Электронный тахеометр: что это такое и для чего он нужен?

Что такое тахеометр?

Активное развитее техники затронуло и геодезическое оборудование. Современные приборы позволяют выполнять те или иные виды работ быстро и с высокой точностью. Одним из незаменимых устройств в геодезии является тахеометр.

Что такое тахеометр

Тахеометр – это прибор, используемый для измерения вертикальных и горизонтальных углов, превышений и длин линий. Несмотря на компактный размер, он является инструментом, объединяющим в себе функции теодолита и светодальномера. Наличие микропроцессора с мощным программным обеспечением позволяет производить необходимые измерения и расчеты быстро и с минимальной погрешностью, а также запоминать и обрабатывать большой объем информации.

Одним из главных плюсов работы тахеометра является то, что измерения возможно провести, при наличии таких препятствий, как: ветки или листва, а также в условиях плохой видимости или, наоборот, яркой солнечной освещенности.

Тахеометр применяется для вычисления превышений, определения координат точек на местности, получения плана с изображением рельефа при топографической съемке, для выполнения обратной засечки и тригонометрического нивелирования и т.д.

Первые тахеометры

Первые приборы появились в 70-х гг. XX в. и напоминали современные тахеометры лишь отдаленно. Для измерений использовались полуэлектронные приборы, представляющие теодолит со светодальномером. После того как светодальномеры стали компактных размеров появилась возможность устанавливать их на теодолит, а позже начали выпускаться приборы в общем корпусе с возможностью введения значений углов.

Первый электронный тахеометр AGA-136 был выпущен в Швеции в 80-х гг. XX в. Это стало прорывом в геодезическом приборостроении. Электронная система отсчета углов заменила оптическую. Это позволило автоматизировать работу геодезистов. Полученные данные о значении углов и информация о длине линии поступали в цифровом виде в процессор и там же проводились все вычисления, а на индикатор выводились готовые величины. После Шведских тахеометров фирмы Geodimetr на рынке стали появляться приборы марок Sokkia, Topcon, Nikon, производимых в Японии, Leica в Швейцарии, и т.д.

Принцип работы

Принцип работы дальномера тахеометра зависит от конструктивных особенностей прибора, но его можно разделить на 2 основных метода измерений:

• Фазовый метод: расстояния определяются за счет измерения разности фаз излученных и отраженных световых лучей.
• Импульсный метод: расстояние измеряется по времени прохождения лазерного луча до отражателя и обратно. В новейших электронных тахеометрах расстояния измеряются как импульсным, так и фазовым методом.

На дальность измерений тахеометра влияют технические возможности дальномера прибора, погодные условия и режим работы устройства.

Режимы работы:

• Отражательный – используется отражатель (призма), дальность измерений может достигать до 5 и более км.
• Безотражательный – могут измеряться расстояния до любой поверхности в пределах 2,2 км

У современных тахеометров точность угловых измерений достигает 0,5 угловой секунды, расстояний – 0,8 мм.

Современные модели

На современном рынке геодезического оборудования представлены модели тахеометров различного ценового сегмента. Чем выше характеристики тахеометров по точности, мощности процессора и ПО, скорости обработки данных, тем выше их стоимость. Но, необходимо учитывать, что новейшее оборудование ускоряет работу геодезистов, благодаря высокой точности производимых измерений и возможности проводить автоматизированную работу одним оператором. Покупая оборудование проверенных производителей, можно быть уверенным, что оно прослужит долгие годы и окупит себя многократно.

Как выбрать тахеометр?

При любых работах где необходимо точное измерение на местности или идет строительство невозможно обойтись без тахеометра. Современное оборудование позволят решить большинство задач, поставленных перед геодезистами быстро и с высокой точностью. Выбирая тахеометр для стройки или топографических работ обращайтесь в проверенные компании. Инженеры компании “Геодезия и Строительство” ответят на интересующие Вас вопросы, помогут подобрать оборудование, а также, при необходимости, проведут обучение персонала по его использованию.

echome.ru

Современный рынок измерительных инструментов чрезвычайно богат разнообразием всевозможного инструментария. Одним из широко используемых геодезических измерительных приборов нового поколения можно назвать тахеометр, служащий для измерения дальних расстояний, высот и углов в линейных плоскостях с помощью зрительного контакта.

Первые модели тахеометров появились не так давно, в семидесятых годах XX века. Это был некоторый симбиоз оптического теодолита и светодальномера, объединённых чуть позднее в общую корпусную коробку, и оснащением управляющей настройками и замерами панелью, позволяющую вводить значения углов. Настоящим прорывом в эволюции тахеометров стало использование электронной оптической системы отсчёта углов вместо оптической.

Выяснив, что такое тахеометр, следует определить сферы его применения. Использование этого инструмент практикуется для определения координат и превышений точек географической местности в следующих случаях:

• наземная топографическая съёмка местности для разработки топологических карт;
• геодезические и строительные разбивочные работы: вынос на местность взаимного расположения (координат) и превышений проектных решений;
• определение прямоугольных и полярных позиционных величин;
• измерение параметров объектов, к которым нет физического доступа;
• если предусмотрено конструкцией, тахеометр может выполнять сопутствующие вычисления;
• прочие топологические работы, задействованные при строительстве, археологических раскопках, обустройстве дорожного полотна.

Точность и дальность производимых замеров зависит от конкретной модели тахеометра, его конструкции и внешних климатических характеристик: температуры воздушной среды, атмосферного давления, показателей относительной и абсолютной влажности.

Виды и классификация

Классификация тахеометров достаточно развернута и определяется свойствами, функциями, принципами использования, заложенными в ее основу.

Исходя из сфер применения, можно выделить следующие категории тахеометров:

• строительные, обеспечивающие геодезическое сопровождение съемки;
• технические, содержащие базовый набор функций (установка станции, вынос точек) и решающие простейшие, рутинные задачи;
• инженерные, обладающие исключительной достоверностью полученных данных и расширенным функционалом и применяемые в исполнительных съёмках и сложных разбивочных работах.

