О НАС НОВОСТИ ОТРАСЛИ ПРОДУКТЫ СТАТЬИ КОНТАКТЫ ФОРУМ КУПИТЬ

Геодезия Картография Строительство Геопространство Гидрография Инфраструктура OEM

Trimble SurePoint
О Нас > Статьи > Trimble SurePoint

Trimble DR: технология компенсации ошибок измерений, вызванных наклоном инструмента

Технология Trimble SurePoint, основанная на использовании высокочувствительных датчиков наклона, предназначена для компенсации в реальном времени ошибок измерений, вызванных наклоном инструментов (тахеометра на штативе или GNSS антенны на вехе), и используется Trimble в наиболее совершенных инструментах, GNSS приемниках Trimble R10 и SPS985 и в сервоприводных тахеометрах серии S.

Рис. 1. Технология SurePoint корректирует ошибки измерений, вызванных наклоном GNSS приемника и электронного тахеометра.

ВЫХОД ЗА ПРЕДЕЛЫ ВОЗМОЖНОСТЕЙ GNSS

Точные GNSS измерения во многом зависят от способности полевого оператора удерживать веху с антенной GNSS приемника в строго вертикальном положении над измеряемой точкой. Исходя из этого, геодезисты-полевики значительную часть своего рабочего времени тратят на тщательное позиционирование антенны и удержание ее в стабильном положении. По окончании сбора полевых данных не остается никаких записей о том, как полевик обращался с ровером, и находилась ли веха в строго вертикальном положении во время измерений. GNSS приемник Trimble R10 выходит далеко за рамки обычных GNSS измерений благодаря революционной технологии измерения наклона под названием Trimble SurePoint, намного ускоряющей процесс сбора данных в поле и обеспечивающей простой и интуитивно понятный рабочий процесс.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОННЫХ ТАХЕОМЕТРОВ

Геодезисты, работавшие и с электронными тахеометрами, и с GNSS приемниками, знают, что оба типа инструментов обеспечивают высокоточные геодезические измерения, но действуют по совершенно разным принципам, и каждый из них имеет собственные уникальные преимущества. Электронные тахеометры - это электромеханические устройства, измеряющие с высокой точностью углы и расстояния для определения положения снимаемых объектов. Они требуют очень тщательной установки и используют свои встроенные электромеханические датчики для непрерывного слежения за любым движения инструмента. В некоторых случаях электронные тахеометры могут даже выполнить автоматическое исправление ошибок, вызванных изменениями их ориентации. Встроенные компенсаторы, исправляющие малейшие изменения в горизонтировании инструментов, особенно ценны. Эти устройства компенсируют малейшие изменения в вертикальности инструментов, для обеспечения высокой точности угловых измерений, даже если оптическая ось немного сместилась от цели.

Во многих тахеометрах используется комплексная стратегия для определения и исправления ошибки ориентации инструмента в реальном времени, выходящие за рамки поправок, предлагаемых компенсатором. Технология Trimble SurePoint, которой оснащены электронные тахеометры Trimble серии S - является одной из самых передовых для обнаружения ошибок и их коррекции. Точность, обеспечиваемая технологией Trimble SurePoint, выходит далеко за рамки обычной компенсации и позволяет электронным тахеометрам Trimble серии S обеспечивать высокую точность измерений и оставаться наведенными на цель, защищая их от проседания, вибрации и действий оператора, которые могут повлиять на инструмент после его установки. Если инструмент испытал непреднамеренный толчок, например, при нажатии клавиши дисплея с чрезмерным усилием, то после этого он автоматически выполняет точную подстройку, которая возвращает его в первоначальное положение ориентации. Технология Trimble SurePoint устраняет обычные ошибки наведения на цель, вызываемые незначительными движениями инструмента.

SUREPOINT В GNSS

Эквивалентной ошибке установки тахеометра является ошибка GNSS измерений, если веха антенны во время измерений не установлена вертикально и стабильно. Ошибки позиционирования, вызывавемые этим наклоном вехи, во многом зависят от тщательности, с которой геодезист устанавливает и горизонтирует антенну на вехе. Обычно только сам геодезист в поле может обнаружить, была ли веха установлена вертикально и стабильно, поскольку не сохраняется никаких записей о наклоне вехи.

