для чего нужен тахеометр геодезический
Как это работает. Тахеометр
Холдинг «Швабе» сохраняет ведущие позиции в области производства геодезических приборов. Самым востребованным из них на сегодняшний день считается тахеометр. С появлением этого универсального измерительного устройства многие геодезические задачи значительно упростились, и сегодня любая компания, занимающаяся строительством или земляными работами, обязательно использует тахеометры.
Созданием оборудования для геодезии в холдинге «Швабе» занимается Уральский оптико-механический завод им. Э.С. Яламова, в линейке которого есть тахеометры для любых задач. О том, как устроен и работает этот важный прибор – в нашем материале.
Улыбнитесь, Земля, вас снимают!
Часто на улицах города можно встретить рабочих с необычными устройствами, похожими на кино- или фотокамеру на штативе. Рабочие долго стоят на одном месте, как бы снимая длинный кадр. Если проследить, куда направлен объектив устройства, то, скорее всего, вы увидите еще одного человека с тростью-отражателем в руках.
Так работают геодезисты, они измеряют расстояния и углы между объектами, чтобы в дальнейшем превратить эти данные в план местности или исполнительный чертеж, которые станут основой для земляных работ, строительства или дополнят кадастровые списки.
Прибор, который мы с вами приняли за кинокамеру, называется тахеометром. Без него сегодня не обходится ни одна компания, связанная со строительством, земляными работами или кадастровой деятельностью. С помощью прибора можно выполнять топографическую съемку, межевание, вынос границ земельных участков, разбивку осей и многое другое.
Электронные тахеометры – это сложные многофункциональные приборы, появившиеся не так давно – около 40 лет назад. Однако в основе тахеометра лежит теодолит – устройство для определения горизонтальных и вертикальных углов, история которого значительно более долгая. С помощью теодолита, изобретенного в 1785 году английским ученым Джесси Рамсденом, была создана карта Южной Британии, а прообразы этого устройства появились еще в XVI столетии. Теодолиты были основным рабочим инструментом геодезистов до конца XX века, когда их постепенно заменили более функциональные тахеометры.
Кроме того, с появлением тахеометров в прошлое ушел и такой прибор, как светодальномер, измерявший расстояние по времени прохождения его светом. Как только технологии позволили сделать теодолит и светодальномер компактными и объединить их в одном универсальном устройстве, необходимость в отдельных приборах практически отпала. Но стоит отметить, что и оптические, и электронные теодолиты все еще используются геодезистами, особенно в сложных условиях, где нужен, условно говоря, менее требовательный прибор.
Устройство тахеометра
Итак, каким же образом устроен современный тахеометр, позволяющий решать целый круг геодезических задач? Как уже говорилось, прибор напоминает съемочную камеру, то есть в нем применяется оптика. В системе наведения с одной стороны расположен глазок-окуляр, с другой – объектив, которые связывает зрительная труба. Эта часть устройства досталась тахеометру от теодолита. От него же перешли вертикальный и горизонтальный лимбы – специально размеченные круги, определяющие углы.
Светодальномерное устройство в составе тахеометра позволяет измерять и вычислять линейные величины. Преимуществом электронных тахеометров является светодальномер с инфракрасным светодиодом фазового и импульсного способа измерения расстояний и передачей их на жидкокристаллический дисплей.
Ориентировать тахеометр в пространстве помогает комплекс из механических узлов, разного вида уровней, отвесных приспособлений, компенсаторов и механизмов крепления.
В систему управления устройством включены рабочая панель с дисплеем и клавиатурой, электронно-вычислительное и программное обеспечение. С помощью панели вводятся необходимые данные, выбирается режим работы, запускаются команды, обрабатывается и сохраняется информация, а на дисплее отображаются меню и ход работ.
Более дорогие модели тахеометров отличаются высоким уровнем автоматизации действий и способностью к сложным расчетам. В качестве дополнительных функций может присутствовать радиоуправление, GPS-модуль для геопозиционирования, фотоаппарат.
Что может «быстромер»
«Тахеос» по-древнегречески значит «быстрый». И действительно, главная задача тахеометра – быстро и качественно проводить измерения на местности. С помощью светового или лазерного луча тахеометр определяет расстояние до объекта. Для этого может использоваться как специальный отражатель (как раз та трость, с которой ходит геодезист), так и сам объект. Измеряемое расстояние при этом может достигать 5 км в отражательном режиме и 1,5 км в безотражательном. Оптика современных тахеометров оснащается сильным зумом в 25-35 крат.
