ONE MAN

STATION

zdalnie sterowany tachimetr

zrobotyzowany

Przykład - tachimetr Leica TCRP1201R300

z dodatkowym wyposażeniem

ONE MAN STATION

Część składowe zestawu:

tachimetr TCRP1201R300 nr seryjny 225626 i kontroler RX 1220 umieszczony na
tyczce z pryzmatem, zarówno tachimetr jak i kontroler posiadają wbudowane
radiomodemy.

Parametry techniczne (najistotniejsze dot. dokładności):

Dalmierze tachimetru:

Dokł. pom odl. (poj. pomiaru) dla dalmierza podczerwonego (na pojedynczy
pryzmat okrągły) trybie IR +/-2mm+2ppm, zasięg do 3500 m,
a laserowego RL +/- 3mm+2ppm z Technologią PinPoint R300 do ok. 750 m
natomiast RL z PinPoint R300 do Pryzmatu zasięg do 12 km - w trybie long
Dokładność pomiaru kąta: 1” tj. 3

cc

.

Certyfikat producenta dla tego konkretnego egzemplarza – dla krótkich celowych
do 500 m: IR +/- 0.4 mm, RL +/- 1 mm.

Dla teodolitu dokładność 1”, czyli 3

cc

mieści się .... testowany był dla kierunków

poziomych i pionowych oddzielnie (+/- 2.3

cc

i +/- 2.4

cc)

.

Testy wykonane zgodnie z obowiązującymi normami ISO.

Funkcjonalność,

wyposażenie

zestawu,

zastosowane

systemy,

zastosowane rozwiązania techniczne:

Sam tachimetr:
Poziomowanie i centrowanie odbywa się przy pomocy tzw. libeli elektronicznej,
Pion laserowy, lecz, aby uzyskiwać dokładności......należy swobodne 3D oczywiście.
Pomiar odległości: dwoma dalmierzami.
Dalmierz podczerwony.
Dalmierz laserowy – pomiar bezlustrowy - użytkownik ma możliwość rektyfikacji
położenia wiązki dalmierza laserowego.

Posiada bezzaciskowe śruby ruchu leniwego.

Ekran dwustronny dotykowy – czemu dwustronny kolorowy.

Serwomotory max. prędkość obrotu 45 stopni / sek.

Posiada funkcje wyszukiwania i śledzenia lustra – tryb ATR automatycznego
rozpoznawania celu - tryb LOCK (śledzenia),
Funkcję PowerSearch, funkcja szybkiego wyszukiwania celu - zasięg do 200m na
standardowy pryzmat.

Wyposażony jest również w diody do tyczenia.

Zarejestrowane dane mogą być zapisane w pam. wewnętrznej lub na karcie CF

(CompactFlash ).

Zasilanie standardowymi bateriami jak do kamer cyfrowych, ale o zwiększonym

zakresie temperaturowym pracy.

Komunikacja obywa się poprzez porty wejścia-wyjścia: RS-232, Bluetooth, USB,

radiomodem.

Oprogramowanie: Windows CE i Smart Works.

Oprogramowanie wewnętrzne, geodezyjne o strukturze modułów.

Kontroler RX 1220

Do zdalnego sterowania komunikujący się tachimetrem przy pomocy radiomodemu,

Kompatybilny z GPS System 1200, oprogramowanie Windows CE i SmartWorks.

W kontrolerze RX kolorowy wyświetlacz dotykowy.

Tachimetr plus kontroler plus oprogramowanie:

jednoosobowa stacja robocza:

one man station

Serwomotory realizują wyszukiwanie i śledzenie przemieszczającego się lustra.
Najczęściej zwierciadła o zakresie 360 stopni.

Technicznie najbardziej zaawansowaną i obecnie opcją pomiaru biegunowego jest

sterowanie z poziomu tyczki geodeta wysyła zdalnie (w praktyce przy pomocy

radiomodemu polecenia do tachimetru).

Wydajność pracy zwiększa się … jak podaje literatura (wyniki badań) ...

o kilkadziesiąt procent.

Sterowanie pracą tachimertu może odbywać się również poprzez łączę RS-232

i USB lub Bluetooth bezpośrednio z komputera PC.