До настоящего времени геодезические GNSS приемники были чисто электронными приборами, точно измерявшими расстояния и время. Без встроенных датчиков угла GNSS приемники не имели свойств отслеживания за наклоном, какими обладают электронные тахеометры. Из-за этого геодезисты разработали процедуры и методы уменьшения возможных ошибок позиционирования вехи. Использование бипода - это один из лучших способов для устранения ошибки наклона вехи. Другой способ заключается в съемке точки в течение определенного периода времени, для сбора достаточного количества усредненных серий измерений. Если геодезист может удерживать веху достаточно крепко на протяжении этих серий, то усреденнные координаты будут довольно точно представлять реальное положение снимаемой точки.

Проблема с усредненными измерениями и с использованием биподов, заключается в значительном увеличении времени, требующегося для измерения положения точки. Одной из лучших возможностей увеличения производительности GNSS съемки лежит в сокращении времени на установку вехи в вертикальном положении и в сокращении времени наблюдений, если известно, что венха находится в вертикальном положении.

Последние достижения в области микро-электро-механичеких систем или MEMS, позволили создать высокоточные надежные миниатюрные датчики, доступные для различных приложений. Инерциальные датчики, работающие по принципу акселерометров, в частности, были миниатюризированы и упрощены для улучшения их надежности и повторяемости результатов, при снижении энергопотребления. Новейшиие MEMS датчики революционизировали все, от игровых контроллеров до космических аппаратов. Теперь MEMS датчики радикально изменили GNSS съемку. Технология Trimble SurePoint, используемая в тахеометрах Trimble серии S, теперь была интегрирована в GNSS приемники Trimble R10 для создания самых передовых геодезических GNSS систем. Технология Trimble SurePoint в GNSS приемниках Trimble R10 использует эти высококачественные датчики для усовершенствования рабочего процесса сбора GNSS точек, увеличения точности и уверенности оператора.

Таким образом, технология Trimble SurePoint усовершенствует процесс GNSS съемки следующими способами:

  • Отпадает необходимость сосредотачиваться на пузырьке круглого уровня вехи или экране контроллера. Автоматическое измерение наклона вехи позволяет показывать на дисплее контроллера, находится ли веха в допустимых пределах наклона или вышла за них, простым изменением цвета электронного "пузырька".
  • Вне этого дисплея система также записывает значения наклона вехи, связанные с этими измерениями.
  • Технология Trimble SurePoint использует ориентацию вехи как управляющий сигнал, преобразующий измерение точки в интуитивную текущую операцию.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУЗЫРЕК (ELECTRONIC BUBBLE)

Высокоточные датчики наклона MEMS в GNSS системе Trimble R10 позволяют отображать положение вехи относительно вертикальной оси в виде электронного пузырька (т.н. eBubble) на дисплее контроллера в программе Trimble Access. Теперь пользователям нет необходимости обращать внимание на обычный круглый уровень на вехе для того, чтобы привести ее в вертикальное положение. Вместо этого, они могут смотреть на дисплей контроллера с Trimble Access и следить за тем, чтобы электронный пузырек не выходил за заданные пределы. Это существенно сокращает время, необходимое для измерения точек.

Сам вид электронного пузырька eBubble очень четко обозначает, установлена ли веха вертикально, в заданных пределах точности. Электронный пузырек становится красным, если веха уходит за заданные пределы отклонения от вертикали. Если веха находится в допустимых пределах отклонения от вертикали, цвет электронного пузырька зеленый. Такая быстрая индикация дает полевому съемщику уверенность в точности результатов и, как результат, экономит до нескольких минут позиционирования вехи на каждой из точек съемки.

Рис. 2. Электронный пузырек сигнализирует о выходе вехи за допустимые пределы отклонения от вертикали (слева) и о нахождении вехи в допустимых пределах (справа)

БЫСТРЫЕ ТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Технология Trimble SurePoint дает пользователю возможность выполнять измерения очень быстро, не тратя много времени и внимания на удержание вехи в вертикальном положении. Интегрированная в приемник Trimble R10 технология Trimble HD-GNSS позволяет с высокой точностью определять несколько позиций в секунду. Эти непрерывные быстрые измерения позволяют приемнику Trimble R10 собирать достаточное количество точек в очень короткое время. Пользователю бывает достаточно подержать веху в отвесном положении пару секунд для того, чтобы получить измерение. Интуитивно понятный электронный уровень eBubble с четкой цветовой индикацией, в сочетании высокой частотой обновления позиции существенно ускоряет процесс сбора данных.

Сочетание быстрых измерений, обеспечиваемых технологией Trimble HD-GNSS и контроль наклона вехи, обеспечиваемый технологией Trimble SurePoint, сокращает время измерений от 30% до 50%.