С помощью тахеометра можно выполнить съемку любого участка в плане и по высоте, получить полноценную картину рельефа с минимальными погрешностями. В зависимости от комплектации прибор можно использовать для создания плана рельефа, выноса осей здания при строительстве, наблюдения за деформациями или смещениями крупных природных объектов и недвижимости, для подсчета площади.
Сфера применения тахеометров не ограничивается строительством. Приборы также используются в геодезии, при проведении маркшейдерских работ в горной инженерии, при межевании участков. Под разные задачи существуют разные виды тахеометров.
Уральская точность
В составе Ростеха производством высококлассных геодезических приборов занимается Уральский оптико-механический завод им. Э.С. Яламова (УОМЗ), расположенный в Екатеринбурге. Завод входит в холдинг «Швабе» и производит оборудование для геодезии с 1956 года. Здесь выпускаются нивелиры, теодолиты, тахеометры и многочисленные аксессуары для работы с ними. Оборудование УОМЗ признано не только в России – завод поставляет изделия в 75 стран.
Фото: УОМЗ
В линейке уральских тахеометров – семь моделей, отличающихся набором функций и областями применения. При помощи прикладных программ все устройства могут в полевых условиях решать сложные геодезические и инженерные задачи.
В 2020 году уральское предприятие Ростеха представило арктическую версию тахеометров. В новом исполнении устройства могут работать при температуре –40 °C. Время работы без подзарядки при этом увеличено до 20 часов. Такие возможности появились у тахеометров благодаря подогреву радиоэлементов и другим техническим решениям. Обновленные приборы востребованы при изысканиях в условиях Заполярья, где они могут заменить зарубежное оборудование. Российских аналогов у «полярных» тахеометров УОМЗ не существует, а с импортными они успешно конкурируют по цене.
События, связанные с этим
Как это работает. Инкубатор для новорожденных
Танкеры в небе: история и развитие самолетов-заправщиков
Как это работает. Тахеометр
Путешествия с Ростехом: Вологда
«Нервы» современной армии: разработки Ростеха для войск связи
Что такое тахеометр?
Активное развитее техники затронуло и геодезическое оборудование. Современные приборы позволяют выполнять те или иные виды работ быстро и с высокой точностью. Одним из незаменимых устройств в геодезии является тахеометр.
Что такое тахеометр
Одним из главных плюсов работы тахеометра является то, что измерения возможно провести, при наличии таких препятствий, как: ветки или листва, а также в условиях плохой видимости или, наоборот, яркой солнечной освещенности.
Тахеометр применяется для вычисления превышений, определения координат точек на местности, получения плана с изображением рельефа при топографической съемке, для выполнения обратной засечки и тригонометрического нивелирования и т.д.
Первые тахеометры
Первые приборы появились в 70-х гг. XX в. и напоминали современные тахеометры лишь отдаленно. Для измерений использовались полуэлектронные приборы, представляющие теодолит со светодальномером. После того как светодальномеры стали компактных размеров появилась возможность устанавливать их на теодолит, а позже начали выпускаться приборы в общем корпусе с возможностью введения значений углов.
Первый электронный тахеометр AGA-136 был выпущен в Швеции в 80-х гг. XX в. Это стало прорывом в геодезическом приборостроении. Электронная система отсчета углов заменила оптическую. Это позволило автоматизировать работу геодезистов. Полученные данные о значении углов и информация о длине линии поступали в цифровом виде в процессор и там же проводились все вычисления, а на индикатор выводились готовые величины. После Шведских тахеометров фирмы Geodimetr на рынке стали появляться приборы марок Sokkia, Topcon, Nikon, производимых в Японии, Leica в Швейцарии, и т.д.
Принцип работы
Принцип работы дальномера тахеометра зависит от конструктивных особенностей прибора, но его можно разделить на 2 основных метода измерений:
На дальность измерений тахеометра влияют технические возможности дальномера прибора, погодные условия и режим работы устройства.