По принципу работы принято за основу следующее деление тахеометров на:

• оптические (номограммные) – сложные оптические теодолиты, оборудованные специализированным номограммным кипрегелем;
• электронные (цифровые) – устройство с внутренней памятью под запись и хранение результатов замеров и вычислений, в котором конструктивным образом объединены электронный теодолит и световой дальномер;
• автоматизированные (роботизированные), дающие идеальное сочетание точности и эффективности замеров они применимы для мониторингов, сложных изыскательских и инженерных задач.

Конструктивное исполнение подразделяет все семейство тахеометров на:

• модульные, состоящие из отдельных оптического или электронного теодолита и светодальномера;
• интегрированные, представляющие собой единый механизм из составляющих его зрительной трубы, панели управления и процессора;
• неповторительные с плотно закреплённым на подставке лимбом.

Режим работы инструмента определяет диапазон измерения дальности расстояний и классифицирует тип тахеометра на:

• отражательный (призменный) – до 5 км и более;
• безотражательный, имеющий возможность производить замеры расстояний до произвольной плоскости в диапазоне до полутора километров. Использование этого режима обладает множеством нюансов, так как дальность измерений значительно зависит от отражающих свойств обрабатываемой поверхности. Для гладкого и светлого объекта дальность значительно превышает аналогичный показатель, выполненный для темного или рельефного.

На рынке рассчитанных на проведение геодезических исследований измерительных приборов сейчас присутствуют модели электронных тахеометров, оснащённых сочетающимся с системой фокусирования визирной трубы дальномером. Преимущество такого инструмента состоит в возможности измерения расстояний объекта, на который обращена визирная труба.

Все чаще и чаще производители анонсируют модели тахеометров, оснащённых системой GPS. Наличие обычного GPS-навигатора с функцией Bluetooth или приемника геодезического класса GNSS GPS-поиск позволит легко и быстро обнаружить цель по заданным координатам.

Общее устройство

Тахеометр состоит из двух ключевых частей:

• неподвижная часть – платформа прибора, представляющее собой трёхопорное устройство (треггер), оснащённый пузырьковыми двухплоскостными уровнями, круглым или электронным уровнем;

• подвижная часть является совокупностью следующих компонентов:

• алидада в форме колонки;
• панель управления с монитором;
• зрительная труба;
• визир оптического отвеса;
• аккумуляторная батарея;
• зажимные микрометренные винты.

Любой тахеометр оборудован системой компенсаторов, автоматически выравнивающих инструмент при отклонении его положения относительно уровня горизонтали.

Принцип работы

Работа большинства тахеометров основана на двух методах и обусловлена конструктивным исполнением самого геодезического агрегата:

1. Фазовый метод: расстояния определяются путем измерения разности фаз излучаемого и отраженного светового луча.
2. Импульсная технология применяется в некоторых новейших моделях, оснащённых высокоточной электроникой: расстояние измеряется по времени прохождения лазерного луча до отражателя в прямом и обратном направлении.

В зависимости от модели пользовательским интерфейсом можно пользоваться как с клавиатуры, так и используя сенсорный дисплей со стилусом – принципы работы одни и те же, за исключением моментов выбора и ввода информации.

Основные выполняемые функции базируются на принципе работы тахеометра: замеры координат; замеры высот труднодоступного или недоступного объекта; вычисление необходимых величин; вынос на местность проектных точек высот, дуг и линий и т.д. Базовым функциональным назначением устройства является значительное упрощение проведения геодезических работ по сравнению с другими инструментами.

Эксплуатация тахеометра

Достаточно сложная конструкция инструмента, множество настроек и функциональных возможностей делают работу с тахеометром при определенных навыках не только удобной, но и высокоточной. У начинающего пользователя могут возникнуть вопросы по правильности ввода данных по станции.

Как пользоваться тахеометром? Ниже приведена пошаговая последовательность основных действий:

1. Следует установить штатив на определенной точке местности и отрегулировать положение ножек штатива-треножника на удобную высоту.

1. Следует центрированно и надежно установить тахеометр с треггером на местности: для установки над определенной точкой необходимо воспользоваться оптическим отвесом треггера или лазерным отвесом, для установки инструмента в произвольном месте отвеса не требуется.
2. Включить тахеометр красной кнопкой питания, при необходимости наклонить зрительную трубу и выставить уровень для достижения точного центрирования и горизонтирования инструмента.
3. Запуск и работа с пунктами главного меню приложений (прикладных программ) зависит от конкретной модели инструмента и выполняемых съемочных работ.

На данном этапе выполняется настройка станции для установки и ориентирования прибора, выбор системы координат и создание списка рабочих проектов.

Тахеометр имеет целый комплекс конфигурируемых пользователем параметров и функций, позволяющий выполнять различные настройки в соответствии с индивидуальными пожеланиями и объединять их в конфигурационные наборы.

1. Следует помнить, что не следует выполнять одновременные измерения двумя устройствами на один и тот же объект: это приведет к смешиванию отражённых сигналов и неизбежному искажению результатов замеров.
2. Выполненные вовремя поверки и юстировки инструмента призваны обеспечить необходимую точность проводимых работ и минимизировать инструментальные погрешности.
3. Результатом работы будут являться записанные и обработанные данные необходимых для выполнения конкретных работ измерений.

В процессе работы необходимо понимать, то при измерениях расстояний с использованием лазерного луча в отражательном режиме на надежность данных может повлиять попадание на пути следа лазера различных объектов: проезжающих машин, кабелей линии электропередач, плотного тумана или сильного снегопада, пролетающих птиц или листвы деревьев и кустарников.

Современные тахеометры с присущей им комплексно разработанной системой обрабатывающих данные замеров прикладных приложений удовлетворяют постоянно растущим требованиям к автоматизированной обработке полученной информации, а так же в полной мере соответствуют новым технологическим нормативам. Работа с таким инструментом удобна и комфортна даже для начинающих специалистов геодезического профиля.

