Геодезические приборы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные геодезические приборы

Современные геодезические приборы, какими мы их знаем сейчас, появлялись на свет очень долгое время. Первые геодезические приборы, выполняющие функции нынешних приборов, появились ещё в далёкой древности.

В 6 в. да н.э. при строительстве оросительной системы в долине Нила, применяли желоба с водой (Хоробат) в качестве нивелира.

Рис. 1

Хоробат

Во 2 в. до н.э. Герон в своих сочинениях описывает простейший прибор для измерения горизонтальных углов - диоптр. В этот же период Гиппарх описывает инструмент - астролябию, предназначенный для измерения широты, основан на принципе стереографической проекции.

Рис. 2 Рис. 3

В 10 в. появляется прибор сектант. Сектант предназначен для измерения высоты светила над горизонтом с целью определения географических координат той местности, в которой производится измерение.

Рис. 4

Рис. 5

Сектант

В 1590г. Немецкий профессор Преториус изобрёл мензулу, в комплекте мензулы использоволась линейка с диоптрами. В 1606 г. голландский мастер очков Липперсгей получил привилегию от правительства на открытие зрительской трубы. А Галилео Галилей создал зрительную трубу в 1609 г. Изобретение зрительной трубы открыло больше возможностей для геодезических приборов.

Рис. 6 Рис. 7

Мензула

1611г. - Кеплер сконструировал зрительную трубу с сеткой нитей и разработал теорию зрительной трубы, причем нити до недавнего времени были паутиновыми.

В 1620 г. голландский учёный Вернье изобрёл приспособление для отсчёта по шкалам нониуса. Шкала-нониус устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений.

Рис. 8 Рис. 9

Шкала Нониуса

В 1662г. французский механик Тевено изготовил цилиндрический уровень.

В 1674г. итальянский ученый Монтанари применил в зрительной трубе дальномерные нити.

Первый теодолит, принципиально похожий на современный, был создан в 1730 г. ангиским механиком Д. Сиссоном. Лишь в 1812 г. в теодалите были установлены дальномерные нити Т. Рейхенбахом, им же создан повторительный теодолит в 1804 г. (конструкция которого допускает вращение алидады как отдельно от лимба так и совместно с ним).

Рис. 10 Рис. 11

Первые теодалиты

1850г. - русский механик Заруби создал планиметр для измерения площадей. В эти же годы появились нивелиры с прикладным уровнем.

1936г. - под руководством А.А. Лебедева был создан первый светодальномер. Измеряемое расстояние до 4 км с погрешностью 1/2000

Сильный толчок в развитии приборов дало изобретение компактной электроники и питания к ней.

К основным современным геодезическим приборам можно отнести:

нивелиры;

теодолиты;

тахеометры;

дальномеры (как отдельные приборы);

GPS/GNSS приемники и оборудование к ним;

Трассоискатели;

НИВЕЛИР

Нивелиры делятся на три типа:

Оптические;

Электронные;

Лазерные.

Оптический нивелир

Самый простой, но в тоже время самый популярный геодезический прибор - это оптический нивелир. Он нужен для определения разности высот (превышений) одного пункта от другого. Существует множество методов и видов нивелирования, в геодезической практике наиболее распространенным является геометрическое. Оптические нивелиры отличаются по точности - разделяются на: высокоточные, точные и технические, в зависимости от этого ими выполняются работы разных классов точности: I, II, III, IV. Нивелирование I класса - это совокупность геодезических работ, целью которых является получение результатов наивысшей точности, какую только возможно получить, используя современное оборудование и методы измерений. Для выполнения таких работ применяют высокоточные нивелиры с компенсатором, которые оснащаются микрометренными насадками. Данные приборы с древности применяются людьми для контроля качества строительных работ, без их использования не возможно было бы создать большую часть великих сооружений.

Рис. 12 - Оптический нивелир

Электронный нивелир

Рассматривая и сравнивая, различные методы выполнения геодезических работ, можно отметить, что множество из них остались, практически, неизменными с течением времени, в том числе и выполнение нивелирования. Цифровые нивелиры появились в "геодезической среде" сравнительно не давно, они представляют собой отдельный класс приборов, которые применяются для выполнения высокоточных работ, например, для мониторинга.