Режимы работы:
Современные модели
На современном рынке геодезического оборудования представлены модели тахеометров различного ценового сегмента. Чем выше характеристики тахеометров по точности, мощности процессора и ПО, скорости обработки данных, тем выше их стоимость. Но, необходимо учитывать, что новейшее оборудование ускоряет работу геодезистов, благодаря высокой точности производимых измерений и возможности проводить автоматизированную работу одним оператором. Покупая оборудование проверенных производителей, можно быть уверенным, что оно прослужит долгие годы и окупит себя многократно.
Как выбрать тахеометр?
При любых работах где необходимо точное измерение на местности или идет строительство невозможно обойтись без тахеометра. Современное оборудование позволят решить большинство задач, поставленных перед геодезистами быстро и с высокой точностью. Выбирая тахеометр для стройки или топографических работ обращайтесь в проверенные компании. Инженеры компании «Геодезия и Строительство» ответят на интересующие Вас вопросы, помогут подобрать оборудование, а также, при необходимости, проведут обучение персонала по его использованию.
Тахеометр. Виды и устройство. Работа и характеристики. Особенности
Тахеометр – это специализированный геодезический прибор, применяемый для сверхточного измерения расстояния, а также углов по вертикали и горизонтали. Он используется при выполнении геодезических изысканий, при разметке площадок под строительство, вынесении на местности точек координат и для решения прочих задач.
Что делает тахеометр
В зависимости от комплектации они могут применяться для выполнения:
Чем шире спектр задач, которые можно выполнить определенным тахеометром, тем выше его стоимость. Поэтому с целью удешевления в основном производятся узкоспециализированные приборы под конкретные задачи. Тахеометры являются строго профессиональным оборудованием, не используемым в частных любительских целях. Поэтому узкое профильное направление определенных моделей полностью обосновано. Организациями, занятыми земляными работами на местности, применяются одни устройства, строительными компаниями используются другие.
Виды тахеометров по принципу работы
Существует 3 группы тахеометров по способу ведения измерения. Они бывают:
Оптические – это полностью механические приборы с ручным управлением. По сути, они являются теодолитами со сложным монограммным кипрегелем.
Цифровой отличается наличием электронной составляющей. Она автоматически выполняет многие расчетные операции, сохраняет данные в собственной памяти. Это делает использование цифровой техники очень продуктивной.
Роботизированные приборы имеют электрический привод, поэтому настраиваются на цель без ручного наведения. Они очень эффективные и точные, но в связи с дороговизной применяются редко. При их использовании координаты точек получаются в разы быстрее, что важно при масштабных изысканиях.
Устройство цифрового тахеометра
Наиболее востребованными являются электронные тахеометры. В отличие от более простых устройств, они точнее и удобней. Если разбирать строение цифрового тахеометра по блокам, то можно выделить следующие его части:
Оптическая часть отвечает за процесс съемки, механическая позволяет проводить наведения, а электронная собирает данные, проводит их расчет и выводит информацию на экран. Механическая часть устройства представлена трегером. Это платформа с пузырьковым уровнем, отвечающая за крепление составляющих и наведение оптики. Каждое устройство имеет систему автоматических компенсаторов. Они самостоятельно компенсируют отклонение положения устройства в пространстве. 
Основные характеристики тахеометров
В связи со сложностью устройств, для определения их функционала применяется оценка по десяткам характеристик. Самыми важными среди них выступают:
Оценка угловой и линейной точности устройства
Угловая точность – это уровень погрешности при измерении углового значения. К устройствам премиум класса относятся приборы с угловой точностью в пределах 0,5-1 сек. Зачастую это излишне высокий показатель, переплата за который является необоснованной. При выполнении строительства обычно выбирают тахеометр, дающий погрешность в пределах 2-3 сек. Самыми продаваемыми, в связи с доступностью, выступают приборы с уровнем точности 5 сек.
Погрешность до 5 сек по факту дает на местности отклонение на 1-2 мм на 1 км в обе стороны. Тахеометр с отклонением 5-9 сек имеет погрешность 2-3 мм на 1 км.
Указанный в техническом описании к прибору уровень погрешности зачастую на практике достигается крайне редко. Дело в том, что тестирование приборов проводится в идеальных условиях, которые на улице сложно воссоздать. На величину погрешности может повлиять температура, влажность, атмосферное давление. Поэтому нужно выбирать устройство с запасом точности.