Стоимость тахеометров может существенно варьироваться в зависимости от следующих параметров:

• дальности и достоверности производимых измерений расстояний;
• дополнительного функционала, расширяющего фронт работ;
• набором эксплуатационных форматов и параметров;
• габаритных размеров и веса прибора и т.д.

В среднем цена устройства может составлять от 160000 рублей до 800000 рублей и выше для сверхточных профессиональных инструментов, предназначенных для выполнения особо точных и сложных работ.

Что такое электронный тахеометр и для чего он используется?

Технический прогресс позволил человеку значительно ускорить выполнение многих инженерных работ и в том числе геодезических. Благодаря современному измерительному оборудованию теперь можно получить точные данные в кратчайшие сроки. Именно поэтому самым востребованным на сегодняшний день геодезическим прибором считается тахеометр, с устройством которого ознакомимся более детально.

Что такое тахеометр?

Тахеометр – это инструмент, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов, а также превышений и расстояний.

У электронных приборов, благодаря встроенному микропроцессору и программному обеспечению, измерения и расчеты выполняются за достаточно короткий промежуток времени. При этом отклонения, в случае правильно выполненных работ, будут минимальными.

Основные конструктивные элементы тахеометра в первом положении

Конструктивные элементы тахеометра во втором положении

Конечно же, у данного инструмента есть свои недостатки, вроде высокой стоимости, но они с лихвой компенсируются его достоинствами. Именно поэтому у каждого предприятия на сегодняшний день наличие этого прибора является обязательным требованием.

Где применяется?

Удачно совместив в себе функции, как теодолита, так и светодальномера тахеометр используется для реализации следующих задач:

– определения координатных значений точек при топосъемке и составления топокарт;

– проведения строительных и геодезических разбивочных мероприятий;

– выноса на местность высот, проектных точек;

– проведения прямых и обратных засечек;

– выполнения измерений со смещением;

– тригонометрического нивелирования и т.д.

История создания

До появления этого инструмента геодезические измерения выполнялись при помощи теодолита, рулетки, нивелира и других приборов, а расчеты заносились в специальные журналы и обрабатывались вручную. По этой причине появления ошибок и их накапливания нельзя было избежать. Еще один негативный момент – время, затраченное на проведение измерительных работ.

Теперь же процесс измерений ускорился во множество раз, а большую часть работ теперь берет на себя специальное программное обеспечение(такое как ГИС ГЕОМИКС). Тем не менее, этот прибор стал неотъемлемой частью современной геодезии относительно недавно.

Инструменты, отдаленно напоминающие современные тахеометры, начали выпускать в 70-х годах. Основное препятствие состояло в невозможности совместить теодолит со светодальномером, введу чересчур больших габаритов последнего. Однако, когда его размер стал более компактным, эта проблема была благополучно решена.

Уже в 80-х в Швеции изготавливается самый первый электронный тахеометр AGA-136 от фирмы Geodimetr. Для инженерной геодезии он стал инновационным достижением. Вскоре на рынке стали появляться приборы, изготовленные в Японии (Sokkia, Topcon, Nikon), Швейцарии (Leica) и других странах.

Как работает

Работа этого инструмента строится на двух основных методах, которые обусловлены его конструктивными особенностями:

1. Фазовый. Расстояние вычисляется посредством определения разности между фазами излучаемого и отражаемого светового луча.
2. Импульсный. Используется в самых современных инструментах, предназначенных для проведения измерений крайне высокой точности. Определяется расстояние по времени, через которое лазерный луч достигает отражателя и возвращается.

Режим, в котором будет работать прибор, также определяется диапазоном вычисления дальности расстояний. В зависимости от его интервала тахеометр можно разделить на два следующих типа:

– отражательный (5 и более километров);

– безотражательный (может выполнять измерения до произвольной плоскости в диапазоне до 1,5 километров, но дальность также зависит от отражающих свойств поверхности).

Основным преимуществом тахеометра является возможность измерений при наличии различных препятствий, вроде листвы деревьев. Кроме того, работы можно проводить при условиях не только нормальной, но и плохой или слишком яркой освещенности.

Многие производители сейчас делают акцент на приборах со встроенной системой GPS для быстрого обнаружения объекта по его координатам.

Разновидности тахеометров

Классификация этих приборов достаточно обширна и разделяется по свойствам, функционалу и эксплуатации. По принципу работы принято различать следующие инструменты:

1. Оптические (монограмные) – по своей сути являются сложными теодолитами со специальным номограммным кипрегелем.
2. Электронные – цифровые приборы с установленным ПО. Может хранить данные замеров и вычислений во внутренней памяти. Сочетает в себе теодолит и светодальномер.
3. Автоматизированные – используются для выполнения сложных инженерных работ, поскольку позволяют произвести максимально точные измерения за короткий период времени. На сегодняшний день наиболее востребованные и дорогие.

По конструкции принято различать:

– модульные (отдельно сконструированные элементы теодолита, светодальномера и т.д.);

– интегрированные (все составляющие прибора объединены в один механизм);

– неповторительные (лимб монолитно закреплен на подставке).

В зависимости от сферы применения тахеометры разделяют на:

– строительные (геодезическое сопровождение работ);

– технические (элементарные задачи);

– инженерные (исполнительные съемки и другие сложные работы, требующие высокой точности).

Эксплуатация

Как можно подытожить из вышесказанного, тахеометр является достаточно сложным инструментом, а работа с ним требует определенных умений. Поэтому у начинающих пользователей может появиться много вопросов по поводу его правильной эксплуатации.

Однако измерения при помощи этого инструмента всегда проходит в такой последовательности:

1. Поставить штатив на точке и закрепить, задав нужную высоту.
2. Установить инструмент на штатив и при помощи оптического отвеса отцентрировать его положение над точкой.
3. Включить прибор и отцентрировать его.
4. Дальнейшая работа с устройством зависит от его модели и характера съемки.

Подробная информация об эксплуатации тахеометра описана в инструкции от производителя, с которой необходимо тщательно ознакомится перед его использованием.

