Электронные тахеометры

Измерения пунктов можно  выполнять в режиме координат, нажав  клавишу КООРД экрана измерений. В этом режиме также действует  запись АВТО. Однако для этого режима предварительно должны быть введены (или извлечены из файла исходных данных) координаты станции и точки начального ориентирования. Следует иметь в виду, что допущенные ошибки в координатах исходных точек в этом режиме войдут в координаты всех снятых пикетов.

Переходят на следующую станцию. При трехштативной системе основание прибора вынимают из подставки и ставят вместо него визирную марку с отражателем, а прибор — в подставку бывшей передней точки хода. Штатив с задней точки переносят вперед на следующую за новой станцией переднюю точку. При отсутствии трехштативного комплекта центрирование всех точек новой станции проводят вновь. Измерения и запись в файл на новой станции проводят аналогично. При прокладке хода горизонтальные углы измеряют все правые или левые по ходу. Из построения хода электронным тахеометром определяются не только координаты, но и отметки пунктов методом тригонометрического нивелирования.

Съемку электронным тахеометром  можно проводить с точки свободной  станции, если с нее есть прямая видимость  на два и более пункта ОГС. В  этом случае координаты станции определяются из обратной линейно-угловой засечки. Режим обратной засечки предусмотрен во всех моделях электронных тахеометров. Определения выполняются и обратной угловой засечкой, при этом наблюдаться должны три и более исходных пункта. Из засечки определяется также отметка станции.

В тахеометрах ZЕТ 030 для входа  в режим обратной засечки следует  нажать клавишу МЕНЮ экрана измерений, выбрать строку ОБРАТНАЯ ЗАСЕЧКА. После нажатия клавиши СЧИТ можно вызвать и считать координаты пунктов ОГС из файла исходных данных, перемещая курсор на нужные точки каталога. Для ввода их с клавиатуры нажимают клавишу РЕДКТ. После набора координат одной точки ОГС нажимают клавишу « » и переходят к набору следующей точки. После ввода координат всех исходных точек нажимают клавишу ИЗМЕР. Визируют на первую известную точку, нажимают РАССТ (или угол в угловой засечке), результаты измерений появятся на экране. Нажимают клавишу ДА, вводят высоту цели. Аналогично наблюдают остальные исходные пункты. После окончания наблюдений нажимают клавишу ВЫЧ для автоматического запуска вычислений. Запись результатов измерений выполняется нажатием клавиши ЗАП.

Точность определения  координат из обратной засечки зависит  от геометрии построения, а при плохой геометрии засечки решение задачи может оказаться практически невозможным. Таким является настолько близкое расположение двух исходных точек, что горизонтальный угол между направлениями на них будет недопустимо мал. В этом случае необходимо использовать другие или дополнительные исходные пункты. Неблагоприятной также является геометрия угловой засечки, если станция и три известных пункта лежат на одной окружности. После измерений на исходные пункты засечки можно выполнять тахеометрическую съемку пикетов.

Для проведения съемки электронные  тахеометры имеют ряд дополнительных режимов. Рассмотрим основные из них.

Безотражательный режим  применяется, если установка отражателя на снимаемую точку затруднена или  невозможна, но точка видна. Для его  запуска в экране измерений на 2-й странице нажать клавишу ДЛН, войти в строку ОТРАЖАТЕЛЬ, нажать клавишу РЕДКТ, значение параметра установить НЕТ (без отражателя). В безотражательном режиме рекомендуется проводить только горизонтальную съемку, так как при этом высота визирования на снимаемой точке не измеряется, и вычислить отметку этой точки нельзя. Съемку в безотражательном режиме можно выполнить одним оператором без реечника.

Измерения со смещением применяется, если снимаемый пикет со станции  не виден. Тогда выбирают его смещенное  положение, которое снимают, и измеряют величину смещения. Смещение может выполняться вправо или влево от снимаемой точки по перпендикуляру к линии визирования на смещенное положение, а также вперед и назад по линии визирования. Выбрав смещенную точку, устанавливают на ней отражатель, измеряют величину смещения. Визируют на смещенную точку, нажимают в экране измерений РАССТ, результат появятся на экране. Нажимают клавишу СМЕЩ, в появившемся экране выбирают строку СМЕЩ/РАССТ, нажимают клавишу РЕДКТ для ввода в трафарет экрана следующих значений: РАССТ — горизонтальное проложе- ние смещения; ОТРАЖ — положение отражателя (« » — слева, « » — справа от измеряемой точки, « » — ближе, « » — дальше измеряемой точки). После нажатия клавиши ДА на экран выводится расстояние и углы на снимаемую (несмещенное положение) точку. Результаты измерений можно вывести на экран в координатах. Однако следует учесть, что отметка будет определена для смещенной точки.

