходимо. Кроме того, сервопривод является незаменимым при выносе объекта в натуру. Тахеометр серии Trimble 5600 с сервоприводом является основой полностью автоматизированной системы измерений и позволяет выполнить дальнейшую модернизацию с использованием опций Autolock и Robotic.
Для увеличения производительности более чем на 50% можно дооснастить тахеометр Trimble 5600 системой Autolock. Тем самым получить возможность проводить полуавтоматические измерения. С системой Autolock прибор сам находит «активный» отражатель, точно наводится на него и отслеживает его перемещение от точки к точке. Технология Autolock сокращает время и ошибки наведения на цель, а также позволяет эффективно работать даже при плохих погодных условиях.
Установка на тахеометр Trimble 5600 системы Robotic, увеличивает производительность на 80%. Технология Robotic позволяет проводить измерения и делать разбивку одному человеку, находясь с отражателем непосредственно в измеряемой точке. Комплект Robotic состоит из 3 компонентов:
- активного отражателя;
- системы Autolock;
- системы радиосвязи.
Панель управления от прибора крепится на вешке с активным отражателем, тем самым оператор может полностью управлять прибором, находясь от него на достаточно большом расстоянии. Robotic - это система для всех типов измерений и для выноса в натуру. Роботизированные измерения дают более высокое качество получаемых данных. В качестве панели управления можно использовать не только клавиатуру Geodimeter, но и любой другой контроллер Trimble, например, TSC1, TSCe или ACU.
Вместо обычного дальномера Trimble 5600 может быть оснащен высокоточным безотражательным дальномером DR200+. Этот тип дальномера обеспечивает измерение расстояний до 200 м (для объекта серого цвета, отражающего только 18% попадающего на него сигнала) без использования призменного отражателя. Безотражательный дальномер позволяет проводить и традиционные измерения расстояний с использованием призменных отражателей или отражающих марок, при этом дальность измерений значительно увеличивается по сравнению с обычным дальномером (до 5500 м по однопризменному отражателю).
Безотражательный дальномер предназначен для работы в тех местах, где нет возможности или просто опасно поставить отражатель.
Диапазоны измерений без отражающих призм:
- серый - до 200 м;
- белые поверхности - до 200 - 400 м;
- бетон - до 200 - 300 м;
- деревянные строения – до 150 - 300 м;
- металлические строения – до 150 - 200 м;
- светлые поверхности – до 150 - 250 м.
Лазерные сканеры
Метод сканирования
Метод, позволяющий создать цифровую модель всего окружающего пространства, представив его набором точек с пространственными координатами. Основное отличие от традиционных тахеометров - гораздо большая скорость измерений, сервопривод, автоматически поворачивающий измерительную головку в горизонтальной и вертикальной плоскостях и самое главное – скорость
(2000 измерений в секунду - в среднем полный рабочий день измерений обычным тахеометром) и плотность до десятков точек на 1 см2 поверхности.
На рисунке 14 представлены лазерные сканеры компаний Trimble и Cyra Technologies.
a б
а – «Callidu» компании Trimble; б – «Cyrax» компании Cyra Technologies
Рисунок 14 - Лазерные сканеры
Полученная после измерений модель объекта представляет собой гигантский набор точек - от сотен тысяч до нескольких миллионов, имеющих координаты с точностью в несколько миллиметров. Не нужно больше смотреть в окуляр тахеометра, выискивая цель, не нужно нажимать кнопку для запуска дальномера и записи полученных данных в память и, наконец, не нужно бесконечно переставлять прибор для поиска наиболее выгодной для съемки позиции. Теперь это можно делать с одной точки, без участия оператора и в десятки раз быстрее, сохранив при этом необходимую точность.
Принцип работы сканера тот же, что и простого тахеометра - измерение расстояния до объекта и двух углов, что в конечном итоге дает возможность вычислить координаты. Пучок лазера исходит из излучателя, отражается от поверхности объекта и возвращается в приёмник. Вращающаяся призма, распределяет пучок по вертикали с заранее заданным шагом (например, 0,1°). Таким образом, в отдельном взятом вертикальном скане будут измерены все точки с дискретностью 0,1° (например, при максимальном вертикальном угле сканирования 140° их будет соответственно 1400). Затем сервопривод поворачивает блок измерительной головки на угол, равный шагу измерения (при той же дискретности 0,1° полный оборот сканера состоит из 3600 отдельных вертикальных плоскостей).
Таким образом, полная цифровая картина пространства будет представлена в виде набора 5040000 точек - за 30 мин. Более полную цифровую картину не может представить никакой другой из известных способов.
Как и многие технические новшества и технологии, лазерное сканирование находится только в начале пути освоения разнообразных приложений. Совершенно очевидно, сегодня сканирование быстрее, точнее и информативнее, чем большинство существующих альтернативных методов измерений.