Взаимодействие между пользователем и устройством осуществляется при помощи специального программного обеспечения. Устанавливая необходимые параметры на дисплее, геодезист выполняет измерительные работы, после чего все полученные данные сохраняются в памяти тахеометра. Дальнейшая их обработка и составление итогового материала будет производиться на компьютере.

Заключение

Здоровая конкуренция и технологическое развитие активно способствуют появлению точных и многофункциональных инструментов, отвечающих всем современным требованиям.

Конечно же, цена на современные приборы подобного типа достаточно высока. Тем не менее, как показывает практика, скорость работы, функциональность и удобство в эксплуатации с лихвой окупят затраченные на приобретение этого инструмента средства.

Как это работает. Тахеометр

Холдинг «Швабе» сохраняет ведущие позиции в области производства геодезических приборов. Самым востребованным из них на сегодняшний день считается тахеометр. С появлением этого универсального измерительного устройства многие геодезические задачи значительно упростились, и сегодня любая компания, занимающаяся строительством или земляными работами, обязательно использует тахеометры.

Созданием оборудования для геодезии в холдинге «Швабе» занимается Уральский оптико-механический завод им. Э.С. Яламова, в линейке которого есть тахеометры для любых задач. О том, как устроен и работает этот важный прибор – в нашем материале.

Улыбнитесь, Земля, вас снимают!

Часто на улицах города можно встретить рабочих с необычными устройствами, похожими на кино- или фотокамеру на штативе. Рабочие долго стоят на одном месте, как бы снимая длинный кадр. Если проследить, куда направлен объектив устройства, то, скорее всего, вы увидите еще одного человека с тростью-отражателем в руках.

Так работают геодезисты, они измеряют расстояния и углы между объектами, чтобы в дальнейшем превратить эти данные в план местности или исполнительный чертеж, которые станут основой для земляных работ, строительства или дополнят кадастровые списки.

Прибор, который мы с вами приняли за кинокамеру, называется тахеометром. Без него сегодня не обходится ни одна компания, связанная со строительством, земляными работами или кадастровой деятельностью. С помощью прибора можно выполнять топографическую съемку, межевание, вынос границ земельных участков, разбивку осей и многое другое.

Электронные тахеометры – это сложные многофункциональные приборы, появившиеся не так давно – около 40 лет назад. Однако в основе тахеометра лежит теодолит – устройство для определения горизонтальных и вертикальных углов, история которого значительно более долгая. С помощью теодолита, изобретенного в 1785 году английским ученым Джесси Рамсденом, была создана карта Южной Британии, а прообразы этого устройства появились еще в XVI столетии. Теодолиты были основным рабочим инструментом геодезистов до конца XX века, когда их постепенно заменили более функциональные тахеометры.

Кроме того, с появлением тахеометров в прошлое ушел и такой прибор, как светодальномер, измерявший расстояние по времени прохождения его светом. Как только технологии позволили сделать теодолит и светодальномер компактными и объединить их в одном универсальном устройстве, необходимость в отдельных приборах практически отпала. Но стоит отметить, что и оптические, и электронные теодолиты все еще используются геодезистами, особенно в сложных условиях, где нужен, условно говоря, менее требовательный прибор.

Устройство тахеометра

Итак, каким же образом устроен современный тахеометр, позволяющий решать целый круг геодезических задач? Как уже говорилось, прибор напоминает съемочную камеру, то есть в нем применяется оптика. В системе наведения с одной стороны расположен глазок-окуляр, с другой – объектив, которые связывает зрительная труба. Эта часть устройства досталась тахеометру от теодолита. От него же перешли вертикальный и горизонтальный лимбы – специально размеченные круги, определяющие углы.

Светодальномерное устройство в составе тахеометра позволяет измерять и вычислять линейные величины. Преимуществом электронных тахеометров является светодальномер с инфракрасным светодиодом фазового и импульсного способа измерения расстояний и передачей их на жидкокристаллический дисплей.

Ориентировать тахеометр в пространстве помогает комплекс из механических узлов, разного вида уровней, отвесных приспособлений, компенсаторов и механизмов крепления.

В систему управления устройством включены рабочая панель с дисплеем и клавиатурой, электронно-вычислительное и программное обеспечение. С помощью панели вводятся необходимые данные, выбирается режим работы, запускаются команды, обрабатывается и сохраняется информация, а на дисплее отображаются меню и ход работ.

Более дорогие модели тахеометров отличаются высоким уровнем автоматизации действий и способностью к сложным расчетам. В качестве дополнительных функций может присутствовать радиоуправление, GPS-модуль для геопозиционирования, фотоаппарат.

Что может «быстромер»

«Тахеос» по-древнегречески значит «быстрый». И действительно, главная задача тахеометра – быстро и качественно проводить измерения на местности. С помощью светового или лазерного луча тахеометр определяет расстояние до объекта. Для этого может использоваться как специальный отражатель (как раз та трость, с которой ходит геодезист), так и сам объект. Измеряемое расстояние при этом может достигать 5 км в отражательном режиме и 1,5 км в безотражательном. Оптика современных тахеометров оснащается сильным зумом в 25-35 крат.

С помощью тахеометра можно выполнить съемку любого участка в плане и по высоте, получить полноценную картину рельефа с минимальными погрешностями. В зависимости от комплектации прибор можно использовать для создания плана рельефа, выноса осей здания при строительстве, наблюдения за деформациями или смещениями крупных природных объектов и недвижимости, для подсчета площади.

Сфера применения тахеометров не ограничивается строительством. Приборы также используются в геодезии, при проведении маркшейдерских работ в горной инженерии, при межевании участков. Под разные задачи существуют разные виды тахеометров.

Уральская точность

В составе Ростеха производством высококлассных геодезических приборов занимается Уральский оптико-механический завод им. Э.С. Яламова (УОМЗ), расположенный в Екатеринбурге. Завод входит в холдинг «Швабе» и производит оборудование для геодезии с 1956 года. Здесь выпускаются нивелиры, теодолиты, тахеометры и многочисленные аксессуары для работы с ними. Оборудование УОМЗ признано не только в России – завод поставляет изделия в 75 стран.

