Какими бывают тахеометры и как ими пользоваться?

Тахеометр – геодезический инструмент, измеряющий расстояния и углы. Он определяет координаты и высоту точек на местности, когда осуществляется топографическая съемка местности. И это не единственное его предназначение. Тахеометры бывают разные, а еще к ним, вероятно, потребуются комплектующие. И, конечно, нужно еще научиться пользоваться этим прибором.

Это действительно сугубо геодезическое оборудование, позволяющее сверхточно измерять расстояние, а еще углы, по вертикали и горизонтали.

Сфера использования тахеометра широка, так как прибор:

• выполняет план рельефа объекта съемки;
• выносит оси здания при возведении последнего;
• мониторит деформацию либо смещение крупных недвижимых объектов, а также природных образований (ориентир на контрольные точки);
• подсчитывает площадь.

Не каждое оборудование делает все вышеперечисленное. Чем больше задач у конкретного тахеометра, тем выше он будет стоить. Чтобы удешевить инструмент, делают узкоспециализированные приборы, что, в принципе, отвечает запросам пользователя. А главное – инструмент становится доступным и полностью соответствует своему назначению.

Тахеометры – это техника исключительно профессиональная, в любительских целях такие агрегаты не используются. Запрос на разные виды тахеометров продиктован разными требованиями к ним: то, что необходимо, например, строительной компании, не соответствует интересам организаций, которые занимаются земляными работами.

Надо сказать, что история тахеометров довольно молода, насчитывает примерно полвека. Первые модели представляли собой нечто среднее между оптическим теодолитом и светодальномером, которые вошли в одну корпусную коробку и обзавелись панелью с функцией ввода значения углов. Но все это было только начало, потому что настоящей революцией в производстве тахеометров стало появление электронной оптической системы отсчета углов.

Часто возникает вопрос, чем тахеометр отличается от теодолита, в чем разница. Можно сказать, что тахеометр является одной из разновидностей теодолита. Главное же отличие в том, что у него есть дальномер, поэтому он не только измеряет углы, но и расстояния. И в этом его незаменимость и заключается. У этого устройства есть свои принципы работы.

• Может работать на фазовом методе, то есть определение расстояний обусловлено вычислением разности фаз 2 лучей: отраженного и излучаемого.
• Импульсная технология заключается в использовании возможностей высокоточной электроники. Чтобы измерить расстояние, нужно определить время прохождения луча до отражателя и обратно.

Есть несколько вариантов классификаций приборов.

Инструмент может быть оптическим, цифровым и даже роботизированным.

• Оптический – это устаревшая модель, которая является полностью механической. То есть работает она на ручном управлении. Можно сказать, что оптические тахеометры – это и есть теодолиты, только они имеют сложный многогранный кипрегель.
• Цифровой прибор работает на электронной составляющей. Именно она автоматически производит почти все расчетные операции, сохраняя в памяти данные. Цифровая техника, безусловно, очень эффективна.
• Роботизированные приборы работают на электрическом приводе, потому ручное наведение не потребуется. Они точные, эффективные, но очень дорогие. А поэтому частотой применения такая техника похвастаться не может.

Тахеометры также могут быть:

• круговыми – отличаются нитяным дальномером, а также цилиндрическим уровнем на алидаде;
• внутрибазными – база в приборе нужна для определения горизонтального проложения, измерение же вертикальных углов дает возможность измерить превышения;
• номограммными – они определяют превышения и горизонтальные проложения дистанций согласно номограмме, которая различается в трубе инструмента во время наблюдения;
• электрооптическими – внутри техники есть допприбор, отвечающий за автоматизацию съемки;
• авторедукционными – отмечают превышения и горизонтальные дистанционные проложения по горизонтальной рейке двойного изображения.

Тахеометры применяются в разных сферах.

• Инженерный тахеометр имеет фотокамеру, которая позволяет построить трехмерную модель местности. У него также есть цветной дисплей, процессор и очень комфортное программное обеспечение. А чтобы удобнее было хранить информацию, к прибору можно подключить цифровой носитель (флешку). Полученную информацию можно передавать по Wi-Fi, например.
• Строительный тахеометр имеет безотражательный дальномер. Но ведет прибор и отражательную, и безотражательную съемку. Алидады в конструкции такой техники нет.
• А также есть более простые приборы, они называются техническими, имеют только отражательный дальномер, и их обслуживание предполагает 2 операторов: реечника и управляющего.

Есть тахеометры модульные, составленные из независимых элементов, а есть интегрированные – единый механизм под одним корпусом. Интегрированная техника может быть моторизированной и автоматизированной. У моторизированного прибора, например, есть сервопривод, который дает возможность снимать в одно время множество точек.

Автоматизированный тахеометр имеет и сервопривод, и системы распознавания, захвата и отслеживания целей. И это уже настоящий роботизированный геодезический комплекс с огромным количеством преимуществ, потому что он делает выполнимыми множество задач.