Определение размеров строения методом  измерений недоступного расстояния применяется для косвенного обмера снимаемых строений или их частей. Без перемещения прибора с одной станции можно определить для точек объекта расстояние (наклонное и горизонтальное) и превышение между ними. Измерения можно проводить в безотражательном режиме, если визировать непосредственно на снимаемые точки строений. Для измерений выбирается начальная точка, относительно которой будут определяться размеры объекта. Визируют на нее, нажимают клавишу РАССТ на экране измерений. Наводят на вторую точку объекта, нажимают клавишу ОНР. На экране появятся значения S, D, h между начальной и второй точкой. Наводятся на третью точку объекта, нажимают ОНР, на экране будут аналогичные значения между начальной и третьей точкой и т.д. После нажатия клавиши СМЕНА последняя измеренная точка становится начальной для следующей серии точек обмера. Выход из режима ОНР осуществляется нажатием клавиши ЕSС.

Определение высоты недоступного объекта применяется при высотной съемке точек, расположенных за пределами безотражательного режима измерений, а установка на них отражателя недоступна. Для съемки в этом режиме отражатель устанавливают под (или над) снимаемой точкой объекта, измеряют его высоту. После ввода в прибор высоты отражателя визируют на него, нажимают клавишу РАССТ. На экране появятся измеренные до отражателя S, Z, Гу. Далее наводят на снимаемую точку объекта, нажимают клавишу ВНО. На экран будут выведены: ВЫС, S, Z, Гу, где ВЫС — высота определяемой точки над точкой объекта (земли), на которой стоит отражатель. 

4. Обработка результатов измерений

Электронным тахеометром  выполняются различные виды работ  по назначению, сложности построений, требованию к точности, типу конечной продукции. Поэтому математическая обработка может отличаться по объему и применяемому модулю ПО в каждом конкретном случае. Но в целом можно выделить три основных этапа обработки:

• первичная обработка результатов непосредственных измерений на основе встроенного ПО тахеометра;
• передача информации с тахеометра на компьютер;
• окончательная обработка результатов измерений с использованием универсальных программных пакетов с выдачей требуемой информации, в том числе в графическом виде.

Первичная обработка измерения  углов и расстояний тахеометром  выполняется автоматически после входа в соответствующий режим меню или режим работы прибора и сопровождает измерения. Встроенное ПО входит в техническое оснащение электронного тахеометра и обеспечивает ввод информации, настройку (установки) прибора, вычисление элементов привязки, определение координат и других геодезических величин, решение прикладных задач, настройку интерфейса. Оно же осуществляет управление отдельными операциями и работой прибора в целом, обеспечивая высокопродуктивный удобный уровень работы с ним. В некоторых случаях первичной обработки измерений, выполняемой тахеометром, достаточно, особенно при определении координат отдельных точек в режиме реального времени. Определение координат полярной и обратной засечками выполняют все модели тахеометров непосредственно на станции. При этом обратная линейно-угловая засечка решается в тахеометре SЕТ путем уравнивания по методу наименьших квадратов с оценкой точности определения координат, используя до десяти приближений, пока разности координат в последовательных итерациях не будут меньше 0,5 мм. Дополнительная обработка таких определений чаще всего не требуется.

Однако математическая обработка  ходов и других сложных построений, а также обработка и нанесение  на план материалов съемки должны выполняться  по специальным программам. В настоящее  время для этого используются универсальные программные пакеты и комплексы. Для обработки в них информация полевых измерений передается с электронного тахеометра в компьютер.

Обмен информацией «тахеометр — компьютер» и обратно выполняют  с помощью индивидуальных программ передачи данных, прилагаемых к комплекту прибора, или универсальных программ, используемых для обработки. Так, в тахеометре типа ЗТа5 применяют ГЕО КОД 2000 СТАРТ, в тахеометре ТS3300 ПО Topography, МS-WindowsТМ, в тахеометрах SЕТ030 – PROLINK и МАРSUIТЕ+. Из универсальных программ в РФ распространена СRЕDО DАТ.

Для передачи информации используется интерфейсный кабель, который входит в комплект тахеометра. Он присоединяется к интерфейсному порту тахеометра и к последовательному порту 9 рin компьютера. При подключении кабеля электронный тахеометр и компьютер должны быть выключены. Загружается программа передачи данных. Дальнейшие действия зависят от типа тахеометра и используемой программы.

В тахеометре ЗТа5Р необходимо установить режим связи с компьютером  путем: МЕНЮ; КАРТА ПАМЯТИ; СВЯЗЬ  С РС. При работе с программой СREDО DАТ скорость обмена RS-232С 4800 бод. В  карте памяти вся информация содержится в файле Зtа5.tхt. Вывод начинается по инициативе тахеометра без дополнительных символов. В конце файла передаются символы FF.