Фото: УОМЗ

В линейке уральских тахеометров – семь моделей, отличающихся набором функций и областями применения. При помощи прикладных программ все устройства могут в полевых условиях решать сложные геодезические и инженерные задачи.

В 2020 году уральское предприятие Ростеха представило арктическую версию тахеометров. В новом исполнении устройства могут работать при температуре –40 °C. Время работы без подзарядки при этом увеличено до 20 часов. Такие возможности появились у тахеометров благодаря подогреву радиоэлементов и другим техническим решениям. Обновленные приборы востребованы при изысканиях в условиях Заполярья, где они могут заменить зарубежное оборудование. Российских аналогов у «полярных» тахеометров УОМЗ не существует, а с импортными они успешно конкурируют по цене.

Электронный тахеометр: описание прибора и рейтинг лучших моделей

Точное вычисление перепадов ландшафта – важный подготовительный этап любых строительных и изыскательных работ. На небольших участках можно обойтись традиционными геодезическими приборами. Но если предстоит освоение больших площадей, процесс измерений может затянуться на длительное время. Значительно ускорить получение результатов поможет электронный тахеометр. Этот современный электронный прибор позволяет произвести съемку и получить все необходимые вычисления быстро и точно.

История разработки и описание

Первые схожие по функциям с тахеометром приборы изобретены 50 лет назад. Это были полумеханические и полуэлектронные устройства, снабженные светодальномерами и теодолитами. Позже устройства усовершенствовали, встроив панель для введения значений углов.

Первый тахеометр изобретен в Швеции. Отсчет углов в нем был заменен с оптического на электронный, что позволило автоматизировать работы геодезиста.

Современный тахеометр – прибор, осуществляющий высокоточную съемку участка с анализом рельефа. Он совмещает функции нескольких инструментов:

• светодальномера;
• теодолита;

• вычислителя;
• электронного регистратора.

Прибор осуществляет измерения вертикальных и горизонтальных дистанций и площадей на расстоянии до 5000 км с минимальной погрешностью. Полученные результате передаются автоматически по GPRS на удаленный компьютер и сохраняются.

Принцип работы прибора

В основе функционирования тахеометра, в зависимости от модели, лежит один из следующих методов:

1. Фазовый. Измеряет разницу между проецируемым и возвращаемым лучом.
2. Импульсный. Измеряет время, за которое луч лазера проходит от тахеометра к отражателю и возвращается к прибору.

Дистанция, на которой может работать прибор в безотражательном режиме, зависит от окраса тестируемой поверхности. Светлые и гладкие объекты увеличивают расстояние, на котором качественно функционирует прибор, в несколько раз по сравнению с тёмными. Линейная дальность измерений в режиме отражения не менее 5000 м.

Преимущества тахеометра

Измерения традиционным теодолитом предполагает фиксирование данных в журнал. Использование электронного тахеометра избавляет оператора от этого. Прибор фиксирует и хранит в памяти данные. Оператору достаточно только вести абрис участка. При изменении местоположения тахеометра нужно задать новую станцию и пикет, затем навести луч на отражатель и получить расчеты нажатием на одну кнопку.

В автоматическом режиме прибор ведет расчеты горизонтальных дистанций. На мониторе демонстрируются наклонное расстояние, положения по горизонтали и превышения, или наклонное расстояние и углы — отображение одного из двух вариантов данных управляется вручную оператором.

Не заменимо устройство при проведении выноса в натуру. Оператор устанавливает тахеометр в точке с известными координатами, задает точки ориентирования и выставляет точку для выноса. На мониторе отображается угол поворота и дистанция, которую нужно отмерить в данном направлении.

Явное преимущество устройства – способность противостоять неблагоприятным условиям работы. Ему не страшны пыль, вода, снег, перепады температуры. Есть тахеометры для работы при экстремально низких температурах и других специфических погодных условиях.

Виды приборов

По особенностям применения все тахеометры делятся на:

1. Технические. Оборудуются только отражательным дальномером и требуют участия в измерении 2 операторов – реечника и управляющего прибором.
2. Строительные. Оснащаются безотражательным дальномером. Этим прибором можно вести отражательную и безотражательную съемку. В конструкции этих приборов отсутствует Алидада.
3. Инженерные. Оборудованы фотокамерой для построения трехмерных моделей местности, цветным дисплеем, процессором и удобным ПО. Для хранения информации к прибору можно подключить flash-карту. Информацию можно передавать по Wi-Fi, Bluetooth.

По строению корпуса тахеометры делятся на следующие виды:

1. Модульные. Состоят из отдельных элементов и оснащаются сервоприводом, который получает данные со съемок приборами из разных точек.
2. Интегрированные. В них устройства соединены в одном корпусе и представляют цельный механизм. Это роботизированные геодезические центры, рассчитанные на проведение измерений одним оператором.

По характеристикам съемки приборы делятся на:

• круговые – оснащены нитяным дальномером и цилиндрическим уровнем на вертикальном круге алидады;
• номограммные – вычисляют превышения и горизонтальные проложения дистанций по номограмме, различаемой в трубе прибора при ведении наблюдения;
• авторедукционные – фиксируют превышения и горизонтальные проложения дистанций в которых определяются по горизонтальной рейке дальномером двойного изображения;
• внутрибазные – их база находится при тахеометре и предназначена для вычисления горизонтального проложения, а измерения вертикальных углов позволяют вычислить превышения;
• электрооптические – снабжены дополнительным электронным прибором, допускающим автоматизацию съемки.

Обзор производителей

Самые известные и надежные производители электронных тахометров:

(Япония) Компания известна продукцией для строительства и геодезии уже 100 лет. Приборы отличаются точностью и стабильной работой.

(Швейцария). Образована в 90 годах прошлого века путем слияния мелких предприятий. Оборудование бренда Leica широко применяется в наземной и спутниковой геодезии.