SMART

Leica w 2005 wprowadziła w pełni funkcjonalne rozwiązanie SmartStation

Linia --- System 1200 została rozszerzona o SmartStation – integracja tachimetru

z odbiornikiem GPS. Było to pierwsze na świecie w pełni funkcjonalne rozwiązanie

tego typu na świecie. Odbiornik GPS jest przystosowany do pracy w trybie RTK

i min. pomiary tachimetrem nie są uzależnione od odszukania położenia punktów

osnowy. Oprogramowanie SmartWorks pozwala na integrację i możliwość

wykorzystania obserwacji GPS w tachimetrze i odwrotnie. Największą efektywność

SmartStation osiąga, jeżeli działa w zasięgu permanentnych stacji GPS np. sieci

ASG (nie ma wówczas konieczności uruchamiania własnej stacji bazowej –

konieczny modem GSM).

SmartAntena

SmartPole z przełomu 2006/2007

Future Proof

3G: GPS, Glonass, Galileo

LEICA TPS 1200

CZĘŚCI ZESTAWU

PODSTAWOWE TERMINY

PODSTAWOWE

TERMINY

MODELE – DODATKOWE WYPOSAŻENIE

Instrukcja obsługi Leica TPS1200 v. 3.0
Programy użytkowe, podręcznik terenowy Leica TPS1200 v. 3.0
www.leica-geosystems.pl
www.leica-geosystems.com
www.leica-geosystems.ru

LITERATURA

Skanowane laserowe

i naziemne skanery laserowe

Skanowane laserowe i naziemne skanery laserowe

Skanowanie laserowe stanowi w geodezji jedno z największych osiągnięć

technologicznych ostatnich lat, które jest postrzegane nie tylko jako nowe

podejście do inwentaryzacji przestrzennej, ale także i monitoringu kształtu

obiektu. Skanowanie laserowe jest uważane obecnie za najszybszą technologię

pozyskiwania danych quasi-obrazowych.

Pierwsze informacje w literaturze polskiej o zastosowaniu tej technologii

w praktyce geodezyjnej pojawiły się w 2001 roku, zaś w 2003 roku pojawiły się

opisy pierwszych prac wykonanych w Polsce.

Pojawia się również coraz więcej systemów integrujących skanery laserowe

z satelitarnymi systemami pozycjonowania, aparatami i kamerami cyfrowymi,

w tym także jako rozwiązania mobilne – mobilny skaning.

Zasada pomiaru skanerem laserowym polega na bezreflektorowym pomiarze
odległości i odchylenia wiązki lasera. Podstawą systemu pomiarowego jest bardzo

szybki dalmierz impulsowy lub fazowy, który w określonym interwale czasu
wysyła wiązkę światła. W większości stosowanych rozwiązań, prostopadłe do siebie

dwa obracane przez serwomotor lustra, kierują powyższą wiązkę na powierzchnię

skanowanego obiektu. Fala elektromagnetyczna wykorzystywana w skanerach do

pomiaru odległości może mieć dwie formy tj. ciągłą (pomiar fazowy) lub
impulsową (pomiar czasu).

Generalnie sprzęt fazowy to urządzenia szybsze w pracy, ale o ograniczonym
zasięgu pomiaru. Natomiast sprzęt impulsowy jest wolniejszy, ale charakteryzuje
się większymi możliwościami odległościowymi. Dokładności skanera laserowego

i tachimetru elektronicznego mogą być porównywalne, natomiast parametrem

najbardziej odróżniającym oba urządzenia jest prędkość pracy. W przypadku
skanerów można obecnie zarejestrować do 500 000 punktów/sekundę.
Przykładowo do uzyskania precyzyjnego trójwymiarowego modelu (± 2 mm) Auli
Głównej Politechniki Warszawskiej wystarczyła 5-godzinna sesja pomiarowa.

Za podstawowe parametry użytkowe skanerów laserowych można przyjąć
wiarygodność (dokładność pomiaru kąta i odległości oraz rozdzielczość), wydajność
pracy (prędkość skanowania, pole widzenia i zasięg skanera) oraz funkcjonalność
(sposób obsługi, wielkość, oprogramowanie i inne). Poszczególne parametry
determinują możliwości wykorzystania danego modelu skanera do konkretnego
typu zastosowań.

Wiązka lasera ma, tak jak w przypadku tachimetrów, charakter rozbieżny
i średnica plamki lasera zwiększa się wraz ze wzrostem odległości. Parametr
wielkości plamki jest skorelowany z dokładnością pomiaru i zdolnością rozdzielczą
skanera interpretowaną jako minimalna odległości między mierzonymi punktami.

