Островський А.Л. Геодезія. Частина перша. Топографія

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ

IV_

Розглянутий вище імпульсний метод також є динамічним, але в імнульс-

юму методі обертання круга не обов'язково повинні бути рівномірними.

Динамічний метод вимагає рівномірних обертань круга з постійною частотою.

Гакий метод оснований на застосуванні імпульсного диска (лімба) та чотирьох

їідлікових фотоелектричних пристроїв, які під час вимірювання розміщують у

їлощинах Р

Р та К

К (на рис.

IV.

1.25 показано два з них - Р та К), які ут-

юрюють цей кут. Перед вимірюваннями круг (горизонтальний та

юртикальний) приводять в обертовий рух навколо своєї осі зі сталою частотою

\ яку контролює мікропроцесор. Доріжка диска Р, пересуваючись під щілинами

Vfp

і Мк систем відлічування Р і К (рис.

IV.

1.25), виконує функції модулятора

;вітла і створює дві смужки світлових сигналів в інтервалах, що відповідають

юложенню цих систем над доріжкою диска.

Світлові сигнали над напрямками Р і К та збуджені ними електричні

мпульси приходять у мікропроцесор неодночасно. Ця неодночасність транс-

формується лічильниками та мікропроцесором у часову міру кута t та числове

шачення кута а. Тоді за даними зчитувачів Р та К отримують приблизне

іначення кута. Потім, використовуючи дані всіх чотирьох систем відлічування

К, F, К, одержують точне значення кута а . Весь процес автоматизований.

Рис.

IV. 1.25.

Принципова схема динамічної системи

автоматизації відліків

Під час вимірювання кутів нульовий діаметр лімба, над яким розташована

одна пара фотодіодів, встановлюють за одним із напрямків кута, а трубу

спрямовують за другим напрямком кута. З цим напрямком збігається поло-

>352

Тахеометричне знімання

ЖСШІЯ другої пари діодів. У разі зміни напрямку обертання круга, навпаки,

трубу спрямовують па перший, а нульовий діаметр - на другий напрямок куга.

Завдяки діаметральному протилежному розташуванню систем відлічу-

вання Р і Р та К

і К та обертанню круга під час вимірювання у двох проти-

лежних напрямках не виникають похибки ексцентриситету - незбігання центрів

кругів та систем відлічування. Значення горизонтального і вертикального кутів

та похибок висвічується на центральному мікропроцесорі. Прилад мас

додаткові системи компенсації впливу нахилу вертикальної осі теодоліта

(неточного горизонтування приладу) на значення горизонтальних та верти

кальних кутів. Зафіксовані фотодетектором зміни нахилу приладу перство

рюються на поправки і вводяться у виміряні горизонтальні та вертикальні купі

Вихід модульованого

сигналу (малі щілини)

Закріплювальний

гвинт алідади

Навідний

гвинт алідади

IV.1.22. Будова електронного тахеометра Leica ТС 403L

Сьогодні в геодезичній практиці все ширше застосовують не оптичні, а

електронні тахеометри. Ці прилади призначені для оптимізацїї виробничих

процесів, зменшення непродуктивних витрат та поліпшення якості робіт

Передові технології, реалізовані в цих тахеометрах, дають змогу підвищити

швидкість і продуктивність праці.

Фокусувальний

гвинт

Окуляр

Сферичсний

рівень \

Дисплеи

Клавіатура

Підставка

Підіймальні

гвинти

Ручка для

перенесення

приладу

Оптичний нриці і

Об'єктив

Навідний

винт труби

Закріплювальний

гвинт труби

вЦч^/лиит кришни

М акумулятора

Закріплювальний

гвинт підставки

Рис.

IV. 1.26.

Загальний вигляд електронного тахеометра Leica ТС 403L

Відомі світові фірми Sokkia (Японія), Leica (Швейцарія) виробляють різні

серії електронних тахеометрів, які використовуються як для знімальних робіт,

так і для розв'язання інженерних задач. Внутрішні програми тахеометрів дають

353

РозОІл IV

імогу виконувати знімання і орієнтування, обернені засічки, обчислення площ,

здійснювати розмічувальні роботи в будівництві.

На рис. IV.1.26 показано загальний вигляд та основні частини елект-

ронного тахеометра Leica ТС 403L, а на рис. IV. 1.27 - написи на клавіатурі у

збільшеному вигляді.

