Общие сведения об электронных тахеометрах

П 551

Горки 2003

ЭЛЕКТРОННЫЕ ТАХЕОМЕТРЫ

С.И.Помелов

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ

Лекция по геодезии для студентов специальностей

56 01 01 – землеустройство и 56 01 02 – земельный кадастр

УДК 528.517 (075)

ББК 26.12я7

Одобрено методической комиссией землеустроительного факультета

Компьютерный набор и верстку выполнила Е.Б. Киреева

Помелов С.И.

Электронные тахеометры: Лекция. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2003. с

Приводятся общие сведения об электронных тахеометрах; описано устройство и порядок работы с тахеометрами Та3, Та3М, Та20, 2Та5, ТС600/ТС800. Можно использовать как пособие к лабораторным занятиям.

Для студентов очного и заочного обучения специальностей 56 01 01 – землеустройство, 56 01 02 – земельный кадастр.

Таблиц 3. Рис.8. Библиогр. 10.

Рецензенты: зав. кафедрой управления земельными ресурсами Новгородского государственного университета д.т.н., профессор А.С. ЯРМОЛЕНКО, зав. кафедрой геодезии и кадастров Полоцкого государственного университета к.т.н., доцент И.Г.КАРТАВЕНКОВ.

© Составление С.И. Помелов, 2003.

© Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2003.

Электронным тахеометром называют прибор, позволяющий выполнять угловые и линейные измерения, а также совместную их обработку. Он объединяет в неразъемную или модульную конструкцию теодолит, светодальномер, микропроцессор и регистратор информации.

Электронные тахеометры можно разделить на два типа: с визуальным и электронным отсчетом углов. В первом случае угломерная часть представляет собой обычный оптический теодолит. Снятые отсчеты вводятся в процессор для дальнейшей обработки ручным набором на клавиатуре. Во втором случае угломерная часть представляет собой электронный теодолит, в котором производится автоматическое считывание угловых величин с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

В электронных теодолитах применяются два типа АЦП, отличающиеся методом получения информации об угле в виде электрических сигналов. Эти два метода получили название кодового и инкрементального; последний часто называют цифровым или дигитальным.

При кодовом методе лимб, с которого считывается угловая величина, представляет собой кодовый диск. На нем нанесена система кодовых дорожек, состоящих из отдельных элементов типа «да – нет» (например, прозрачных и непрозрачных участков), обеспечивающих возможность создания сигналов 1 и 0 в двоичной системе при считывании. Расположение этих элементов таково, что они в определенном коде зашифровывают угловую величину. Каждая дорожка обычно соответствует определенному разряду в значении измеряемой угловой величины. При кодовом методе каждому угловому направлению (положению кодового диска) однозначно соответствует определенный кодированный выходной сигнал. Для считывания информации кодовый диск просвечивается световым пучком, который затем поступает на фотоприемное устройство, позволяющее получить на выходе различные комбинации электрических сигналов при изменении углового положения кодового диска. Таким образом, каждая комбинация соответствует определенному значению углового направления; далее электрические сигналы поступают в логические схемы обработки, осуществляющие декодирование и воспроизведение измеряемой величины в цифровом виде на табло.

Инкрементальный метод основан на использовании штрихового растра – системы радиальных штрихов, наносимых на внешнем крае лимба или алидады через одинаковые интервалы. Плотность реестра может достигать сотен штрихов на 1 мм, что обеспечивает высокую точность измерений. Штрихи и интервалы между ними образуют последовательность элементов «да – нет» которые в этом случае называют инкрементами. Угол поворота такого растрового круга оценивается по количеству инкрементов, прошедших через фиксированную точку. Считывание производится оптическим методом и количество прошедших инкрементов выражается числом импульсов света, поступающих на фотоприемник.

При инкрементальном методе определяются изменения углового положения круга, т.е. измеряются углы. При кодовом методе измеряются направления, а углы вычисляются как разность направлений. Для повышения точности считывания углов в обоих методах применяют интерполяторы.

Микропроцессоры в электронных тахеометрах осуществляют функции управления, контроля и вычислений. На табло может выдаваться наклонное расстояние, горизонтальное проложение, превышение, горизонтальные и вертикальные углы или зенитные расстояния. В электронных тахеометрах последних моделей имеются микро ЭВМ (микрокомпьюетеры). В этом случае данные могут не только выдаваться на табло, но также регистрироваться в запоминающимся устройстве, выводится на внешний накопитель или сразу обрабатывается в соответствии с заложенными в память программами. Непосредственно в полевых условиях можно получать координаты и высоты определяемых пунктов, проводить другие специальные и контрольные вычисления. Информация с внешнего накопителя («электронного полевого журнала») может быть передана в камеральный вычислительный центр. Таким образом, современные электронные тахеометры дают возможность создавать системы автоматизированного картографирования, звеньями которой являются: электронный тахеометр – полевой накопитель информации – стационарная ЭВМ – графопостроитель.

В настоящее время создано очень много различных моделей электронных тахеометров. Общие сведения о некоторых из них приведены в таблице 2. Высокой точностью угловых измерений отличаются ЕОТ-2000 (отсчетное приспособление оптический микроскоп), Eltа2 (кодовый) и Тохимат ТС2000 (инкрементальный). Очень удобный в работе Геодиметр 400. В режиме повышенной точности им можно измерять расстояния с точностью 3 мм + 3 мм/км, а углы с точностью 1”.

Заслуживают внимания последние модели электронных тахеометров (тотальных станций) японской фирмы «Соккиша». Дальномсть действия на одну призму достигает 2¸2,5 км. При расстояниях до 100 м можно использовать любую отражающую поверхность (пленка, стекло). Точность угловых измерений 2² и 3², расстояний ±(2мм + 2 мм/км). Масса приборов 4,8¸5,7 кг. Учитываются поправки за кривизну Земли, рефракцию, температуру, давление. Имеется клавиатура, курсоры, графический дисплей, встроенное запоминающееся устройство, базконтактные карты памяти. Цена около 7 тыс. долларов.

Т а б л и ц а 1. Электронные тахеометры

Страна-изготовитель	Марки прибора	Дальность действия	Ср. кв. ошибка измерений	Масса прибора, кг
Расстояний мм+мм/км	Горизонт. углы, с	Вертик.углы, с
Россия	Та3	5,0	10+5			8,8
	Та3М	2,5	5+3			6,4
	Та20	0,5	25+5			5,5
	2Та5	1,6	5+3			5,5
Германия	ЕОТ-2000	2,0				10,5
	Recota	2.0	5+2	1.6	1.6	12.8
	Elta	2.5	5+2	0.6	0.6	13.5
	Elta4	1.6	3+2			5.3
Швеция	Геодиметр 140	4,5	5+3	1,6	1,6	7,5
	Геодиметр 400	5,0	5+5			7,9
Швейцария	Тахимат ТС2000	3,5	2+2	0,5	0,5	9,6
	ТС600	2,0	3+3			4,2
	ТС800	5,0	2+2			4,2
Япония	NТД-4	1,8	5+5			6,6
	ДТМ-5	2,0	5+5			6,4
	GTS-3	2,7	5+5			5,2

При выполнении геодезических работ в Белоруссии наиболее широко применяются тахеометры, изготавливаемые в России и Швейцарии. Более подробно о них изложено ниже.

Дата добавления: 2014-01-06