Niezwykle ważnym czynnikiem jest minimalna wielkość mierzonego przyrostu
decydująca o szczegółowości odwzorowania a w konsekwencji też o dokładności
utworzonego modelu skanowanego obiektu (im mniejszy przyrost tym więcej
zarejestrowanych punktów danego obiektu - większa gęstość i tym samym większa
dokładność modelu).

Uzyskana rozdzielczość uzależniona jest od głębi i poziomu

skomplikowania kształtu obiektu, jego zdolności pochłaniania i odbijania światła,
warunków atmosferycznych itp.. Nie zawsze dokładność odpowiada rozdzielczości,
choć w przypadku wykorzystania narzędzi do modelowania, jest od niej
bezpośrednio uzależniona. W dużej mierze zależy to od kształtu obiektu.

Nie bez znaczenia w przypadku skanerów jest również dedykowane

oprogramowanie,

w

wielu

przypadkach

pozwalające na automatyczne

rozpoznawanie celów służących do łączenia kilku skanów, kilku zarejestrowanych

chmur punktów a także automatyczne rozpoznawanie kształtu elementów obiektu

i jego modelowanie. Dokładność wyznaczenia pojedynczego punktu jest

kilkakrotnie niższa niż modelowanej powierzchni utworzonej przez grupę

punktów. Sam skan jest tylko półproduktem tj. efektem pomiaru służącym do

stworzenia modelu przestrzennego i/lub umożliwiającym pomiar w chmurze

punktów. Wynik skanowania to model punktowy pokrywający powierzchnię

badanego obiektu.

Szczególną właściwością skanera jest również to, iż rejestruje siłę odbicia

powracającego sygnału świetlnego, nazywaną często czwartą współrzędną.

Przedstawiana jest ona w formie palety barw przypisanych punktom o różnym

współczynniku odbicia (albedo).

Skaner laserowy, impulsowy HDS Leica ScanStation2

udostępniony do badań przez Leica Geosystems sp. z o.o. Warszawa

Charakterystykę techniczną, dokładnościową i funkcjonalną powyższego skanera
tworzą następujące dane udostępnione przez producenta:

a) wielkość plamki lasera w zakresie do 50 m to 4 mm (kryterium - FWHH)
i 6 mm (kryterium Gaussa);

b) dokładność pojedynczego pomiaru w zakresie do 50 m to odpowiednio ± 6 mm
(dla pozycji) oraz ± 4 mm (dla odległości);

c) wyposażenie w dwuosiowy kompensator wychylenia o dokładności 1”;

d) dokładność pomiaru kierunku 60 mikroradianów, co odpowiada 12”;

e) dokładność dla modelowanej powierzchni ± 2 mm (dokładność wyznaczenia
pojedynczego punktu jest kilkakrotnie niższa niż powierzchni utworzonej przez
grupę punktów);

f) minimalna gęstość skanowania 1.2 mm interpretowana jako minimalny
odstęp między punktami;

g) możliwość niezależnego ustawienia odstępu w pionie i poziomie;

h) szybkość skanowania (maksymalna) do 4 000 punktów/sekundę (zależy
między innymi od wybranej gęstości i zakresu skanowania);

i) zakres pomiaru (uzależniony od albedo skanowanej powierzchni) - do 300 m

przy albedo 90% i 134 m przy albedo 18%;

j) pole widzenia 360° w poziomie i 270° w pionie;

k) możliwość wpasowania/łączenia kolejnych skanów z dokładnością ± 2 mm

przy wykorzystaniu tarcz-sygnałów HDS i dedykowanego oprogramowania;

l) możliwość ustawienia ScanStation nad punktem o znanym położeniu oraz

wykonania pomiaru metodą wcięcia wstecz i ciągu poligonowego (korzyścią

takiego rozwiązania są mniejsze koszty prac terenowych i kameralnych oraz

większa elastyczność w doborze metody pomiaru stosowanej do orientacji);

m) możliwość wykonania szeregu zdjęć łączonych później automatycznie

i służących między innymi do wskazania zakresu skanowania (skaner ten posiada

wbudowany aparat cyfrowy).

LITERATURA

Deska K., Metodyka rejestracji struktury geometrycznej

przekryć obiektów budowlanych na potrzeby

diagnostyczne, Rozprawa doktorska, UWM w Olsztynie, Olsztyn 2010

Pudło M., Z prędkością światła, Magazyn Geoinformacyjny GEODETA nr 6 (133) z 2007r.
Skanery laserowe - dodatek do Magazynu Geoinformacyjnego GEODETA nr 4 (155) z 2008r.

Leica_ScanStation 2_datasheet_pl www.leica-geosystems.pl/