Геодезические приборы их предназначение и их типы

Точность без отражательного дальномера наземного лазерного сканера в среднем 4 мм. При этом точность положения каждой измеренной точки по трем осям (X, Y, Z) - не ниже 6 мм при расстоянии до объекта 50 метров и менее.

Импульсный метод измерения расстояний - основан на измерении времени прохождения сигнала от приёмо-передающего устройства до объекта и обратно;

Фазовый метод измерения расстояний - основан на определении разности фаз посылаемых и принимаемых модулированных сигналов;

Триангуляционный метод измерения расстояний - определение пространственного положения точки сводится к решению треугольника.

Преимущества наземного лазерного сканирования:

-трехмерная модель объекта получается мгновенно,

-точность измерений очень высока, чертежи сечений и другие чертежи,

-сбор данных осуществляется очень быстро - существенная экономия времени при работе в попе,

-дефекты и недочеты выявляются просто-достаточно лишь сравнить полученную конструкцию с проектной 3-мерной моделью,

-безопасность съемки опасных и труднодоступных объектов,

-топографические планы получают с помощью виртуальной съемки,

-расчет величины деформаций путем сравнения с ранее полученными результатами съемок.

С каждым годом технология лазерного сканирования завоевывает все новые отрасли и сферы человеческой деятельности и становится все более известной и востребованной в мире измерений.

Главные преимущества лазерной сканирующей системы:

-высокая точность измерений,

-возможность создания различных чертежей, в частности, чертежей сечений,

-измерения проводятся с высокой скоростью

-обработка данных происходит практически мгновенно, что немаловажно для работы в полевых условиях,

-есть возможность сравнивать полученную информацию с проектной моделью, что облегчает контроль качества работы,

-по результатам съемки можно составлять топографические планы,

-возможность геодезической съемки труднодоступных и опасных объектов,

-возможность автоматического сравнения результатов сканирования с предыдущими для определения величины деформации.

Области применения лазерной системы:

- Съемка площадных объектов насыщенных инфраструктурой (заводские территории, электроподстанции, объекты добычи и транспортировки углеводородов, крупномасштабная топосъемка);

- Исполнительная съемка участков промышленных предприятий подлежащих реконструкции (цеха, установки, пром. площадки) для дальнейшей передачи даных в средства автоматического проектирования - САПР в трехмерном виде;

- Городской кадастр (планы улиц, площадей);

- Реконструкция и строительство зданий (архитектурный обмер; установка вентфасадов, авторский надзор по проектам);

- Реставрация зданий, археологических памятников;

- Дорожная съемка (профилирование дорог, съемка мостов, тоннелей);

- Съемка ж/д станций и инфраструктуры;

- Съемка тоннелей, мониторинг (в т.ч. оползневых и осыпных участков);

- Горная промышленность (съемка и определение объемов и пр.);

Принцип работы прибора основан на выполнении измерений дальности до объекта съемки, с помощью лазерного безотражательного дальномера, а также и определении горизонтального и вертикального углов, для каждой точки интересующего нас объекта. Измерения производятся с высокой плотностью и точностью, что впоследствии позволяет создать трехмерную математическую модель объекта съемки. Процесс выполнения съемки автоматизирован. Преобразование полярных координат точек лазерных отражений в Декартовы производится автоматически.

Предназначен для проведения работ на площадных и линейных объектах. Сканер может выполнять измерения на расстояния до 300 м (при альбедо 90%) со скоростью до 50 000 точек в секунду. При этом сохраняется высокая точность измерений до 6 мм (на 50 м). Высокая разрешающая способность сканера (1 мм на 300 м) и малое, по сравнению с другими производителями, пятно лазерного луча (4 мм на 50 м), позволяют выполнять высококачественные полевые измерения, а затем построить подробную 3D-модель объекта.

Эффективность применения лазерного сканирования наиболее ярко проявляется в том случае, когда съемка объекта необходима с высокой подробностью и точностью.