В чем заключается основное отличие цифрового (электронного) нивелира от "обычного", т.е. оптического нивелира? Само название - "цифровой" означает, что в инструменте реализована функциональная возможность определения параметров по цифровому коду. В электронном нивелире расстояние и превышения вычисляются автоматически и выводятся показаниями на графическом дисплее. Это уникальное техническое решение позволяет получать высочайшую точность, в кратчайший промежуток времени. 

Цифровой нивелир производит свои измерения по средствам кодовой рейки, которая имеет специальную разметку, по отдельному отрезку кода электронный нивелир может вычислить размер плеча и разницу высот. Штрих-кодовые рейки - это дорогостоящие аксессуары, цена которых может составлять, практически, половину стоимости самого прибора.

Рейки для особо высокоточных цифровых нивелиров изготавливаются из специального материала - инвара, что в переводе с латинского означает "неизменный".

Инвар - это сплав на основе железа, с содержанием 36% никеля, предметы изготовленные из этого сплава имеют очень низки коэффициент линейного расширения. Благодаря данным свойствам, инварные нивелирные рейки применяются для работы с высокоточными цифровыми нивелирами.

Точность электронных нивелиров зависит от нескольких факторов и колеблется от 2.5 мм до 0.3 мм на 1 км прямого и обратного хода. Стоимость данных приборов, прямо пропорционально зависит от точности.

Рис. 13 - Электроный нивелир

Лазерный нивелир

Лазерный нивелир - это уникальный прибор, работа которого основана на эффекте лазерного излучения. Все более широкое применение находят данные приборы во множестве различных сфер. Лазерный уровень - это прибор, который строит горизонтальные и вертикальные лини (иногда, также точки), лазерный нивелир не является измерительным прибором. Он, практически, не заменим при отделочных работах: облицовка плиткой стен и пола; укладка различных напольных покрытий; выравнивание поверхности стен, потолка, пола; разводка различных инженерных сетей и других коммуникаций; установка навесных потолков, перекрытий, перегородок; монтаж лестниц, подоконников, дверей, молдингов и т.д. Использование лазерных нивелиров значительно упрощает выполнение различных строительных процедур.

Рис. 14 - Лазерный нивелир

Теодолит

Одним из самых известных геодезических приборов является теодолит, им выполняют важнейший вид геодезических работ - угловые измерения. Рассмотрим по подробней, что такое теодолит и в чём заключается основное его назначение? Данный прибор предназначен для определения вертикальных и горизонтальных углов, изначально для произведения отсчета в теодолитах применяли металлические угломерные круги, в более позднее время эти круги стали изготавливать из стекла. Применение стеклянных угломерных кругов позволило устанавливать на теодолит оптические отсчётные устройства, что значительно повысило удобство и точность снятия полученных результатов.

Теодолиты подразделяются на оптические теодолиты и цифровые теодолиты. Оптические теодолиты зарекомендовали себя как приборы, надежные в работе и простые в обращении. Теодолиты, позволяющие во время наблюдений получать результаты измерений на цифровом табло, называются цифровыми или электронными.