D'ST

ALL

чр-

RgG MENU

COM

CODE

OFF

Рис. IV. 1,27, Написи та зображення на клавіатурі

Комплект електронного тахеометра складається зі штатива, акумулятора,

•зарядного пристрою, відбивачів, штанги зі сферичним рівнем для встановлення

шідбцвача над точкою, ключів, ниткового виска, ламаного окуляра.

Наведемо основні технічні характеристики електронного тахеометра Leica

TC403L:

• оптимальні значення вимірювання віддалі (залежать від погоди та

кшькосії'призм на відбивачі)- 800

2000 м; ' ' - •

• середня квадратична похибка вимірювання лінії (рівняння регресії):

- у режимі "точно" т

= 3, мм +

3 •

D мм;

- у режимі "стеження" m

= 10 мм + + З \0

D мм;

• час вимірювань

- у режимі "точно" -4 с,

- у режимі "стеження" - 0,5 с;

• найкоротша віддаль фокусування -2 м;

• поле зору труби - 1,5°,

• збільшення зорової труби - 28

;

• ціна поділки

- сферичного рівня - 4',

- електронного рівня - 5";

• якщо висота приладу 1,5 м, максимальне відхилення центра лазерної точки

від центра круга, який вона описує під час обертання алідадної частини, - < 0,5 мм;

• компенсатор вертикального круга рідинний,

діапазон дії-5';

точність компенсування - 2";

• екран - кристалічний (4 рядки з 16 символів);

• внутрішня пам'ять - 1300 масивів даних для вимірів або 1800 точок і

юординатами.

,!54

Тахеометричне знімання

Запас живлення під акумулятора GEB70 (12В/2.0А): вимірювання кутів

ЗО годин, у режимі вимірювання кутів та ліній - 12 годин, а від акумулятора

GEB77 (12В/0.6А) - відповідно 10 та 5 годин.

IV. 1.23.

Керування тахеометром Leica ТС 403L

Перш ніж увімкнути електронний тахеометр за допомогою трьох

підіймальних гвинтів, бульбашку сферичного рівня переміщують на середину.

Якщо цього не зроблено, то після вмикання приладу лунає звуковий сигнал, а

на дисплеї висвітиться повідомлення ERROR 58 Tilt.

Вмикають та вимикають прилад за допомогою кнопки ЇЖІ. ІІІСЛМ

ввімкнення прилад виконує автоматичне тестування і на дисплеї з'явии.гм

зображення одного із шаблонів, наведених на рис.

IV.

1.28.

f 4.

Pt +00000002

258" 45' 37"

75' 15' 28"

4.741

Pt +00000002

V 75' 15 28"

Шаблон 1 Шаблон 2 Шаблон З

Рис. IV. 1.28. Шаблони вимірювань

У шаблонах Pt - номер спостережуваної точки. Залежно від вибраної о

шаблона на дисплеї після вимірювань отримують значення:

у шаблоні 1 - горизонтального кута Hz, вертикального кута V, похилої

лінії

у шаблоні 2 - ординати Е, абсциси N, висоти Н точки спостереження;

у шаблоні 3 - вертикального кута V, горизонтальної проекції А,

перевищення А.

Далі тахеометром керують за допомогою кнопок клавіатури та меню

-MENU" і "CONFIG MENU" (рис.

IV.

1.29).

CONFIG MENU

.=-*"

SET PPM/MM

—•

курсор

LEVEL

PROG

курсор

CALIB

CONTRAST >

—*

DATA MANAGER REC DATA

TEST 7

UNITS

ON/OF

I'm IV 1.29. Зображення на екрані "MENU" і "CONFIG MENU"

355

Розділ IV

Для виклику на екран "MENU" необхідно натиснути клавішу &

), а дій

лику "CONFIG MENU" - натиснути клавішу &

) і втримувати її приблизп*

до появи звукового сигналу.

У "MENU" є такі підменю: "SET", "LEVEL", "PROG", "DAT/

ONAGER", "TEST";

"CONFIG MENU" має підменю: "PPM/MM", "CALIB", "CONTRAS'

EC DATA", "UNITS", "ON/OF".

На вибране підменю вказує курсор, який переміщають до підмет

івішами СЕ (вверх) або SD (вниз).

Щоб увійти у вибране підменю, тобто викликати його зображення н

сплей, потрібно клавішами

І.

або 0D підвести до нього курсор і натиснуті

івішу 01

У "CONFIG MENU" вводять величини, які використовуватимуться під ча

5оти, у підменю - функції "MENU".

IV. 1.24.

Підготовка тахеометра Leica TC403L до роботи

Перед початком роботи перевіряють напруг

батареї. Для цього клавішею (Ж] вмикаю!