(Швеция). С самого момента основания эта фирма составила достойную конкуренцию Leica Geosystems. Линейка геодезического оборудования компании отличается высоким качеством и точностью измерений.

(США). Старейшая компания, начинавшая свою деятельность с производства навигационных систем для морского судоходства. С началом развития космического позиционирования специалисты Trimble Navigation приступили к созданию GPS-навигаторов, с 2003 года и после приобретения брэнда Nikon — начали производство широкого перечня геодезического оборудования.

(США). Компания была образована в 1997 году после слияния нескольких производителей геодезических приборов и технологий. В настоящее время это крупнейшая марка геодезического оборудования, известная инновационными технологиями.

Рейтинг лучших моделей

Среди продукции этих компаний масса достойных внимания специалистов приборов.

По отзывам специалистов самыми лучшими являются приборы:

Trimble S5 3′′

Профессиональный прибор с сервоприводом и технологией MagDrive, благодаря которым точность измерения повышается, поскольку происходит плавный ход подвижных элементов, трущихся элементов в приборе практически нет. Технология Trimble DR Plus позволяет геодезисту получать точные данные без использования линзы на 1.3 км.

Nikon XF 3′′ LP

Инженерный тахеометр, который нашел свое применение у профессионалов. В безотражательном режиме работает до 800 метров. Автоматическая фокусировка, две эргономичные панели управления делают работу прибора максимально точной.

Leica TS02plus R500

Модель предназначена для работы в строительной сфере. Подойдет для измерения любого участка местности, решит задачи сельского хозяйства, применяется для кадастровых съемок, дорожных работ. Тахеометр имеет фирменное программное обеспечение. При использовании стандартного набора открывается возможность разбивки и выноса в натуру, точное определение площади и высоты, съёмка.

Topcon DS-205i

Тахеометр использует специальную технологию XPointing. Имеется четкая подсветка нитей, на случай, если работа осуществляется в сумерках. Максимальная дальность в отражательном режиме – 6 км, без призмы – 1 км. Автоматическая фокусировка позволяет работать без помощника: для измерений достаточно навести аппарат на цель и включить соответствующую функцию.

Устройство обладает большой встроенной памятью в 500 Мб.
Дополнительно поддерживается установка флешки до 8 Гб.

Sokkia CX-102 LNL

Прибор профессионального уровня, способный упростить работу оператора максимально. Чаще всего тахеометры этой марки используют инженеры горной промышленности. Устройство без отражателя может измерить местность до 2 км. Тахеометр снабжен несколькими дополнительными приложениями, которые помогают сделать измерения максимально точными.

Внутренняя память прибора 10 тысяч точек, чего хватает на 5 рабочих смен. Пользователи отмечают качественный антибликовый экран, облегчающий работу

Немного о цене приборов

Между верхними и нижними ценовыми сегментами электронных тахеометров дистанция в сотни тысяч. Особенно пугают стоимостью потребителя роботизированные приборы. При переводе в деньги любому бухгалтеру и хозяйственнику милее Topcon GTS-105N по цене 170 000 руб., нежели Sokkia NET1200 по средней стоимости в 1,3 млн руб.

Но с точки зрения геодезиста преимущества автоматических роботов, управляемых дистанционно, по сравнению с менее дорогими полуавтоматами очевидны. Многократное наведение и фокусировка не оснащенного сервомотором тахеометра отнимает массу времени. Плюс к этому, через несколько часов работы в полевых условиях сосредоточенность оператора падает. Сказывается усталость, начинают слезиться глаза. В результате страдает точность измерений.

Автоматический тахеометр существенно облегчает труд специалиста и гарантирует безупречный результат при любых условиях. Оператору не нужен напарник, перемещающий отражатель, что позволяет сэкономить на заработной плате специалистов.

Выбирая электронный тахеометр или его производителя, стоит сотрудничать с опытным поставщиком. Специалисты подберут модель, отвечающую нуждам заказчика. Современные приборы сложны и не дешевы, поэтому тщательность в выборе устройства с оптимальным набором функций важна.

Видео-совет: как пользоваться электронным тахеометром

Тахеометр: это что такое, принцип работы

Тахеометр – это прибор, используемый в геодезии для быстрой и точной съемки рельефа какого-либо участка. Как же он работает? Дело в том, что конструкция прибора включает в себя теодолит, светодальномер и электронный регистратор данных, так что, несмотря на компактные размеры, тахеометр – это сразу несколько геодезических приборов в одном. Он способен измерять вертикальные, горизонтальные дистанции и площади на удалении до пяти тысяч километров, при этом погрешность будет составлять всего один сантиметр. Тахеометром можно измерять и углы, но погрешность, в зависимости от класса по ГОСТу и типа, будет от 2 до 20 градусов. Электронный тахеометр способен принимать и передавать данные на удаленный компьютер.

Принцип работы

Прообраз современного тахеометра – это полумеханический, полуэлектронный прибор, созданный около пятидесяти лет назад. В таких аппаратах были отдельно установлены теодолит и светодальномер, а спустя какое-то время инженерам пришло в голову объединить их в одном корпусе и оснастить прибор специальной панелью, которая позволяла вводить значения углов.

Первый полноценный тахеометр был создан в Швеции. Отсчет углов сменился с оптического на электронный, вследствие чего появилась возможность автоматизации геодезических работ. На рынке электронные тахеометры появились около двадцати пяти лет назад. Сейчас их производством занимаются швейцарские, японские и американские компании.

Принцип действия тахеометра основан на одном из двух методов: фазовом и импульсном. В основе первого лежит разность фаз между возвращенным и проецируемым лучами, а второй, более современный, рассчитывает время, за которое луч лазера проходит до отражателя и обратно. Дистанция, на которой в безотражательном режиме может работать тахеометр, зависит от цвета поверхности, отражающей луч лазера. Светлая и гладкая поверхность способна увеличить дистанцию работы прибора в несколько раз (по сравнению с матовыми и темными поверхностями), однако она все равно не будет более 1200 метров. В отражательном же режиме линейная дальность измерений должна быть не менее пяти километров.