Оптический теодолит

Оптический теодолит, несмотря на появление более совершенных электронных приборов, остаётся в строю, их продолжают покупать и применять. Иногда это оправдано, когда работы производятся на протяжении долгого периода времени в значительной удалённости от источников электричества, т.е. там, где нет возможности зарядить аккумуляторные батареи. В таком случает применяют оптический теодолит, принцип действия которого основан на приёме света от естественных источников излучения (солнца). Теодолиты имеют оптические компенсаторы, принцип действия которых основан на действии силы тяжести, т.е. на маятниковом подвесе установлена призма, которая при отклонении прибора стремится занять вертикальное положение, тем самым производится устранение ошибки установки теодолита - компенсация. Компенсатор позволят выполнять теодолитом нивелирование. В зависимости от точности измерения горизонтального угла, теодолиты подразделяют на высокоточные, точные и инженерные. Рассмотрим по подробней устройство этого уникального прибора. Оптический теодолит представляет собой сложный прибор, который состоит из трёх основных узлов: - подставки с трегером, зрительной трубы и корпуса прибора (колонки); - и более мелких узлов: кремальера, окуляр микроскопа, визир, уровень алидады, наводящий винт, закрепительный винт трубы, зеркало подсветки, рукоятка перевода лимба, закрепительный винт алидады, юстировочный винт, диоптрийное кольцо окуляра, наводящий винт трубы. Электронный теодолит имеет практически туже компоновку. Корпус инструмента является несущим элементом, также в нём располагаются отсчётная система. Зрительная труба - это оптическая система, предназначенная для точного наведения на цель, для этого она имеет сетку нитей. Подставка с трегером необходима для горизонтирования теодолит

Рис. 15 - Оптический теодолит

Теодолит электронный

Со временем развитие науки и техники позволило создать теодолиты, в которых отсчёты снимаются автоматически, они называются электронные (цифровые) теодолиты. Рассмотрим простейшую схему работы такого инструмента. В данных приборах угломерный круг с градуировкой заменён на кодовый диск, этот диск поделён не чередующиеся белые и чёрные полосы, которые соответствуют знакам двоичной системы "0" и "1". Источник света, установленный за кодовым диском, подсвечивает, в зависимости от положения, белые либо чёрные участки лимба, а фотоприёмник, соответственно, принимает световой поток разной интенсивности, преобразуя его в электрический ток. Для вывода полученной информации в электронных теодолитах используется жидкокристаллический дисплей, это значительно повышает производительность и эффективность труда, т.к. такой метод намного удобней и наглядней. Запоминающих устройств, как правило, в электронных теодолитах нет.

Рис. 16 - Электронный теодолит

Современные тахиометры

Тахеометр - это прибор, который перевернул геодезический мир. Своему появлению он обязан лазеру. Только благодаря созданию компактного и энергоэкономичного полупроводникового лазера, появилась возможность разместить в небольшом корпусе прибора - дальномер и запитать его от внутренних аккумуляторов. Данные достижения в науке и технике обусловили возможность создание электронного тахеометра. Основное отличие электронного тахеометра от теодолита - это наличие дальномера, который позволяет выполнять измерения не только углов, но расстояний! Создание такого прибора открыло новую эру в геодезии, теперь, стало возможным без дополнительных аппаратов производить измерения расстояний и решать множество раннее не доступных задач. С развитием электронной промышленности, производители геодезического оборудования получили множества возможностей, которые они по максимуму реализовали в новых приборах, в том числе и тахеометрах. Создание прибора, который бы был способен записывать данный во внутреннюю память и далее оперируя ими решать прикладные задачи, началось в 90-х года двадцатого века. Множество компаний решали различные проблемы по своему, находили самые уникальные и нестандартные пути и способы воплотить задумки в рамках одного оптико-электронного прибора. Одной из первых, кому удалось это сделать была шведская компания, она выпустила электронный тахеометр AGA-136, в нем оптическая система снятия отсчета угловых величин была заменена на электронную, можно сказать он совместил в себе возможности цифрового теодолита и светодальномера. Первые тахеометры могли работать только с отражателями, пленками или призмами, на относительно небольших расстояниях - 1000 - 2000м, для сравнения современные приборы по одной призме способны выполнять измерения на удалении до 5000м. С появлением более мощных дальномеров приемлемого размера стало возможным оснащать электронные тахеометры безотражательным дальномерным устройством, с этого момента приборы стали делиться на отражательный (работают только по призмам и пленкам) и безотражательный (работают на поверхность, практически, любого объекта). Развитие идей безотражательных инструментов открыло множество новых возможностей в выполнении геодезических, упростилось множество процессов, значительно повысилась безопасность, возросла эффективность и экономичность производимой работы. На сегодняшний день электронный тахеометр является основным прибором геодезиста, он удобен, надежен, обладает множеством прикладных программ и другими возможностями, которые помогают людям делать окружающий нас мир лучше.