Уровень дальности измерения
Определяющей характеристикой любого тахеометра выступает дальность измерения, на которую тот способен. Это значение зависит от применяемого в конструкции дальномера. Они могут быть безотражательными, что делает работу по измерению максимально простой, или требовать применение призм. Последние устанавливаются в дальней точке, относительно которой проводятся замеры, и устройство на них фокусируется. При работе в сложных условиях установка призм может быть невозможной, к примеру, на скалистой местности.
Дальность измерений исчисляется метрами. Ее уровень в технических характеристиках прибора обычно выше реального. Если тахеометр работает по безотражательному методу, то его функциональность во многом зависит от типа поверхности, на которой выполняется фокусировка. Максимальная дальность без использования призм возможна при прицеливании на гладкий светлый объект. На темной рельефной поверхности дальность замеров сокращается.
Тахеометр с дальностью измерения до 500 м может использоваться при археологических исследованиях, в строительстве, разбивки местности в городской черте и пригороде. Приборы способные делать замеры свыше 500 м самые универсальные. Помимо стандартных задач, они подходят для выполнения топографической съемки. Приборы для картографии совместно с призмой могут проводить замеры на дистанцию до 5000-7000 м. Также они применяются при строительстве трасс.
Объем памяти
Тахеометры способны сохранять результаты своих замеров в собственной памяти. Это исключает необходимость в применении внешних носителей данных, и периодически копировать замеры на компьютер. Такой уровень памяти считается оптимальным и зависит от частоты применения оборудования. В среднем приборы запоминают 10-60 тыс. строк. При этом многие из них поддерживают функцию установки карты SD. В отличие от обычного USB накопителя, такая карта не выпирает из корпуса, поэтому не может зацепиться при переноске тахеометра и выпасть, тем самым вызвав безвозвратную потерю данных.
Допустимые температурные условия работы
Виды интерфейса
Удобство работы с тахеометром во многом зависит от наличиствуемого у него интерфейса. Обычно на корпусе имеются разъемы для подключения кабеля USB и WLAN. Кроме этого нормой является поддержка беспроводной связи Bluetooth и WiFi.
Данные разъемы необходимы для передачи данных или подключения тахеометра к геодезическому приемнику. Поддержка Bluetooth исключает необходимость использования проводов, что очень удобно и ускоряет установку прибора на точках.
Тахеометр более высокого ценового сегмента имеет встроенный GPS модуль. Он позволяет передавать координаты по спутниковой связи на любое расстояние. Важно, чтобы прибор поддерживал конкретную спутниковую систему, имеющую лучшее покрытие в регионе, где обычно выполняется работа. В противном случае передача данных будет невозможна в определенное время суток, когда нужный спутник располагается к поверхности Земли под острым углом. В это время толща атмосферы препятствует движению сигнала. Он сможет проникать, когда спутник окажется сверху.
Меню панели управления
Панель управления цифровых тахеометров представлена в виде сенсорного или обычного дисплея с кнопками. Она позволяет регулировать все рабочие процессы устройства:
Стандартная панель управления имеет набор кнопок:
На самом дисплее отображаются строчки горизонтальных и вертикальных углов. Также на экране имеется строка горизонтальных проложений, постоянный коэффициент призмы.
Приобретение подержанного тахеометра
Тахеометр достаточно дорогой прибор, поэтому с целью экономии его можно приобрести с рук. Подержанные устройства могут иметь ряд неисправностей, делающих невозможным их применение. При покупке б/у устройства важно наличие на него документов. На рынке можно встретить краденые приборы, находящиеся в розыске.
При осмотре тахеометра следует в первую очередь обратить внимание на его целостность. На нем не должно быть внешних повреждений в виде вмятин, потертостей, глубоких царапин. Винты должны быть с целой резьбой, вращаться плавно, что важно для точной регулировки.
При осмотре оптики важно, чтобы изображение было одинаково ярким по всему полю. Не должно быть царапин и пятен. Стоит также проверить непосредственную работу, хотя бы по тем функциям, которые обычно используются чаще всего.
Что такое тахеометр
Тахеометры относятся к геодезическим измерительным приборам. С помощью прибора измеряют дальние расстояния, высоты и углы в линейных плоскостях. Работа основывается на зрительном контакте. Устройство применяется в исследованиях (топография, геодезия, археология). А также в таких сферах как инженерия, строительство, прокладка дорог, разработка природных ресурсов. Инструмент из-за высокой цены редко встречается у рядовых пользователей, обычно аппарат имеют на вооружении предприятия и исследовательские учреждения. Рассмотрим, что такое тахеометр, виды, устройство, возможности, правила применения, как проводить измерения и читать показатели.