Вторым преимуществом технологии Trimble SurePoint является снижение утомляемости оператора. Работая с приемником Trimble R10, пользователь тратит меньше времени на удержание вехи в устойчивом отвесном положении на каждой точке. Для нескольких сотен измерений в день, несколько лишних секунд концентрации на каждом из них суммарно может быть утомительным. Осознание того, что система отслеживает наклон вехи позволяет уменьшить чрезмерные усилия, прилагаемые для удержания вехи в отвесном положении. В некоторых случаях съемки строительных работ, например, при строительстве линий трубопроводов, полевые работы приходится выполнять двум операторам, один из которых удерживает веху с приемником вертикально на точке, расположенной в глубокой траншее, а второй держит в руках контроллер и собирает данные измерений. Обе операции требуют полной концентрации операторов на своих действиях и очень плохо совмещаются так, чтобы их одновременно смог выполнять один человек. Технология Trimble SurePoint намного упрощает эти операции, делая возможным их выполнение для одного человека, который работает с контроллером, одновременно отслеживая вертикальное положение вехи по электронному пузырьку eBubble, находящемуся на экране контроллера.

Во многих случаях бипод можно оставлять в машине, делая таки образом роверную систему легче и удобнее в обращении. Когда погода или местность неблагоприятная, простое сокращение времени полевых работ, необходимых для сбора данных, позволяет существенно снизить утомляемость.

ПРОСЛЕЖИВАЕМОСТЬ ДАННЫХ

Когда веха антенны GNSS ровера устанавливается вертикально с помощью обычного круглого уровня, то не остается никаких записей об угле наклона вехи при измерении точки. Любые ошибки позиционирования могут быть отнесены скорее к GNSS измерениям расстояний, чем к методам и исполнению оператора. С технологией Trimble SurePoint, при измерении каждой точки сохраняется запись о наклоне вехи в этот момент. Также остается известной установленная величина допуска, и, при попытке оператора сохранить измерения на точке, система будет выдавать сообщение о том, что положение вехи выходило за эти пределы. Пользователь сможет сделать сброс и выполнить измерение заново.

Величина угол наклона вехи и горизонтальное расстояние от центра антенны до точки на земле, вызванное наклоном вехи, отображается для каждой сохраняемой точки. Эта информация становится доступной в меню Review Job (Просмотр Проекта) в полевом п/о Trimble Access. Данные наклона вехи сохраняются в JOB файле и четко отображаются в офисном п/о Trimble Business Center, когда в этом приложении просматриваются позиции точек.

УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИЖЕНИЯ

Еще одним преимуществом использования технологии Trimble SurePoint в приемнике Trimble R10 является возможность управления им с помощью наклона вехи. В поле пользователю достаточно выбрать опцию "Tilt Auto-Measure" для съемки Topographic или Rapid points, а затем нажать кнопку Start. Trimble Access будет выдавать на дисплее подсказку "Waiting for level" (Ожидание уровня). В этой точке система будт ждать приведения к уровню. Электронный пузырек eBubble будет красного цвета, когда система находится вне заданных пользователем пределов допуска наклона. Когда веха возвратится в отвесное положение в пределах допуска, электронный пузырек eBubble станет зеленым. Пользователю, для начала и окончания записи измерений точек достаточно будет всего лишь ставить веху c GNSS антенной вертикально или наклонять ее более, чем на 5°. Процесс измерений становится динамичным, с минимальными затратами времени.

БУДУЩЕЕ НАЧИНАЕТСЯ СЕГОДНЯ

Отслеживание информации о наклоне в пространстве электронного тахеометра стала огромным преимуществом для этих инструментов. Топерь компания Trimble представила подобные новации в области GNSS приемников, воплощенные в приемнике нового поколения Trimble R10.

Электронный пузырек eBubble позволяет оператору сосредоточить внимание на экране контроллера. В сочетании с технологией Trimble HD-GNSS, эти свойства приемника Trimble R10 позволяют быстро и точно выполнять измерение точек.

Возможностью сохранять в файле проекта информацию о наклоне вехи при измерениях точек, Trimble обеспечил невиданную ранее степень отслеживаемости качества и точности GNSS измерений точек.

Использование во время измерения точек наклона вехи с приемником Trimble R10 для управления полевым п/о контроллера автоматизирует процесс сбора данных. Это позволяет оператору больше сконцентрироваться на основной цели работы, а не переживать за то, чтобы нажать на нужную кнопку в нужное время.

Приемник Trimble R10 с технологией Trimble SurePoint дает непревзойденную скорость и точность для всех задач съемки, и обеспечивает существенные преимущества над обычными GNSS приемниками.

Trimble SurePoint

TRIMBLE UAPOS ООО "ECOM" ООО "КМС" , © Copyright