прилад. Натискають клавішу &

ENU

J, а клавішам)

т або (50 переміщають курсор до підменк

"TEST" (рис. IV.1.30) і натискають клавішу (5

На дисплеї висвітиться повідомлення про тем

пературу приладу 21 °С і заряд батареї -

одиниць. Заряд батареї, що дає змогу працювати

приладом, - від 9 до 3 одиниць. Якщо напруг;

недостатня для роботи приладу, то пролуна

звуковий сигнал і на дисплеї з'явиться повідом

лення "Battery low". З недостатньо зарядженої*

батареєю працювати неможливо і прилад авто

матично вимикається.

Потім вибирають та встановлюють одипиг

вимірювання кутів та віддалей.-

Віддалі тахеометром TC403L вимірюють ;

метрах (т) або футах ("US ft").

Горизонтальні та вертикальні кути вимірюють у гонах (gon) від 0 до 40'

«, у частках градуса (360d ) від 0° до 359,999° і в градусах, міиутах, секунда?

60s ) від 0° до 359°59'59".

v MENU OTEST

-»• INTENSITY

BATTERY 7

ТЕМГС 21

Рис. IV.1.30. Зображення

на дисплеї під час входу

в підменю"ТЕ8Т"

UNITS

DIST

ANGLE

360s

V-ANGL

ROUND

lov

[

'ис. IV.

1.31.

Вибір величин

вимірювання та ступені

заокруглення кутів

Тахеометричне знімання

Вертикальні кути вимірюють як зенітну відстань (V) від 0° до 180 , куг

нахилу (± V) від 90° до +90° або вимірюють значення ухилу у відсотках

(V%).

Тахеометр Leica TC403L має три ступені заокруглення кутових вимірів:

"high" (точність відлічування 1"), "med" (точність відлічування 5"), "low"

(точність відлічування 10").

Для вибору та встановлення одиниць вимірювання віддалі, горизон-

тального й вертикального кутів та ступеня заокруглення їхніх значень

необхідно викликати на дисплей "CONFIG MENU" (рис. IV. 1.29), підвести

курсор до підменю "UNITS" і увійти в нього, натиснувши клавішу №

Па

дисплеї висвітиться зображення (рис.

IV.

1.31).

Щоб вибрати одиниці вимірювання віддалі, треба перемістити курсор до

команди "DIST", натискаючи клавішу SE), вибрати необхідну міру одиниці

(наприклад, т) і для запам'ятовування вибраної одиниці натиснути клавішу

(t №<т|

Для вибору одиниці вимірювання кутів курсор треба перемістити до

команди "ANGLE", натискаючи клавішу

E-

І,

вибрати необхідний знак одиниці

вимірювання кута (наприклад, 360s) і, щоб запам'ятати його, натиснути клавішу

ICONTI

Для вибору режиму вимірювання вертикальних кутів (наприклад, купи

нахилу ±V) переміщають курсор до підменю "V-ANGL", натискаючи клавішу

"В, вибирають параметр вимірювання. Для запам'ятовування треба натиснути

клавішу UoM.

Щоб вибрати ступінь заокруглення кутових вимірів, треба перемістити

курсор до команди "ROUND", натискаючи клавішу CUD, вибрати необхідний

ступінь заокруглення (high, med або low) і для запам'ятовування натиснуги

клавішу Ісшті.

IV.1.25. Перевірки електронного тахеометра Leica TC403L

Прилад має два рівні - сферичний та електронний. Сферичний рівень

використовують для наближеного, а електронний для точного встановлення осі

обертання приладу в прямовисне положення. Тому необхідно перевірити

сферичний та електронний рівні.

1. Перевірка сферичного рівня.

Цю перевірку та юстування виконують аналогічно, як і в оптичних

теодолітах.

357

Розділ IV_

2. Перевірка електронного рівня.

Електронний рівень дає змогу не тільки точно встановити вертикальну

ь приладу прямовисно, але й перевірити збігання з цією віссю лазерною

)меня, за допомогою якого виконують точне центрування приладу. Тому

>евірку електронного рівня виконують одночасно з перевіркою лазерною

Для того, щоб викликати на екран зображення

стану електронного рівня, треба за допомогою трьох

підіймальних гвинтів перемістити бульбашку сфе-

ричного рівня на середину та увімкнути прилад,

натиснувши клавішу ЇЖ], викликати меню "MENU" і

увійти в підменю "LEVEL". На дисплеї з'явиться

зображення електронного рівня

(рис. IV. 1.

32, а).