Понятие тахеометров
Под тахеометрами (ТМ) подразумевают измерительные приборы для получения данных об углах (вертикальных, горизонтальных), расстояниях, превышениях определенных геометрических параметров. Данный прибор работает одновременно как теодолит и светодальномер, фактически является совокупностью этих измерителей. Тахеометр позволяет проводить измерения при наличии препятствий наподобие веток, листьев деревьев, в условиях с плохой видимостью, чрезмерной освещенностью.
Для тахеометра для постановки пикетов (установки точек) надо использовать мерную рейку, поэтому команда состоит из 2 чел. С роботизированными устройствами может управиться 1 чел.
Задачи, что измеряют
Измерителем определяют отклонения положений, оценивают размещение строения и его элементов на местности по отношению к другим объектам, наклоны, усадку и прочее.
В основном тахеометр применяют для определения координатных точек местностей, полученные данные используются для постройки планов с графикой рельефа, для топографических съемок. Цель — упростить, ускорить геодезические работы по сравнению с другими инструментами.
Одним из методов съемок с помощью тахеометра является тригонометрическое нивелирование (нивелировка тахеометром), приведем выдержку о нем:
Где применяются
Основная область использования — для определения координат, превышений отметок географических локаций, строительных объектов.
Более подробно, для чего применяется ТМ:
Как появились тахеометры
Первые ТМ собрали в 70-х годах 20 века, они напоминали современные приборы лишь отдаленно, ими было сложно пользоваться, так как все вычисления делались почти что вручную. Такие тахеометры были полуэлектронными, в большей мере аналоговыми. Электроника там была лишь в своих зачатках, с крайне ограниченными возможностями.
После создания компактных светодальномеров таковые стали устанавливаться на теодолиты, постепенно такое сотрудничество совершенствовалось, начали собирать приборы в одном корпусе с опцией введения значений углов. Первая электронная модель создана в Швеции в 80-х, она называлась AGA — 136 и стала прорывом в геодезии.
Современный тахеометр геодезический — это измеритель с электронной технологией оценки углов, длины линий, превышений, которая заменила оптическую, что автоматизировало деятельность геодезистов. Данные поступают в цифровой форме, исчисления, поправки делает процессор и выводит в удобном виде на дисплей. Такое устройство также во многом расширяет возможности прибора, можно проводить сравнивание, сопоставление различной информации комфортно и быстро. Современные изделия имеют электронные узлы для задания определенных настроек, управления замерами. Есть кнопочные органы контроля или сенсорный дисплей, позволяющие вводить значения углов и другую информацию.
Схема электронного тахеометра может быть чрезвычайно сложной с множеством линз, электронных частей:
Приступая к изучению тахеометра, специалисты рекомендуют сначала приобрести навыки работы с теодолитом, причем именно с оптической технологией (без электроники) для глубокого понимания природы измерений, физического их смысла. Научиться делать основы: центрирование, горизонтирование, наведение на точку. К тому же такое устройство дешевле. Теодолит предназначен для замеров именно углов, оно известное еще со времен развития мореплавания для ориентирования по звездам.
Производители
Признанные авторитетные бренды: Geodimetr, GeoMax (Швеция), Sokkia, Topcon (Японии), Leica (Швейцария), Trimble (США), которому принадлежит Nikon, Spectra Precision. Есть также весьма качественная продукция иных фирм, так как современный рынок развивается стремительно. Если подбор производится в этом сегменте, то особенно рекомендовано читать реальные отзывы пользователей и интересоваться гарантией, поскольку стоимость приборов чрезвычайно высокая.
Устройство тахеометров
Тахеометр устанавливается на специальной регулируемой треноге (трегере) с надежной фиксацией, минимизирующей вибрации, колебания, такая подставка требуется для ровного позиционирования, охвата исследуемой локации.
Большинство ТМ имеют компенсирующие элементы, которые взаимосвязаны и создают систему автоматического выравнивания инструмента при отклонениях его положения от базового уровня горизонтали.