5.2 Обзор и сравнительный анализ лазерных сканеров

В настоящее время разработкой приборов для трехмерного лазерного сканирования занимается множество фирм: широко известные Trimble (США) и Leica Geosystems (Швейцария), а также Riegl (Австрия), I-Site (Австралия), Zoller+Frцhlich (Германия) и другие. Все эти фирмы выпускают сканеры для различных целей. Задачи, решаемые конкретной моделью НЛС, определяются его техническими характеристиками [53]. Фирма Trimble выпускает сканер под названием Callidus 3D Laser Scanner Конструктивной особенностью данного сканера является то, что внутри головки объединены: блок развертки, цифровая видеокамера (с фокусным расстоянием от 4,1 до 73,8 мм и горизонтальным разрешением 460 линий на столбец скана), датчик наклона прибора (инклинометр), электронный компас и блок управления. Инклинометр, который имеет диапазон действия ±10° и точность ±0,025°, предназначен для устранения ошибок в измеренных координатах точек скана за наклон инструмента. НЛС оснащен системой, обеспечивающей внутренний контроль блоков прибора и автоматический ввод атмосферных поправок в измеренные расстояния [100]. Кроме сканера Callidus 3D, фирмой Mensi (Франция) под маркой фирмы Trimble выпускались сканеры GS100, GS200,Soisic, S10 и S25 ныне снятые с производства. В настоящее время этой фирмой выпускается наземный лазерный сканер Trimble GX

Совместно с определением пространственных координат точек объекта сканеры GS100 и GS200 позволяют выполнять съемку цифровой видеокамерой, с помощью которой можно получать цифровые цветные снимки объектов сканирования. Видеокамера оснащена трансфокатором для автоматического изменения фокусного расстояния объектива. НЛС GS100 и GS200 имеют встроенное программное обеспечение [81, 117, 118]. Сканеры Mensi S10, S25 и Soisic разработаны специально для съемки объектов малых размеров и внутреннего оборудования помещений. Эти модели НЛС отличаются высокой точностью получения пространственных координат точек объекта (порядка 0,1 мм), так как в них реализован триангуляционный способ измерения расстояний. В данных приборах выполняются автоматическая фокусировка и настройка мощности лазерного излучения относительно возвращенного электромагнитного сигнала [151]. Эти модели сканеров также оснащены цифровыми камерами. Австрийская фирма Riegl Laser выпускает сканеры Riegl серии LMS

5.3 Анализ стоимости лазерных сканеров

Заключение

Научно-технический прогресс не стоит на месте. С каждым днем он охватывает все больше сфер нашей жизни. В последние несколько лет ощутимо возросли темпы строительства. Как следствие, это повлекло за собой и развитие оборудования для геодезии. Любые геодезические приборы на современной строительной площадке являются одним из самых важных и необходимых элементов. Здесь также четко прослеживается устойчивая взаимосвязь между геодезическими приборами и развитием сегмента высокоточной компьютерной техники. Компьютерные инновации позволили на порядок модернизировать и усовершенствовать геодезическое оборудование. Без такой техники уже сложно представить себе, например, монтаж инженерных коммуникаций в процессе строительства зданий и сооружений.

Если Вам требуется геодезическая съемка местности, топографическая или кадастровая съемка, то Вам необходимы такие приборы как: оптические и электронные теодолиты или электронные тахеометры. Несмотря на то, что электронный тахеометр является более технологически усовершенствованным прибором, в котором многие процессы автоматизированы, геодезисты широко используют оптические или электронные теодолиты для решения различных задач. Электронный теодолит более прост в использовании, наличие дисплея удобно и исключает ряд ошибок. Оптические теодолиты - надежные приборы, которые могут работать при низких температурах, да и цена на эти геодезические приборы является не последним аргументом в их пользу. Конечно, электронные тахеометры более дорогие приборы, но функции, которые в них заложены, и их техническое оснащение оправдывает цену. По сути, тахеометры - это многофункциональные станции для решения широкого спектра задач, в электронные тахеометры установлено современное программное обеспечение, которое позволит Вам, находясь на объекте, решить ряд различных задач. Роботизированные электронные тахеометры способны отслеживать положение отражающей призмы. При решении некоторых задач эти приборы не требуют постоянного присутствия человека и могут работать по заранее заданной программе.

Список используемой литературы

1. Инжененрная геодезия Норкин С.П., Кузнецов О.Ф.

2. Деймлих Ф. «Геодезическое инструментоведение».

3. Фельдман В.Д. «Основы инженерной геодезии».

4. Большакова В. Д. Методы н приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве. Под ред. В. Д. Большакова. М

5. Захаров А. И. Геодезические приборы: Справочник.

6. http://geodesia.ucoz.ru

Размещено на Allbest.ru