Współczesne

tachymetry

elektroniczne.

Jest to instrument geodezyjny powstały w

wyniku połączenia teodolitu elektronicznego z
dalmierzem elektrooptycznym i z urządzeniem do
automatycznego rejestrowania i (lub)
przetwarzania danych w jeden interaktywny system
pomiarowo-obliczeniowy. Stworzyło to możliwości
automatyzacji procesu jednoczesnego pozyskiwania
danych (kątów i odległości) oraz ich
automatycznego przetwarzania „on line” lub „off
line” na wspołrzędne x,y,z punktu obserwowanego.

Tachymetr elektroniczny:

Ze względu na tradycyjne (i

stosowane nadal) terminy: tachymetria,
tachymetr, tachymetryczny, którymi
określa się biegunową metodę pomiaru
położenia, i używany w tejże metodzie
instrument geodezyjny (np. tachymetr
nitkowy, dwu obrazowy,
autoredukcyjny) omawiane tu systemy
pomiarowe zwane są tachymetrami
elektronicznymi.

Sposoby łączenia teodolitów

Sposoby łączenia teodolitów

elektronicznych z dalmierzami

elektronicznych z dalmierzami

elektrooptycznymi:

elektrooptycznymi:

1.Scalenie układu dalmierczego z układem kątomierczym w

jednolity system pomiarowy o wspólnej obudowie i wielu wspólnych
elementach (np. wspólna luneta, mikroprocesor, fazomierz,
klawiatura, rejestrator) w skład którego wchodzi także zewnętrzny
komputer. Tego systemy zwane są tachymetrami zintegrowanymi.

2.Połączenie odrębnego dalmierza nasadkowego (moduł drugi) z

teodolitem optycznym lub elektronicznym, który stanowi bazę
(moduł pierwszy) tachymetru zwanego modularnym. Z systemem
tym łączony jest zewnętrzny rejestrator, końcówka danych (data
terminal) lub komputery.

układem dalmierza;
metodą elektronicznego pomiaru kątów;
stopniem automatyzacji procesów pomiarowych;
sposobem i zakresem rejestracji oraz
przetwarzania danych;
oprogramowaniem, dokładnością i zasięgiem
przestrzennym.

Zintegrowane tachymetry elektroniczne różnych

Zintegrowane tachymetry elektroniczne różnych

firm, a często nawet poszczególne modele tej samej

firm, a często nawet poszczególne modele tej samej

firmy, różnią się między sobą poza wyglądem

firmy, różnią się między sobą poza wyglądem

zewnętrznym i odmienną mechaniczno-optyczną

zewnętrznym i odmienną mechaniczno-optyczną

konstrukcją głównie:

konstrukcją głównie:

W nowszych tachymetrach zintegrowanych

stosowane są tylko fazowe dalmierze elektrooptyczne
pracujące wyłącznie na podczerwieni generowanej
przez diodę laserową lub luminiscencyjną Ga As z
modulacją wewnętrzną. Pomiar przesunięcia fazowego
odbywa się tam - na obniżonej częstotliwości wzorcowej
(różnicowej) - metodą cyfrową.

Pomiar odległości D można wykonywać w trybie

stacjonarnym i w trybie „tracking”. Standardowy zasięg
dalmierza dochodzi do 6 krn.

W układzie kątomierczym stosowana jest jedna z metod

elektronicznego pomiaru kąta:

• kodowa;
•Impulsowa;
•dynamiczna, przy czym w instrumentach różnych firm dokładną

interpolację odczytów realizuje się z reguły odmiennymi sposobami.

W nowszych tachymetrach stosowana jest najczęściej metoda

dynamiczna pomiaru kątów. Oczywiście zawsze istnieje możliwość
orientowania kręgu poziomego względem ustalonego kąta
kierunkowego (azymutu). Wpływ ekscentryczności kręgu poziomego
H i kręgu pionowego V eliminowany jest przez automatyczne
uśrednienie odczytów z miejsc przeciwległych. Dzięki temu dla
tachymetrii zupełnie wystarcza wykonywać pomiary obydwóch kątów,
poziomego i pionowego, w jednym tylko położeniu lunety, co znacznie
skraca czas wykonania obserwacji polowych. W instrumentach tych
realizowana jest także automatyczna kompensacja wpływu ich
niedokładnego spoziomowania na kąt pionowy.

Procesy pomiaru kątów i odległości, łącznie z

rozwiązywaniem wieloznaczności, sumowaniem
odczytów zgrubnych i dokładnych, wprowadzaniem
poprawek kompensujących, wyświetlaniem i
transmisją danych pomiarowych, sterowane są z
centralnego mikroprocesora, który kontroluje także
prawidłowość funkcjonowania przyrządu.

Współczesne modele tachymetru wyposażone są z

reguły w klawiaturę zintegrowaną z instrumentem, za
pomocą której wprowadza się do niego dane numeryczne
lub alfanumeryczne i uruchamia różne funkcje związane z
realizacją konkretnego programu lub całych pakietów
programów.

Wyświetlanie (display) danych alfanumerycznych

odbywa się w sposób automatyczny (wyniki pomiarów)
albo po naciśnięciu odpowiedniego klawisza. Do tego celu
stosowane są wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) lub
rzadziej diody świetlne (LED).

Oprogramowanie tachymetrów elektronicznych (software)

obejmuje zwykle zespół programów standardowych na pomiary i
proste przeliczenia ich wyników oraz pakiet programów specjalnych,
zwykle fakultatywnych, których odpowiednia kombinacja pozwala
rozwiązywać wprost w terenie różne złożone zadania geodezyjne.