Встановлюють алідадну частину так, щоб

один із показників стану електронного рівня

розташувався паралельно до двох підіймальних

гвинтів. Обертаючи їх у протилежні боки, встанов

люють цей показник симетрично (рис.

IV. 1.

32, б)

Другий показник електронного рівня встанов

люють симетрично за допомогою третього підій

мального гвинта.

Активізують лазерний центр, тримаючи натиснутою більш ніж 2 і

авішу IciSrrl. Внизу на поверхні землі з'явиться пляма лазерного центрира

їли показники електронного рівня у такому положенні, як на рис.

IV.

1.32.б, то

час обертання алідади на 360° радіус круга, який описує центр плями

зерного центрира, не повинен перевищувати 0,5 мм. Якщо умова виконується,

ці для переходу в режим вимірювань необхідно натиснути двічі клавішу НУ

;що ж умова не виконується, тоді прилад треба передати для юстування на

вод виробника.

3. Визначення та введення у нам'ять приладу нового значення

лімаційної похибки С.

Умова перевірки. Візирна вісь зорової труби має бути перпендикулярною

•

осі обертання зорової труби.

Величина колімаційної похибки вводиться в пам'ять приладу й автома

чно враховується під час вимірювання горизонтальних кутів.

Щоб знайти та ввести у пам'ять приладу нове значення колімаційної по

ібки, встановлюють за допомогою електронного рівня вісь обертання приладу

прямовисне положення. Викликають на дисплей "CONFIG MENU" (рис

1.33) і входять у підменю "CALIB". На дисплеї висвітиться зображення під-

>18

LEVEL:

•

• ••4

LEVEL :

'ис.

IV. 1.32.

Зображення

жазників електронного

рівня: а- до і б- після

установлення осі

обертання приладу

прямовисно

Тахеометричне знімання

Рис. IV.

1.33.

Зображення

підменю "Hz-COLLIM": а-до

визначення нового значення

колімаційної похибки, 6-

після визначення нового

значення колімаційної

похибки

меню "CAI.IU". Підменю "CALIB" має ще два

підменю ("V-INDEX" і "Hz-COLLIM").

Підводять курсор до підменю "Hz-COLLIM"

і входять у ньог о. На дисплеї з'явиться зображення

«і старим значенням колімаційної похибки

(рис. IV. 1. 33).

Коли вертикальний круг ліворуч, натискають

клавішу icqnti і наводять центр сітки ниток зорової

груби на далеку добре видиму точку. Натискають

клавішу iCONT], На дисплеї з'явиться встановлене

раніше значення колімаційної похибки (рис.

IV.

1.33, а).

Обертають алідаду на 180°, переводять трубу

через зеніт і наводять центр сітки ниток на цю

точку. Натискають клавішу GEL Після цього на

дисплеї з'явиться нове значення колімаційної похибки (рис.

IV. 1.

33, б). Щоб

зафіксувати його в пам'яті приладу і повернутися до вимірювань, ще раз

натискають клавішу GEL

4. Визначення та введення у пам'ять приладу місця нуля (МО), місця

зеніту (MZ) вертикального круга.

Нагадаємо, що місцем нуля (МО) називається відлік вертикального круга,

коли візирна вісь гори-зонтальна, а вісь обертання приладу прямовисна.

Відлік вертикального круга, коли візирна вісь і вісь обертання приладу

прямовисні, називається місцем зеніту (MZ).

Умова. Місце нуля (місце зеніту) має бути відомим, близьким до нуля і

постійним. '

Перед визначенням МО (MZ) вертикальну

вісь обертання приладу за допомогою електронного

рівня установлюють прямовисно. Викликають

"CONFIG MENU", входять в підменю "CALIB", а

потім у підменю "V-INDEX". На дисплеї

висвітиться попередньо введене у пам'ять приладу

шачення МО (MZ) (рис.

IV. 1.34,

а).

З вертикальним кругом ліворуч натискають

клавішу Іспиті і наводять центр сітки ниток на далеку

добре видиму точку або на центр відбивача,

встановленого на віддалі понад 100 м від приладу.

Знову натискають клавішу

CALIB "V-INDEX

І 0"00'1Г

I new

>MEASURE INDEXC

CALIB *V-INDEX

I 0" 00'17"

I new 0' 00' 08

> Set Value <

Рис. IV.

1.34.

Зображення

на дисплеї підменю "CALIB

*V-INDEX": а-із

попереднім значенням МО

(MZ), б- 'з новим

значенням МО (MZ)

359

Розділ

IV_

Візують на цю саму точку центром сітки ниток, коли вертикальний круг

заворуч, і натискають клавішу СшЗ. На дисплеї висвітиться нове значення

ісця нуля {рис. IV.