Рис. 17 - Электронный тахиометр

Устройство тахеометра

На данный момент тахеометр представляет собой оптико-электронное устройство, которое предоставляет наиболее полную информацию об объекте: данные отсчета горизонтального и вертикального кругов, расстояние до цели. Несмотря на большое количество производителей и моделей, данные устройства схожи по конструктиву и отличаются рядом небольших отличий. Тахеометр можно разделить на следующие блоки: корпус прибора, зрительная труба со встроенным дальномером, компенсатор, отвес или центрир, блок управления, батарея и трегер.

Корпус тахеометра выполняет функцию несущей конструкции, на которую крепятся механические, электронные и оптические узлы и по сути является алидадой. Алидада - это вращаемая часть прибора вокруг вертикальной оси и неподвижного лимба горизонтального круга. Так же в корпусе размещен лимб вертикального круга, который снимает отсчет вертикального угла при вращении зрительной трубы. Снятие отсчета происходит за счет считывания штрих-кода светочувствительным приемником (ПЗС) с лимба.

Корпус состоит из легких сплавов металлов и пластика (в последнее время пластик в деталях корпуса стали применять все производители, что позволило облегчить конструкцию).

Зрительная труба со встроенным дальномером состоит из оптической и электронной части. Электронный блок включает непосредственно лазерный дальномер совмещенный с осью зрительной трубы и блок анализатора, который определяет расстояние до цели. На данный момент дальномеры бывают двух типов: фазовые и импульсные. Фазовые дальномеры определяют расстояние по сдвигу фазы, а импульсные по времени прохождения сигнала до цели и обратно (от принципа работы зависит точность и дальность измерений). Так же дальномеры отличаются по дальности измерения в безотражательном режиме.

Компенсатор - это устройство, которое позволяет определить угловое отклонение тахеометра по осям от положения горизонта. В последнее время используется жидкостный тип компенсатора. Бывают одноосевые и двухосевые, т.е. дают отклонения по одной или двум осям. В большинстве случаев все производители советуют выполнять работы с включенным компенсатором и только при работах в условиях сильных вибраций стоит его отключать.

Отвес или центрир предназначен для установки тахеомтера на станции и бывает двух типов оптический и лазерный.

Блок управления представляет собой ЖК дисплей, клавиатуру и электронную начинку с программным обеспечение, позволяющим производить все необходимые работы.

Батарея бывает как внутренняя, так и внешняя. Внутренние батареи идут в комплекте с прибором и отличаются по типу на металлогидридные и литий-ионные. Их ресурса хватает на выполнение работ в течении рабочего дня. Внешние батареи рассчитаны на больший период проведения работ, за счет этого их так же часто применяют при работе в холодное время года, т.к. при низкой температуре время работы сокращается. 
Трегер предназначен для установки прибора на штатив и участвует в процессе горизонтирования тахеометра за счет размещенных на нем подъемных винтов.

Рис. 18 - Электронный тахиометр

Работа с тахеометром

В настоящее время тахеометры стали основным видом оборудования, которое применяется при выполнении большинства видов геодезических работ. Причиной тому послужило развитие и усовершенствование принципов работы тахеометра. За последнее десятилетие разработчики и производители геодезического оборудования добились значительных успехов в развитии и усовершенствовании таких функций и принципов работы, как: точность и дальность безотражательного режима, качества работы сервоприводов, систем автоматического поиска цели, дистанционного управления, коммуникационных параметров (расширение перечня поддерживаемых внешних носителей), усовершенствование возможностей прикладных программ встроенного программного обеспечения. Все это напрямую повлияло на сам порядок работы на тахеометре.

На данный момент существует несколько вариантов проведения работ на электронном тахеометре:

- когда Вы используете оборудование с простым функционалом, которое позволяет выполнять стандартные виды геодезических работ. В данном случае работает бригада, состоящая из исполнителя и помощника, где исполнитель это инженер-геодезист, а в роли помощника может выступать любой человек с низкой квалификацией. Этот вариант проведения работ наиболее распространен, т.к. геодезическое оборудование такого класса не требует специальных знаний и для освоения порядка работы на тахеометре достаточно прочитать инструкцию.