Чтобы понять именно механику работы тахеометра, надо знать, что такое лимб и алидада. Рассмотрим их на примере теодолита, так как принцип аналогичный, данный прибор, по сути — большая часть ТМ:
Комплект тахеометра состоит из самого аппарата, треноги, кабеля для подсоединения к ПК, батареи и зарядного устройства к ней. Обычно также есть рейка с градуировкой и отражателем, она же дальномерная планка, веха с призмой, могут также быть различного рода измерительные планки. Указанные расходники, периферию можно докупить отдельно.
Сертификат обязательный, так как прибор относится к измерительным и если это одобренная модель, то такой документ должен быть утвержден госорганами. Измеритель должен быть внесенным в ГРСИ РФ. Только в этом случае результаты измерений будут иметь официальную силу. Наличие свидетельства — гарантия качества, подтверждение соблюдения всех стандартов и нормативов.
Рейка служит для упрощения выставления высоты, по ней устанавливаются точки, пикеты. Такой инструмент также применяют для облегчения ориентации на местности и/или когда есть какие-либо преграды для луча ТМ (направляют призму-отражатель в сторону измерителя).
Ниже приведем более подробное отображение конструкции с помощью рисунков:
Интерфейс может быть с клавиатурой или ввод данных и прочие манипуляции могут осуществляться посредством сенсорного табло (со стилусом или прочее). Дорогие особо совершенные модели оснащены сервомоторчиками, есть опция c автоматическим отслеживанием.
Достоинства и недостатки
Достоинства прибора нет смысла рассматривать, так как он для своих целей полностью подходит. Можно лишь говорить о минусах тех или иных конкретных моделей. Устаревшие устройства с оптическим принципом, без хорошей электроники мы не будем рассматривать — они применялись с самого начала изобретения и были распространенные вплоть до конца 90-х годов. Теперь подобные аппараты применяются преимущественно только в образовательных учреждениях в ходе специальных практических, лабораторных занятий.
В современных условиях используются электронные цифровые модели, которые, несомненно, намного ускорили процесс исследований. Часть исчислений и обработки данных берет на себя программная база, например, ГИС ГЕОМИК. Информацию можно сохранять в памяти устройства, передавать на ПК (есть специальные кабели, порты COM, USB).
Недостаток, пожалуй, один — чрезвычайно высокая цена (самая дешевая модель около 500 тыс. руб. за прибор с базовыми функциями) самого аппарата, запчастей, расходников к нему.
Как функционирует тахеометр
Подробно раскрыть устройство, сделать описание тахеометра поможет его принцип работы. Таковой базируется на выпускании и принятии отраженного оптического луча.
Есть два принципа работы тахеометра:
Виды, классификация
По сферам применения:
По типу функционирования:
По конструктивному аспекту:
Возможности и характерные особенности работы тахеометров
Режимы работы можно разделить на такие группы:
Есть много нюансов, поскольку дальность изысканий зависит от отражающей способности исследуемой поверхности. Гладкие и светлые объекты могут увеличивать дальность, темные и рельефные — уменьшать.
Приведем отрывок из научной работы по учебной дисциплине по тахеометрам, ярко описывающий нюансы применения:
Тахеометрия означает «измерение в ускоренном темпе» (с греческого). Быстрота достигается одним наведением трубы на мерную рейку, установленной в исследуемой точке для получения ее положения, плана и высоты.
Теодолит в составе тахеометра выполняет следующее:
То есть в тахеометре собраны все преимущества теодолитов, дальномеров.
Достоинство съемки ТМ перед другими топографическими ее видами в возможности выполняться при неблагоприятной погоде, сам процесс может быть автоматизирован с электронными ТМ, составление планов, ЦММ можно делать посредством ЭВМ, графостроителями. Основной же недостаток — составление схемы местности осуществляется в камеральных (кабинетных) условиях на основании лишь результатов полевых изысканий, зарисовок. То есть нельзя выявить недостатки такого плана непосредственно на месте путем сравнения с местностью.
Как проводить измерения тахеометром
Для начала приведем пример, как пользоваться тахеометром с уклоном на работы с его меню. Изображение дисплея прибора несколько размытое, но описание подробно разъяснит манипуляции. Сам аппарат немного устаревший — 3Та5 выпуска начала 2000-х. Данный материал выбран из-за краткого и четкого объяснения базовых основ, после которых можно перейти к более сложным устройствам.