34, б). Щоб ввести це значення у пам'ять приладу і

звернутися до вимірювань, ще раз натискають клавішу

1<гоЦ

Колімаційну похибку та місце нуля треба визначати перед початком

«мірювань, після переїздів та великих переходів, якщо температура повітря

мінюється більше ніж на 10°.

IV.2. Виконання тахеометричного знімання поверхні

IV. 2.1. Знімальна основа для тахеометричного знімання

Для виконання тахеометричного знімання пунктами знімальної основи

ожуть бути пункти:

• - Державної геодезичної мережі (ДГМ);

- геодезичної мережі згущення;

- знімальної геодезичної мережі.

Геодезичні мережі поділяють на планові та висотні. Планові геодезичні

гережі створюють методами тріангуляції, трилатерації, полігонометрії та GPS-

іегодами. За точністю вимірювань, схемою та послідовністю побудови їх

оділяють на:

-Державну геодезичну мережу 1-го, 2-го, 3-го класів. Це мережа пунктів,

:оординати яких визначені з високою точністю. їх використовують для

юширення єдиної системи координат на всій території України і вони г

юновою для створення інших мереж та для розв'язування наукових завдані.

Густота пунктів Державної геодезичної мережі є недостатньою для виконання

•опографічного знімання;

- геодезичну мережу згущення, яку за точністю поділяють на 4-ий клас,

-й та 2-й розряди. Її створюють для забезпечення великомасштабного топо-

рафічного знімання, інженерно-геодезичних вишукувань, проектування та бу-

цвництва інженерних споруд. Мережі згущення спираються на пункт

Державної геодезичної мережі;

- знімальну геодезичну мережу, пункти якої визначають додатково до точок

Державної геодезичної мережі та мереж згущення для забезпечення топографічного

інімання. Її створюють аналітичними (мікротріангуляція, теодолітні та тахео-

метричні ходи, засічки) і графічними (прямі, обернені та комбіновані засічки,

мензульні ходи) методами. Густота знімальної мережі повинна забезпечувати

>160

Тахеометричне знімання

безпосереднє знімання всієї ситуації на місцевості. Точки знімальної мережі

закріплюють на місцевості тимчасовими знаками (кілками, трубками тощо).

Державну висотну мережу поділяють на:

- мережі нівелювання І і II класів. Вони є головною висотною основою і

встановлюють єдину систему висот на всій території України, а також

використовуються для розв'язування наукових завдань;

- нівелірні мережі згущення III й IV класів, які створюють для згущення

висотної основи, щоб забезпечити топографічне знімання та інженерні роботи;

- знімальну нівелірну мережу, яку створюють прокладанням ходів тех-

нічного геометричного або тригонометричного нівелювання. Її створюють 11: і

основі Державної нівелірної мережі як висотну основу для великомасштабних

знімань та для забезпечення вишукувальних і будівельних робіт.

IV. 2.2. Створення пунктів знімальної основи

тахеометричними ходами

У розділі II детально описано створення знімальної геодезичної основи

теодолітними ходами.

Тахеометричний хід, як і теодолітний, є лінійно-кутомірним ходом. Але,

на відміну від теодолітного ходу, в тахеометричному ході вимірюють не тільки

горизонтальні, але й вертикальні кути (кути нахилу) кожної лінії. Віддалі в

тахеометричних ходах вимірюють, як правило, нитковими віддалемірами,

номограмними або електронними тахеометрами.

Якщо кількість пунктів на місцевості недостатня, щоб виконати знімання

у певному масштабі, і не відповідає вимогам чинної Інструкції [8], то для

згущення пунктів знімальної основи між пунктами ДГМ мереж згущення,

прокладають тахеометричні ходи.

Тахеометричний хід - це побудована на місцевості розімкнена або

зімкнена лінія, в якій виміряно всі сторони, горизонтальні кути між ними, а

також вертикальні кути з кожного пункту ходу на сусідні пункти.

Отже, прокладаючи теодолітні ходи на місцевості, створюють систему

пунктів із відомими плановими координатами (X

, У. ), а прокладаючи тахео

метричні ходи на місцевості, створюють систему пунктів із відомими просто-

ровими координатами (Х

, У

, Н

). Оскільки планове та висотне положення

пунктів знімальної основи має бути відоме в загальнодержавній системі

координат та висот, то тахеометричні ходи прив'язують до пунктів Державної

геодезичної мережі або мереж згущення.

361