- когда применяется оборудование инженерного класса, которое позволяет выполнять как стандартные виды работ, так и дополнительные расчеты, используя прикладные программы, непосредственно в поле. Помимо этого, данное оборудование отличается не только по функционалу программного обеспечения, но и по принципу работы тахеометра. В данном классе появляются приборы с наличием сервопривода, расширенными коммуникационными параметрами и возможностью автоматического поиска цели. В этой ситуации работает бригада, состоящая так же из исполнителя и помощника, но при этом увеличивается производительность и расширяется перечень выполняемых работ, а так же экономится время при постобработке данных измерений. Данный вид работы с тахеометром подразумевает несколько больший уровень знаний исполнителя об оборудовании, принципов работы с ним и поэтому рекомендуется пройти предварительное обучение.

- когда используется комплект роботизированного тахеометра, который отличается от предыдущих вариантов наличием функции автоматического слежения за отражателем и возможностью дистанционного управления. При работе с тахеометром такого класса достаточно одного исполнителя, т.к. он управляет тахеометром дистанционно, с помощью контроллера прикрепленного на вехе с отражателем. Благодаря функции автоматического поиска и слежения за отражателем отпадает необходимость в услугах помощника, меньше затрат по времени при наведении на цель, более комфортные условия при работе в условиях слабой освещенности. Так же такой принцип работы тахеометра позволяет исключить ошибки, вызванные человеческим фактором.

При использовании такого комплекта оборудования настоятельно советуем пройти подготовительные курсы. Таким образом, работа с данными приборами в такой комплектации позволяет существенно экономить время, расширяет перечень выполняемых задач, но требует от исполнителя более глубоких знаний принципов работы тахеометра и программного обеспечения.

Рис. 19 - Дистанционный электронный тахиометр

Лазерный дальномер (как отдельный прибор)

Лазерный дальномер - это уникальный измерительный прибор, который нашел широкое применение во множестве различных сферах жизнедеятельности человека. Благодаря высокой точности, надежности и низкой стоимости, лазерные рулетки становятся все более популярными. Они используются везде, где необходимо быстро и точно определить расстояния, они подходят, как для профессионалов, так любители. С древних времен человечество развивает инструменты и способы измерения линейных величин. На протяжении многих лет самым распространенным измерительным устройством была - обычная мерная лента или измерительная рулетка. Измерительная рулетка - это простейший инструмент, при помощи которого можно измерять расстояния. Как правило, их используют при проведении замеров между объектами на удалениях максимум до 100 метров. Но ничего не стоит на месте, и постоянно "идущий в перед" технический прогресс вносит в нашу жизнь много нового. Сначала, появились световые и звуковые дальномеры, они представляют собой сравнительно громоздкие и дорогие конструкции. После изобретения и развития полупроводникового лазера стали выпускаться дальномеры, в которых используется свойства лазерного излучения. Принцип действия лазерного и звукового дальномера схожи, расстояние определятся путем вычисления времени, за которое несущий сигнал проходит искомый отрезок. Носителем несущего сигнала, в одном случае выступает звуковая волна, в другом монохромное когерентное электромагнитное излучение (например, излучение красного цвета).

Т.к. скорость света значительно больше скорости звука, то, соответственно и скорость измерения одного и того же расстояния лазерным и звуковым дальномерам будут отличаться, лазерный выполняет это действие быстрее. В связи с этим, лазерные дальномеры развивались более бурно и стремительно, и сегодня каждый может позволить купить себе карманный лазерный дальномер.