Первый этап: установка станции и пикета. Выполняем центрирование:
Выбор высоты осуществляется произвольно, но лучше применить пикет. На корпусе ТМ есть специальная точка, выставление проводится по ней.
Мерная планка у нас показывает 159 см. Данный инструмент будет также использоваться в процессе работы. Сопоставление с определенной отметкой этой планки называется «выставлением по реечной точке».
Включаем. Высвечивается режим, который был выставлен раньше, в нашем случае — координаты углов, проекция (D0) и превышение. Нажимаем меню: появляется начальный экран выбора режимов с подпунктами (установки и прочее). Для начала отметим, чтобы не повторятся в дальнейшем: каждая манипуляция подтверждается кнопкой «ввод».
Для выбора пунктов есть кнопки со стрелочками (конфигурация, карта памяти, режим, калибровки).
Первое, что мы делаем — тест. Нажимаем меню и выбираем этот пункт, дальше — «аккумулятор». Так мы узнаем об уровне заряда. Если аккумулятор разряжен, то это 6 Ма и ниже (нужно читать инструкцию конкретной модели), нормальный заряд — 7.8 и выше.
Батарея в данной модели прикручена сбоку (ее можно снять/вставить), зарядное устройство есть в комплекте станции.
Чтобы выйти, снова нажимаем «меню», заходим в пункт «установки». Первая позиция — заголовок станции, заходим, устанавливаем номер станции, например, N1, снова ввод.
Дальше прибор ждет установки высоты инструмента, мы ее уже определили. Прописываем кнопками с числовыми значениями цифру: в нашем примере на табло выставляем 1.590, (затем и всегда в дальнейшем — «ввод»). Прибор запрашивает установки даты. Можно прописать, но не обязательно.
Выставление координат (X, Y, H). Можно прописать таковые для конкретной точки, процедура аналогично как описано — кнопками с цифровыми значениями + enter. Это нужно лишь для того, чтобы сам пользователь знал такие данные. Но можно и не выставлять их, если, например, есть уже другая станция с такой информацией. Следующий пункт — установки пикета. Тут под таковым считаются 100-метровые деления, но данный пункт важно разъяснить.
В нашем случае тахеометр применяют для дорожных работ. Подразумевается, что дорога разбивается на 100-метровые пикеты. Но чаще, например, для геодезистов пикет это то, что мы называем «реечной точкой», означает установку по ней. Последнее понимание более распространенное: выставление по такой отметке необходимо, например, когда какой-либо кустарник мешает отражению — тогда человек ходит туда-сюда с планкой, поднимает ее и таким образом преодолеваются преграды для луча. А также можно определить высоту, это и есть пикет в данном случае, которому присваивается номер. Таких точек может быть много.
Итак, enter — номер точки: 1 — enter — высота 1.590 — enter. Все — пикет установлен. Высота и этот пункт — две главные установки, мы их сделали.
Дальше выбираем режим, в меню кнопками со стрелками, есть такие их варианты:
Расстояние и H будут, когда трубу наведут на точку и нажмут на «измер.». Последний этап, если надо завершить работу, — обнуление. Операция производится выбором в меню соответствующего пункта.
Более краткое объяснение работы
Рассмотрим тахеометр, характеристики, что это такое с акцентом на работе с точками, засечками.
Регулируя винтами треногу, инструмент выводится в рабочее положение горизонтально земной поверхности. Для этого есть пузырьки уровня в двух плоскостях, некоторые модели с электронным уровнем.
В приборе есть система компенсаторов, выравнивающих устройство при неточной центрировке. Если прибор установлен неточно или в процессе возникло отклонение от горизонтальности, автоматика прекратит набирать отсчеты, выдаст предупреждающий сигнал.
Емкости аккумулятора обычно хватает на 6 ч. непрерывной работы.
Включаем аппарат, выставляем и центрируем над точкой посредством оптического окуляра отвеса. Визируем цель с помощью оптики зрительной трубки. Зажимными винтами фиксируем корпус.
Делаем отсчет. В моделях с клавиатурой к каждой отметке можно давать пояснительные комментарии.