Типы тахеометров

Все модели, присутствующие на современном рынке, по своему применению разделены на несколько типов.

Технические тахеометры – это бюджетные приборы, они оборудованы только отражательным дальномером. Геодезические измерения с помощью такого аппарата требуют команды из двух человек: реечника и оператора тахеометра.

Строительные тахеометры способны вести как безотражательную, так и отражательную съемку, то есть в них имеется безотражательный дальномер. В конструкции устройств этого типа отсутствует алидада.

Цели и задачи

Инженерные тахеометры выполняют наибольший спектр задач. В них имеется фотокамера, применяемая для проекции трехмерных моделей местности, цветной сенсорный дисплей, современное удобное ПО и мощные процессоры, слоты для карт памяти и порты USB. Современные инженерные тахеометры могут подключаться к сети Wi-Fi и Bluetooth.

Помимо этого, тахеометры разделяются на модульные и интегрированные. Модульные состоят из независимых элементов (модулей), а в интегрированных все устройства находятся под одним корпусом и объединены в цельный механизм. Существует и еще одно подразделение: автоматизированные и моторизированные. Модели первого типа оснащаются сервоприводом и системами, которые могут распознавать, захватывать и отслеживать цели, что, по факту, делает их роботизированными геодезическими комплексами. Устройства второго типа оснащены сервоприводом, который может вести съемку по нескольким точкам одновременно.

Классификация

Существует классификация по характеристикам съемки.

Круговые тахеометры отличает от других цилиндрический уровень на вертикальном круге алидады и нитяной дальномер. Номограммные вычисляют превышения и горизонтальные проложения дистанций по номограмме, которая различается в трубе прибора во время наблюдений, и по вертикальной рейке. Авторедукционные отличаются тем, что в них горизонтальные проложения и превышения рассчитываются дальномером двойного изображения по горизонтальной рейке.

Внутрибазные тахеометры имеют при себе базу, которая предназначена для вычисления горизонтального проложения, а превышения вычисляются путем измерения вертикальных углов. Электрооптические тахеометры имеют дополнительный электронный прибор, который допускает автоматизацию съемки.

Удобство в работе

Если сравнивать процесс работы с теодолитом и с тахеометром, то налицо явная экономия времени. При использовании теодолита специалисту необходимо вести записи в журнале, а для тахеометра достаточно вести абрис, так как всю информацию о дистанциях, углах и номерах пикетов аппарат записывает и сохраняет в памяти, поэтому при смене местоположения тахеометра нужно будет только ввести новую станцию и первый пикет. После наводки на отражатель потребуется одно нажатие, и новые расчёты будут получены.

Электронный тахеометр может самостоятельно рассчитать горизонтальную дистанцию. На монитор устройства выводится либо наклонное расстояние, превышения и положение по горизонтали, либо вертикальный и горизонтальный углы и наклонное расстояние. Вывод того или иного варианта выбирается оператором вручную.

Как применить

Тахеометр – это незаменимое устройство для проведения выноса в натуру. Его необходимо установить в точке, координаты которой известны, затем задать координаты точки ориентирования или ввести дирекционный угол для ориентирования. После этого можно выставить точку для выноса, для чего тоже требуется ввести известные координаты. После этих операций на мониторе устройства высветится угол поворота и дистанция, которую нужно отмерить в заданном направлении.

Тахеометр поможет оператору в измерении высоты объекта и дистанции между точками, а также производить замеры со смещением. Таким образом, устройство выполняет все задачи теодолита.

В карьерах

Если геодезические работы выполняются в карьере, можно воспользоваться удобной функцией получения собственных координат (производится путем обратной засечки). Когда тахеометр устанавливается впервые, используется отражательная пленка для вычисления координат нескольких объектов, располагающихся по краям карьера. После окончания работ устройство устанавливается во второй раз, и, пользуясь обратной засечкой, производят расчет координат точки установки и съемку карьера. Программное обеспечение, получая эти данные, помогает быстро получить картину всех работ, выполненных в карьере, выдавая оператору схемы по квадратам с их общим описанием.

Электронный тахеометр используется для полевых работ. Никакие погодные условия, в том числе пыль, дождь, снег и перепады температур, не вредят прибору. У всех производителей есть и отдельная линейка устройств, предназначенных для эксплуатации в особо жестких условиях при низких температурах, однако выбирать их стоит, только если такая работа действительно предполагается.

Производители

Есть несколько известных своим качеством мировых производителей электронных тахеометров. Sokkia Topcon – японская компания, представляет одноименные бренды. Аппараты этого производителя пользуются популярностью уже более ста лет, устройства известны своим неизменным качеством и высокой точностью. Впрочем, это для японских производителей уже вошло в традицию.

Тахеометры Leica Geosystems от одноименной швейцарской компании, ранее известной в фототехнике с брендом Leica, присутствуют на рынке с 1990 года. Она была образована путем слияния нескольких компаний, после чего производиться стало только геодезическое оборудование. Тахеометры этой марки широко используются в наземной и спутниковой геодезии.

Еще одна швейцарская компания – GeoMax, составляет конкуренцию коллегам из Leica, особенно если дело касается европейского рынка. Она существует с тех же годов, и так же отличается высокой точностью измерений и исключительным качеством.

Тахеометры Trimble Navigation производятся в США. Компания существует с 1978 года, в то время фирма занималась производством навигационных устройств для нужд морского судоходства. Около двадцати пяти лет назад компания начала разработки и производство GPS-навигаторов, ведь как раз в то время началось бурное развитие космического позиционирования. В 2003 году, после покупки бренда Nikon, компания занялась производством целого ряда геодезического оборудования. Тахеометры Nikon широко представлены на российском рынке.

Оправдана ли цена?