Информацию можно записать из карты памяти в компьютер через  дисковод РСМСIА без программы передачи данных.

В тахеометре Тrimble 3300 после  подключения интерфейсного кабеля необходимо войти в меню интерфейса: SHIFТ МЕNU; УСТ. ИНТЕРФ.; ДА. В появившемся экране необходимо установить: формат, четность и скорость передачи данных. Запустить на компьютере программу передачи данных, установить в компьютере (окне программы) те же параметры передачи данных. Установить режим приема.

В тахеометре активизировать строку меню ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ, нажать клавишу ДА, выбрать строку меню передачи данных «МЕМ - Периферия», нажать ДА. В появившемся экране указать строки (адреса) передаваемых данных, клавишей ДА подтвердить начало передачи строк. После завершения передачи указывается число выбранных и полученных строк. Нажатием ЕSС завершается передача информации в компьютер.

В тахеометрах SЕТ передача данных в целом выполняется аналогично. Последовательность и детализацию ее рассмотрим с программой МАРSUIТЕ +, которая может применяться для последующей обработки данных, а ее базовым модулем комплектуются сейчас тахеометры Sokkia.

После подключения интерфейсного  кабеля запускают программу в  компьютере. В ней создают рабочий файл РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ, появится окно для приема данных. В меню ФАЙЛ выбирают строку ИМПОРТ и указывают тип тахеометра, отмечают строку СОХРАНИТЬ В ФАЙЛЕ. В окне ПАРАМЕТРЫ СВЯЗИ указывается имя порта (например, СОМ1), скорость передачи (например, 9600) и другие параметры.

В тахеометре войти в режим  конфигурации, выбрать строку ПАРАМЕТРЫ  СВЯЗИ. В появившемся экране прибора  установить те же параметры передачи данных, что и в компьютере. Войти  в режим ПАМЯТЬ, выбрать ФАЙЛ РАБОТЫ и ЭКСПОРТ ДАННЫХ. Курсор установить на передаваемый файл из списка, выбрать  формат SDR.

При передаче в приборе  работает счетчик, отображающий на экране количество переданных записей. Такой же счетчик появится в окне СТАТУС ПРИЕМА на компьютере. В результате передачи на жестком диске компьютера будет создан файл РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ с полевыми данными тахеометра в формате SDR.

Для обработки переданных результатов измерений существует в настоящее время широкий арсенал программных средств. Их выбор определяется в основном требованиями единства обработки и представления информации отдельными ведомствами и предприятиями. Часто проводится совместная обработка файлов, полученных разными геодезическими приборами, например тахеометром и спутниковым приемником. Выбирают при этом ПО, работающее в форматах используемых приборов.

Значительное распространение  в РФ получил пакет программ СREDО. Для обработки данных по построению ОГС, сетей съемочного обоснования  применяются модули CREDО DАТ и ТРАНСКОР.

СREDО DАТ включает четыре основных этапа камеральных работ: ввод данных; обработку данных; экспорт данных и выпуск выходной документации. Ввод данных может осуществляться с электронных  тахеометров, контроллеров, с рукописных полевых журналов, растровых файлов картографических материалов. Методика работы с программой достаточно проста. После загрузки программы выполняется настройка, вводятся в окне запроса имя (название) объекта и основные характеристики: наименование, организация, населенный пункт, название площадки, система высот, система координат, класс плановой сети и другие. Для редактирования данных, выявления и локализации грубых ошибок, определения весовых коэффициентов указываются СКП плановых измерений, допустимые высотные невязки, доверительные интервалы. Указывается название геодезического прибора, а также единицы измерений, формула вертикального угла.

Ввод данных начинают с  каталога исходных пунктов, используемых в построении. Далее используются файлы результатов измерений, полученные с тахеометра. Выполняется табличное редактирование данных. Например, при обработке хода появляется таблица с названием пунктов, горизонтальными углами, расстояниями, вертикальными углами или превышениями, а также графическое изображение введенного хода.

Работа программы включает предварительную обработку данных, анализ построения и уравнивание  сети. Предварительная обработка  ведет подготовку данных к уравниванию. Вычисляются горизонтальные проложения и превышения, вводятся различные поправки (если это не было сделано в приборе): за кривизну Земли и вертикальную рефракцию, за редукцию направлений и линий на поверхность относимости и в плоскость проекции Гаусса — Крюгера. Имеется возможность поверхность относимости и плоскость проекции выбирать или настраивать в соответствии с МСК. В результате предварительной обработки формируется ведомость приведенных направлений, горизонтальных проложений и превышений.