Стоит, наверное, объяснить, чем отражательный прибор отличается от безотражательного:

• отражательный также называют призменным, и он ведет съемку до 5 км+;
• безотражательный проводит замеры расстояний до так называемой произвольной плоскости, диапазон которой 1,5 км, и использование этой техники имеет множество нюансов.

Если говорить о том, какую высокоточную технику с современными характеристиками именно сейчас отличает большой спрос, то это модели с системой GPS.

Современный электронный тахеометр может потребовать приобретения довольно большого списка комплектующих. Лучше, чтобы у всех элементов, включая штатив или треногу и прочие приспособления, был один и тот же производитель. Могут понадобиться:

• ноутбук, который будет отвечать за всю автоматизацию процесса камеральных и геодезических действий;
• штативы или треноги с широкими головками, на которые удобно устанавливать оборудование, которые тяжелы по весу и сделаны из дерева (или, например, фиберглассовые);
• буссоль, которая ориентирует прибор на местности в северную сторону;
• разного рода фильтры солнцезащиты;
• шнуровой отвес, который нужен, чтобы выставить штатив над точкой и четко центрировать технику;
• крепящиеся на окуляр диагональные насадки, которые делают наблюдения более удобными и наводят зрительную трубу на серьезные углы наклона;
• устройства передачи данных, в числе которых и кабель;
• призмодержатели;
• адаптеры регулирования высоты отражателя;
• отражатели и пленки к ним в комплекте;
• адаптеры для регуляции высоты отражателя;
• вехи видимостей отражателя;
• аккумуляторы и переходники.

Стоит сказать, что в геодезии, конечно, используются и подержанные приборы. Они также справляются с проверкой вертикальности колонн или фасадной съемкой, активно используются в строительстве и не только. И к ним комплектация часто идет от продавца, что удобно для покупателя. На каждый такой прибор, тем более дорогой (с лазерными комплектующими, со сканирующими устройствами), должны быть документы. Сам прибор должен быть целостным, без потертостей и серьезных царапин. На винтах – неповрежденная резьба, их вращение должно быть плавным, потому что это обеспечивает точную регулировку. Должен быть точно известен срок полезного использования техники.

Одна из самых востребованных марок – японская компания Sokkia и Topcon. Конечно, нельзя не включить в список швейцарскую Leica, а также американскую Trimble. Конечно, и у этих гигантов рынка уже появляются конкуренты, потому что техника, которая измеряет расстояния и углы, становится более востребованной.

Например, модель Leica TS02plus R500 активно используется в строительной сфере. Модель может измерять любой участок местности, она хорошо зарекомендовала себя в сельском хозяйстве, оптимальна и для кадастровых съемок, и для дорожных работ.

Для сравнения – японская модель Sokkia CX-102 LNL. Это тоже профессиональная техника, максимально упрощающая работу оператора. В горной промышленности такая модель особенно востребована. У тахеометра есть несколько допприложений, чтобы точность измерений была безукоризненной. Внутренней памяти техники хватает на 5 рабочих смен. А те, кто уже воспользовался устройством, особенно отмечают его антибликовый экран.

Инструмент непростой, и инструкция к нему также довольно сложная.

• Штатив устанавливается на необходимой точке местности, после чего регулируются ножки штатива-треноги на удобной для оператора высоте.
• Если тахеометр имеет трегер, то для установки на нужной точке используется оптический отвес (либо лазерный отвес). Если тахеометр устанавливается в произвольном месте, отвес не нужен.
• Включается прибор предсказуемо – красной кнопкой питания. Если нужно, наклоняется зрительная труба, выставляется уровень, чтобы максимально точно центрировать и горизонтировать технику.
• Запускается программа главного меню. Настраивается станция, чтобы установить и ориентировать технику, выбирается система координат, создается список рабочих проектов.
• Обязательно должны вовремя выполняться поверка и юстировка инструмента, что обеспечит точность работ (периодичность этих процедур обычно предусмотрена инструкцией).

В процессе работы с тахеометром важен не только класс точности техники, но и знание некоторых нюансов. Например, если используется лазерный луч в режиме отражения, надежность собранной информации будет зависеть от того, попадет ли на след лазера какой-то объект: проезжающая машина, кабели линии электропередач, снегопад, туман, птицы, листва.

После того как аппарат установлен, введена его высота, начинается набор пикетов, то есть съемка точек. Если весь участок невозможно снять с одной локации, инструмент надо перенести на какую-то пикетажную отметку и продолжить работу. Можно также использовать технологию контроля тахеометрического хода, отсчет берется от известныехкоординат. ПО определит расхождение, сравнит его с допустимыми данными, и, если все в норме, само же и введет поправки в величины высот и координат.