Верхний и нижний ценовые сегменты тахеометров разделены огромными суммами в несколько сотен тысяч рублей. Автоматизированные геодезические приборы могут напугать своей сложностью, к тому же они требуют наличия у специалиста соответствующих знаний и навыков – одного прочтения инструкции к тахеометру может быть недостаточно. Их цена тоже может напугать. Многие, особенно это касается небольших фирм, не смогут себе позволить роботизированный тахеометр. Однако если рассматривать вопрос с точки зрения полевого геодезиста, то разница между прибором, оснащенным сервомотором, и автоматическим тахеомером очевидна.

Основную часть времени в полевой геодезической работе занимает многократное наведение и фокусировка тахеометра (если он не оснащен сервомотором и автоматический системой слежения). Через несколько часов наряженной работы даже в неплохих погодных условиях оператор чувствует усталость, вследствие чего снижается его сосредоточнность, что может привести к понижению точности измерений. Полуавтоматический тахеометр существенно облегчает физические нагрузки специалиста, ведь он самостоятельно отслеживает изменение расположения отражателя и легко выполняет наводку, независимо от погодных условий. Ко всему прочему получаемые с тахеометра данные уже не так сильно зависят от человеческого фактора и становятся более точными: автоматические тахеометры не ошибаются и не устают. На каждый пикет им требуется не более четырех секунд. Например, высокоточный инженерный тахеометр Leica TS30 выполняет до пяти тысяч измерений за одну секунду. Средняя стоимость этого устройства составляет около двух с половиной миллионов рублей.

Ценовые категории

Бюджетные электронные тахеометры снабжены набором функций, необходимых для проведения расчётов на строительных площадках, однако для сложных инженерных расчётов их недостаточно. В этой ценовой категории присутствуют некоторые модели Nikon, например DTM-322 со средним ценником в 160 тысяч рублей.

Следующая ценовая категория уже включает в себя инженерные тахеометры. Измерения имеют гораздо более высокую точность, больше время автономной работы, связь по Bluetooth, слоты под карты памяти, порт USB. Дальность измерений в отражательном режиме – 5000 метров, а средняя цена на модели этой категории составляет 700 тысяч рублей.

Заключение

Геодезическое оборудование – это сфера, где нет места некачественным и неточным приборам. На самом деле в одной ценовой категории среди производителей разница в устройствах несущественна, поэтому если задача заключается в экономии, выбирать нужно исходя из собственных нужд. Опытный поставщик поможет подобрать модель, идеально подходящую для выполнения тех или иных задач, особенно если это касается наличия в тахеометре необходимого программного обеспечения.

Тахеометр

Тахеометр — геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Относится к классу не повторительных теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек в основном косвенными методами измерений прямые и обратные засечки, тригонометрическим нивелированием и т. д.).

Содержание

Виды и принцип действия

В электронно-оптических расстояния измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современных моделях) — по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно (импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления, влажности и т. п.

Диапазон измерения расстояний зависит также от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Дальность измерений при безотражательном режиме напрямую зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производится измерение. Дальность измерений на светлую гладкую поверхность (штукатурка, кафельная плитка и пр.) в несколько раз превышает максимально возможное расстояние, измеренное на темную поверхность. Максимальная дальность линейных измерений для режима с отражателем (призмой) — до пяти километров (при нескольких призмах — ещё дальше); для безотражательного режима — до одного километра. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим, могут измерять расстояния практически до любой поверхности, однако следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимых сквозь ветки, листья и подобные преграды, поскольку неизвестно, от чего именно отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он измерит.

Существуют модели тахеометров, обладающие дальномером, совмещенным с системой фокусировки зрительной трубы. Преимущества таких приборов заключается в том, что измерение расстояний производится именно на тот объект, по которому в данный момент выставлена зрительная труба прибора.

Точность угловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды (0°00’00,5″), расстояний — до 0.5 мм + 1 мм на км.

Точность линейных измерений в безотражательном режиме — до 1 мм + 1 мм на км [источник не указан 1319 дней] .

Большинство современных тахеометров оборудованы вычислительным и запоминающим устройствами, позволяющими сохранять измеренные или проектные данные, вычислять координаты точек, недоступных для прямых измерений, по косвенным наблюдениям, и т. д. Некоторые современные модели дополнительно оснащены системой GPS.

Тахеометры, собираемые из отдельных модулей, позволяют выбрать компоненты именно под конкретные прикладные задачи, полностью исключив лишнюю функциональность.

Автоматизированные тахеометры хорошо зарекомендовали себя при сканировании в заданном секторе большого количества точек (фасадного сканирования, а также при мониторинге деформации).

Классификация тахеометров

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 26 января 2012.

По применению

• Технические или строительные тахеометры — электронные тахеометры для строительства с дальномером для проведения традиционной съемки, дисплеем, и отсутствием алидады.

Отличительные особенности строительных тахеометров:

• Промеры дальномером сквозь препятствия (ветки деревьев, сетку рабицу и т.д);
• Измерение против солнца (засветка);
• Наличие Li-on аккумулятора, ограничивающего температурный диапазон использования;
• Отсутствие винта лимба, что не позволяет выполнять измерения в два приема.

По конструкции

• Модульные тахеометры — тахеометры, которые состоят из отдельно сконструированных элементов (угломерных, дальномерных, зрительной трубы, клавиатуры и процессора).
• Интегрированные тахеометры — тахеометры, в которых все устройства (оптический теодолит, светодальномер и система GPS) объединены в один механизм.
• Неповторительные тахеометры -тахеометры, в которых лимбы наглухо закреплены с подставкой и имеют лишь закрепительные винты либо приспособления для поворота и закрепления его в разных положениях.

По принципу работы

• Электронно-оптические– электронные тахеометры для геодезических работ с без отражательным дальномером, бесконечными наводящими винтами и изменением градации лимба в соответствии с классом проводимых работ.

• Автоматизированные тахеометры — тахеометры с сервоприводом и системами распознавания, захвата, слежения за целью, что позволяет выполнять работы одному сотруднику, гарантируя дополнительную точность измерений.

В соответствии с ГОСТ Р 51774-2001

Основные производители тахеометров на российском рынке с 1995 по 2011

порядок работы выполняемой тахеометром

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Геометрические условия тахеометра, их поверка

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.