Купить лазерную рулетку

В чем отличие между лазерным дальномер и лазерной рулеткой? Название "лазерная рулетка" - это немного искаженное обозначение лазерного дальномера, т.к. слову "рулетка" произошло от французского roulette, что в переводе означает - катать. Следовательно, правильно будет назвать такие приборы лазерными дальномерами. Как уже упоминалось выше, данные приборы широко используются для решения множества задач, они применяются в строительно-монтажных работах, в геодезии, земельном кадастре, сборочных и отделочных работах, в организации спортивных соревнований, на охоте и т.д. Современный лазерный дальномер - это прибор совмещающий в себе измерительное и электронно-вычислительное устройства. Они снабжены набором функций, оперируя которыми, можно на месте производить множество расчетно-вычислительных операций. Рассмотрим по подробней, какими возможностями обладают современные лазерные дальномеры. Начнем с внешнего вида, современный лазерный дальномер имеет ударостойки (пыле-влагозащищенный) корпус, графический (цветной) дисплей, панель управления из 5-16 клавиш.

Прочный прорезиненный корпус прибора защищает его не только от внешних механических воздействий, но также и от влаги и пыли. На графический дисплей выводятся все получаемые данные, некоторые дальномеры оснащаются цветными дисплеями. Панель управления располагает набором кнопок, которые запрограммированные для выполнения определенных функций. Наиболее сложные и дорогие лазерные рулетки оснащаются специальными устройствами (беспроводной интерфейс Bluetooth, цифровой видео-искатель, датчик наклона), а также имеют много встроенных функций и приложений (постоянное измерение расстояния, измерение площади, измерение объема, измерение трапеции с использованием трех расстояний, измерение трапеции с использованием двух расстояний и одного угла, расчет треугольника по теореме Пифагора, измерение отклонения, прямое расстояние по горизонтали, двойное измерение угла наклона, измерение площади треугольника, функция разбивки, измерение профиля, сложение и вычитание). В настоящее время разработано множество устройств при помощи, которых можно определить расстояния, но наиболее распространенным и популярным является портативный лазерный дальномер, или как его называют "в народе" - лазерная рулетка.

Электронный дальномер

В большинстве случаев примять механическую измеритель рулетку не удобно и не эффективно, уже на протяжении нескольких лет идет массовое увлечение электронными дальномерами. К электронным дальномерам можно отнести все приборы, предназначенные для измерения расстояния, с использование электронных устройств и бесконтактного метода, например: лазерный дальномер, ультразвуковой дальномер. Рассмотрим по подробнее принцип работы ультразвукового дальномера. В данном приборе, в качестве носителя информационного сигнала, используется звуковая волна. Рассматриваемый способ измерения расстояний является одним из самых древних, его уже давно освоили некоторые виды животных: дельфины, киты, летучие мыши. Многие виды морских обитателей применяют эхолокацию для ориентации и охоты. Летучие мыши овладели способом ультразвукового определения расстояния в совершенстве, благодаря этому они спокойно летают и охотятся в ночное время суток. Электронный дальномер - это уникальный прибор, который является одним из самых древних, а следовательно, самым надежным.

Рис. 20 - Лазерный дальномер (рулетка)

астролябия теодолит дальномер

GPS/Глонасс приемник

Не прошло еще и века с начала эры освоения космоса, а мы уже вполне привыкли к таким вещам, как охватившие всю Землю спутниковые системы наблюдения за погодой, системы связи и навигации. За очень короткий срок космос стал неотъемлемой частью нашей жизни, невозможно представить сегодняшний мир без космических аппаратов, которые стали нам верными помощниками в работе и познании окружающего мира. И дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без освоения всего околоземного пространства.

Навигация - определение координат точки на местности, одна из важнейших задач, которую позволяют решать достижения космических технологий.

Страны обладающие определенным уровнем научно-технического развития в сфере освоения космоса, создали (создают) свои навигационные системы: ГЛОНАСС - СССР (Россия), GPS - США, Galileo - Европа, Compass - Китай. На сегодняшний день полностью рабочими, т.е. имеющими минимально необходимое количество спутников на орбите, являются две системы: Глобальная Навигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС), созданная в СССР, а далее в России и Navigation System with Timing and Ranging - NAVSTAR, созданная в США.

Позиционирование означает не только определение местоположения - координат объекта, но и определение вектора скорости его движения. Иначе говоря, определяют направление и скорость движения объекта.