Przykładowe operacje :

•pomiar odległości i kątów;

•kompensacja wpływu nachylenia osi pionowej tachymetru;

•uwzględnianie w pomierzonej odległości aktualnego

współczynnika załamania;

•obliczanie odległości poziomej;

•obliczanie przyrostu wysokości na pomierzonej odległości;

•redukcja zmierzonej odległości na poziom morza i na

powierzchnię odwzorowania;

•obliczenie błędów średnich pomiaru odległości i kątów (przy

wielu nastawieniach lunety na cel);

•obliczanie przyrostów współrzędnych x,y,z.

Wspomniane wyżej oprogramowania użytkownik może łatwo

zmodyfikować, czyniąc je przydatniejszymi dla własnych celów.

Natomiast najnowsze tachymetry dysponują całym menu akcji

możliwych do wykonania przez dany system. Menu takie obejmuje

między innymi szereg instrukcji i propozycji odnośnie do wykonywania

działań niezbędnych dla rozwiązania konkretnego problemu

technicznego. W ten sposób system sam podpowiada niejako, a nawet

zadaje użytkownikowi pytania, co można lub co należy dalej robić.

Usprawnia to dalece samodzielne rozwiązywanie nawet bardzo

złożonych zadań pomiarowo-obliczeniowych.

Dzięki pełnej automatyzacji procesów pomiarowych

sługa nowoczesnych tachymetrów elektronicznych jest
scentrowaniu i spoziomowaniu przyrządu i po
nastawieniu jeszcze lunety na cel należy tylko
zorientować krąg poziomy. Poza tym interwencja
operatora sprowadza się do włączania pożądanych
operacji i programów przez naciśnięcie odpowiednich
klawiszy i do wprowadzania niezbędnych danych.

Przy jednym wycelowaniu sam proces pomiarowy

trwa od 5 do 10 sekund. Szybkość wykonywania
pomiarów w terenie jest więc podyktowana tylko
prędkością przenoszenia reflektora-celownika z punktu
na punkt.

Należy tu jeszcze podkreślić niezwykle szybki

rozwój zintegrowanych tachymetrów elektronicznych:
jest on stymulowany może me tyle rzeczywistymi
potrzebami praktyki geodezyjnej, ile ostrą konkurencją
na rynku światowym systemów różnych firm.
Konkurencja ta zmusza producentów tych przyrządów
do oferowania potencjalnym użytkownikom coraz to
bardziej atrakcyjnych rozwiązań, i to zarówno pod
względem komfortu pracy, jak i zakresu możliwych
zastosowań. Ewolucja w tym zakresie przejawia się
głównie w rozwoju oprzyrządowania i oprogramowania
tachymetrów. W związku z tym obserwuje się szybkie,
nawet sezonowe udoskonalenia w coraz nowszych
modelach tych przyrządów.

Przykładowe dane techniczne

Przykładowe dane techniczne

współczesnego tachymetru

współczesnego tachymetru

elektronicznego : Sokkia

elektronicznego : Sokkia

SET

5F

Luneta

Długość

165mm

Powiększenie

30X

Pole widzenia

1 stopień 30 minut (26m/1000m)

Minimalny fokus

1.3m

Pomiar kąta

Dokładność

wyświetlania

1"/0.2mgon/0.005mil or (5"/1mgon/0.02mil)

Jednostki (H/V)

Degree, Gon, Mil

Dokładność(H/V)

5" (1.5mgon/0.02mil)

Czas

pomiaru(H/V)

poniżej 0.5s, ciągły

Kompensator

dwuosiowy

Zakres: +/-3'(+/-55mgon),

Pomiar odległości

Typ

bliska podczerwień LED, 3 częstotliwości,

Warunki pogodowe

N = Normalne warunki widoczność około 20km

D = Dobre warunki widoczność około 40km

Zasięg

Z pryzmatem CP01 N. 1.3m do 700m

Z pojedynczym pryzmatem AP01

N. 1.3m do 1200m

Z pojedynczym pryzmatem AP01

D. 1.3m do 1,500m

Z potrójnym pryzmatem AP01 N. 1.3m do 1,600m

Z potrójnym pryzmatem AP01 D. 1.3m do 2,000m

Jednostki

metry lub stopy

Dokładność: tryb precyzyjny

+/-(3 + 2ppm x D) mm

Czas pomiaru

Pomiar precyzyjny: około 3.2s (inicjacja. 4.7s)

Korekta warunków

atmosferycznych

zakres:  -30 C do +60 C i 500 hPa do 1,400 hPa

Stała lustra

-99mm do 0mm (krok 1mm)

Refrakcja / krzywizna Ziemi

ON/OFF do wyboru

Specyfikacja

Wyświetlacz

2 LCD graficzny, 20 znaków x 4

linie

Klawiatura

5 klawiszy,

Pion optyczny

w alidadzie, powiększenie: 3X.

Pamięć

na 3000 punktów

Interface

zgodny z RS-232C

Temperatura pracy

-20 C do +50 C

Waga

5.5kg, bateria: 230g

Napięcie

6V DC

Zasilanie

Bateria

Ni-Cd,

Czas pracy

przy temp.
25C

Pomiar odległości i kąta

  BDC25: około 5 h (około 600 punktów)
  Opcjonalna bateria BDC12: około 25 h

(około 3000 punktów)
Tylko pomiar kąta
  BDC25: około 9 h
  Opcjonalna bateria BDC12: około 45 h

Czas

ładowania

CDC27/31: około 80 minut

CDC11/11D/11E: około 15 h