ТМ – старший брат теодолита, поэтому почти всегда у всех моделей первый режим – угловые измерения. Чтобы замерить угол между 2 точками наводим центр сетки нитей окуляра на первую из них, обнуляем угол специальной кнопкой. Затем – наводим на вторую точку – на экран выводятся градусы и кнопкой записываем значение в память.
Выше описан принцип работы, так как бы мы работали только с теодолитом. Но ТМ съемка включает и вычисление расстояний между точками, то есть применять аппарат только в качестве указанного устройства не совсем рационально. Тут уже будет применяться геодезическая мерная веха. На ее отражатель наводят окуляр, также такая планка служит для визуализации точек, она имеет пузырьковый уровень. Обычно может выдвигаться на высоту 2.6 м.
Перед началом работы инструмент программируют — вводят высоту его самого (определяется, прислонив веху к отметке уровня на корпусе прибора) и координаты известных точек. Приблизительно мы описали выше этот процесс.
Получить координаты исследуемой точки можно, опираясь на 2 исходные. Есть 2 способа начала работы с ТМ и определения его местоположения: стояние на отметке с известными координатами или установка измерителя между точками с таковыми, это обратная засечка (ниже на рис.2 схема).
При последней угол установки инструмента должен отличаться от 180°. И если это несколько точек, они должны быть примерно на одинаковых расстояниях. Снимаем их и дальше вопрос, как пользоваться ТМ отступает на второй план — исчисления делает электроника, рассчитывающая положение инструмента. В случае недопустимых измерений, ошибок система блокирует работу, поэтому ошибиться с электронным тахиометром весьма сложно.
Принцип на примере со спутниками:
После установки аппарата и ввода его высоты начинают набор пикетов — съемку точек. Если с одной локации невозможно снять весь участок, инструмент переносят на одну из пикетажных отметок — работу продолжают. Если их больше 2, есть смысл проконтролировать тахеометрический ход, взяв отсчет на отметку с известными координатами. Программное обеспечение вычислит неувязку, сравнит ее с допустимой и, если все в порядке, самостоятельно введет допустимые поправки в полученные величины координат и высот.
Для ведения съемки обычно потребуется 2 чел.: один — за инструментом берет отсчет, второй — с вехой двигается по участку, ведя абрис (схематический план) полевых изысканий. Результаты вносятся в память измерителя и в журнал (N точки, координаты X, Y, Z, расстояние или проекция D и пояснение).
ТМ может подсоединяться к ПК через порты COM, USB полученные файлы можно сохранять там и работать любыми способами с ними (строить векторными графическими редакторами планы и так далее). При обработке значений на ПК точки соединяются условными знаками, что на выходе дает схему участка.
Как на практике производится тахеометрическая съемка
Официально организованная работа с тахеометром на предприятиях и в учебных заведениях предполагает создание рабочей группы, наличие письменного обоснования и постановки задач изысканий с исходными данными. Процедура документируется.
Вычисления превышений и горизонтальных проложений — самые времязатратные манипуляции. За один день изысканий обычно делают 400–500 пикетов, высококвалифицированные пользователи — до 1000. Обработка занимает несколько часов, разного рода погрешности неизбежны, поэтому их исключают путем выбора превышений и горизонтальных проложений из табличных форм данных во вторую руку. Пользуются также программируемым калькулятором.
Инструкция для съемок обычно гласит: «ТМ съемка делается, как правило, тахеометрами-автоматами, как исключение, теодолитом-тахеометром».
Итак, основываясь на материалах ТМ съемки, составляется план, отображающий ситуации и рельеф локаций. Быстрота полевых работ — характерная особенность, но схему делают в камеральных условиях.
Отсчеты делают в следующей очередности, по таким пунктам (в скобках точность):
Результаты заносят в журнал, номер реечных отметок и абрис должны совпадать. После окончания отсчета по вертикальной окружности дают сигнал (рукой и так далее) переместится на следующую точку. По завершению работ делают контроль: снова визирование на начальном направлении и запись отсчета по горизонтальному кругу. Отклонения от такой позиции не должно быть большим, чем учетверенная точность аппарата. При превышении изыскания повторяют.
Надо понимать, что мы рассмотрели только лишь крайне поверхностные основы тахеометрической съемки, но этих данных достаточно, чтобы сориентировать читателя по теме. Если описывать полностью процедуру, то надо посвятить ей обширную статью, так как есть много нюансов, а также формул для вычисления углов, превышений, высот.