Рис. 21 - GPS приёмники

Геодезическое оборудование GPS

Первая глобальная система позиционирования была создана Министерством обороны США для нужд военных, но со временем доступ был открыт и гражданским пользователям. Это послужило толчком для создания GPS приемников, в том числе и геодезических. Мировые производители геодезического оборудования начали выпускать приемники для нужд геодезистов (одним из первых был геодезический GPS приемник Trimble).

Система глобального позиционирования состоит из определенного числа спутников и наземных станций управления и контроля. На главной станции управления и на каждом спутнике установлены точные цезиевые и водородные стандарты частоты и времени. Все колебания и сигналы спутника получают путем умножения и деления частоты опорного генератора. Каждый спутник излучает несущие колебания: L1, L2 (усовершенствованные сигналы L2C и L5 у GPS). Несущие колебания модулируются кодовыми сигналами: C/A - кодом и P - кодом. У ГЛОНАСС несущие колебания модулируются обоими кодовыми сигналами, у GPS (NAVSTAR) P - кодом модулируются и L1, L2, а C/A - кодом, только колебания первой несущей частоты. До недавнего времени геодезические приемники были только односистемными и одночастотными (GPS L1), точность измерений была низкая, геодезические приемники должны были по долгу находиться на измеряемом пункте. С появлением второй частоты L2, точность значительно выросла, а время проведении геодезических измерений значительно уменьшилось. После введения в строй системы ГЛОНАСС появилась возможность использовать двухсистемное спутниковое оборудование, функционал которого значительно выше. Геодезический gps приемник становился совершеннее (GPS L1+L2) и далее преобразовался в GNSS (GPS/ГЛОНАСС L1, GPS/ГЛОНАСС L1+L2), а геодезисты получили возможность производить измерения новыми методами (RTK - измерения в реальном времени), что вывело спутниковое геодезическое оборудование на качественно новый уровень.

На точность определения координат геодезического приемника оказывают влияние много различных факторов: эффект ионосферы, изменение орбиты спутника, ошибка часов спутника, влияние отражения сигналов, эффект тропосферы, погрешности вычисления и округления. Производители геодезического оборудования (Leica, Trimble, Topcon и т. д.) постоянно совершенствуют геодезические приемники, встроенные мощные процессоры пересчитывают результаты измерений, внося корректировки на возможные ошибки.

В процессе развития геодезических приемников совершенствовались и способы измерений. На данный момент можно выделить несколько основных методов геодезических спутниковых измерении: абсолютные, относительные, статические, кинематические.

Рис. 22 - GPS приёмники

Рис. 23 - Кабельный трассоискатель

Современные средства поиска подземных коммуникаций очень разнообразны, они различаются по принципу работы и предназначению, одним из таких приборов является трассоискатель. Данная аппаратура предназначена для поиска и определения глубины залегания различных подземных коммуникаций: труб (водо-, нефте-, газопровода), различных кабелей (силовых, телефонных, трансляционных), арматур, тросов и т.д. Они могут работать в разных режимах, в зависимости от задачи которую нужно решить, трассоискатель (кабелеискатель) можно использовать как в пассивном, так и в активном режиме. В чем принципиальные отличия двух режимов и зачем они нужны?

Пассивный режим - это более простой вид определения залегания искомой коммуникации, но мене точный. Трассоискатель (кабелеискатель) в пассивном режиме может используется для обнаружения силовых кабелей, по которым идет ток промышленной частоты, не используя при этом генератор. Также этим режимом можно пользоваться для поиска залегания различных объемных металлических предметов, они как правило имеют свойство переизлучать внешние электромагнитные сигналы.

В современных условиях кабельный трассоискатель (кабелеискатель), по большей части используют в активном режиме, т.к. в городах настолько много подземных коммуникаций сосредоточенных в непосредственной близости друг от друга, что выделить необходимый объект в пассивном режиме не предоставляется возможным, слишком большой уровень помех.

Также в пассивном режиме, некоторые кабельные трассоискатели (кабелеискатели) могут различать несколько кабелей расположенных друг над другом. Активный режим поиска подземных коммуникаций подразумевает использовать генератора.

Рис. 24 - Трассоискатели

Размещено на Allbest.ru